一种基于自进式锚杆的爆破装置、爆破系统及其爆破方法制造方法及图纸

一种基于自进式锚杆的爆破装置，所述爆破装置(A)包括中空自进式锚杆(1)；所述中空自进式锚杆(1)包括锚杆体(101)、锚头(102)、注浆通道(103)；所述锚杆体(101)包括锚杆外壳(10101)和锚杆内胆(10102)；所述锚头(102)与锚杆外壳(10101)的一端连接；锚杆内胆(10102)设置在锚杆外壳(10101)的内部空间；锚杆内胆(10102)与锚杆外壳(10101)之间所形成的夹层腔室即为注浆通道(103)。本发明专利技术所述爆破装置增设了锚杆内胆，并将炸药填放至锚杆内胆内进行爆破，即通过对锚杆内胆位置的固定实现对炸药安放位置的固定，从而将炸药准确安放至爆破点，进行定点爆破，避免了现有技术中爆破点出现偏差而影响爆炸效果的问题。现偏差而影响爆炸效果的问题。现偏差而影响爆炸效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自进式锚杆的爆破装置、爆破系统及其爆破方法


[0001]本申请涉及爆破装置及爆破工艺，具体涉及一种基于自进式锚杆的爆破装置、爆破系统及其爆破方法，属于岩土爆破工程


技术介绍

[0002]在现有技术中，直接钻孔安放炸药，而不考虑孔内周围的岩石环境，因此在爆破岩体时，常常会因为钻孔原因而导致岩体稳定性差，难以维持，或是难以钻孔而增加钻孔成本。一般来说，现有技术中常用的爆破方案主要有以下几种：
[0003]1、炮孔法。在介质内部钻出各种孔径的炮孔，经装药、放入起爆雷管、堵塞孔口、联线等工序起爆的，统称炮孔法爆破。如用手持式风钻钻孔的，孔径在50毫米以下、孔深在4米以下的为浅孔爆破：孔径和孔深大于上述数值的为深孔爆破；在孔底或其他部位事先用少量炸药扩出一个或多个药壶形的为药壶法爆破。炮孔法是岩土爆破技术的基本形式。
[0004]2、药室法。在山体内开挖坑道、药室，装入大量炸药的爆破方法，一次能爆下的土石方数量几乎是不受限制的，在每个药室里装入的炸药有多达千吨以上的。中国四川攀枝花市狮子山大爆破(1971)总装药量10162.2吨，爆破1140万米，在世界上也是最大规模的大爆破之一。药室法爆破多应用于露天开挖堑壕、填筑路堤、基坑等工程。
[0005]3、裸露药包法。不需钻孔，直接将炸药包贴放在被爆物体表面进行爆破的方法。它在清扫地基的破碎大孤石和对爆下的大块石作二次爆破等工作方面，具有独特作用，仍然是常用矿山爆破技术中的有效方法。
[0006]上述几种爆破方法各有其优点，但大多没有考虑到含特殊土的地层的塑性。由于塑性土较为松散，爆炸过程中塑性变形会吸能，因此遇到塑性土时，常规钻孔会导致土体稳定性差，塑性土还会使得实际爆破点与预设爆破点产生较大偏差，造成爆炸效果差、工作环境不安全等问题。
[0007]在实际采矿过程中，遇到某些含特殊土的地层时，由于土质松散且塑性大，所以在爆炸的过程中土质会发生塑性变形，而塑性变形会吸能，因此爆炸效果远远达不到设计要求。另外在爆破岩体时，常常会因为钻孔原因导致岩体稳定性难以维持，或难以钻孔而增加钻孔成本。而且，现有技术中大多直接钻孔填放炸药，容易导致实际爆破点与预设爆破点产生较大偏差，失之毫厘谬以千里，爆破点出现偏差一方面严重影响爆炸效果，增加爆破成本，同时也会带来安全性的问题。
[0008]此外，无论天然或是人工开挖形成的矿洞中，岩土体结构面是其稳定性的主要控制因素之一，现有的爆破炸药安放都是人工进行，当打洞埋炸药时需要工作人员进入挖好的洞中进行炸药安放，影响了工作人员的生命安全。因此现需要一种针对塑性土的高效安全的爆破方法来解决上述难题。

技术实现思路

[0009]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术在现有的爆破技术和装备基础上进行了
优化和改进，提出了一种基于自进式锚杆的爆破装置、爆破系统及其爆破方法。本专利技术所述爆破装置采用中空自进式锚杆体钻入岩体，其中，所述中空自进式锚杆内增设锚杆内胆，锚杆内胆与锚杆外壳之间形成注浆通道。本专利技术利用锚杆内胆与锚杆外壳之间形成的注浆通道直接进行注浆，能够在最大程度上保持岩体的稳定性，提高在松散特殊土地层的爆炸效果。本专利技术将炸药填放至锚杆内胆内进行爆破，能够将炸药准确安放至爆破点，避免现有技术中爆破点出现偏差而影响爆炸效果的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案具体如下：
[0011]根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种基于自进式锚杆的爆破装置。
[0012]一种基于自进式锚杆的爆破装置，所述爆破装置包括中空自进式锚杆。所述中空自进式锚杆包括锚杆体、锚头、注浆通道。所述锚杆体包括锚杆外壳和锚杆内胆。所述锚头与锚杆外壳的一端连接。锚杆内胆设置在锚杆外壳的内部空间。锚杆内胆与锚杆外壳之间所形成的夹层腔室即为注浆通道。
[0013]优选的是，在径向方向上，所述锚杆内胆设置在锚杆外壳内的中心位置。
[0014]作为优选，该装置还包括连接杆。所述连接杆设置在锚杆内胆的外壁与锚杆外壳的内壁之间。优选，所述连接杆的数量为多根。在径向方向上，所述多根连接杆沿着锚杆内胆的圆周方向均匀分布。在轴向方向上，所述多根连接杆沿着锚杆内胆的高度方向均匀分布。
[0015]在本专利技术中，所述爆破装置还包括声波装置。所述声波装置包括声波发射装置、声波收集装置、声波演示仪。所述声波发射装置和声波收集装置均设置在锚杆内胆的内部空间。声波演示仪设置在中空自进式锚杆的外部。所述声波发射装置和声波收集装置均与声波演示仪连接。
[0016]在本专利技术中，所述锚杆外壳上设有注浆孔。优选，所述注浆孔均匀分布在锚杆外壳上。
[0017]在本专利技术中，所述锚头上设有注水孔。优选，所述注水孔均匀分布在锚头上。
[0018]在本专利技术中，所述中空自进式锚杆还包括止浆塞。所述止浆塞设置在锚杆体的上部或顶部，且紧密环绕在锚杆外壳的外壁四周。
[0019]在本专利技术中，所述中空自进式锚杆包括一节或多节所述锚杆体。当锚杆体的数量为多节时，各节锚杆体依次相互连接。
[0020]作为优选，所述中空自进式锚杆还包括连接套。当锚杆体的数量为多节时，相邻布置的两节锚杆体之间通过连接套连接。
[0021]优选的是，所述爆破装置还包括引爆装置。引爆装置设置在中空自进式锚杆的外部。锚杆内胆内设有炸药。所述炸药(通过导火索)与引爆装置连接。
[0022]作为优选，所述爆破装置还包括控制器。所述控制器与声波发射装置、声波收集装置、引爆装置连接。控制器控制声波发射装置、声波收集装置、引爆装置的操作。
[0023]根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种基于自进式锚杆的爆破系统。
[0024]一种基于自进式锚杆的爆破系统，该系统包括多个第一种实施方案中所述的爆破装置。所述多个爆破装置在整体上呈梅花形布置。
[0025]作为优选，相邻爆破装置之间的距离为3～10m，优选为4～9m，更优选为5～8m。
[0026]根据本专利技术的第三种实施方案，提供一种基于自进式锚杆的爆破方法。
[0027]使用第一种实施方案中所述的爆破装置进行爆破的方法，该方法包括以下步骤：
[0028]1)将中空自进式锚杆的锚杆体的一端与锚头连接，锚杆体的另一端连接上钎套、钎尾后再与钻机连接。
[0029]2)中空自进式锚杆按设计深度开始钻进，钻孔结束后，卸下钻机，将止浆塞塞入锚杆体的上部，准备注浆。
[0030]3)在注浆之前，控制器控制启动声波装置，采集第一次声波信号。声波发射装置发射声波，再由声波收集装置接收声波，声波显示仪记录处理接收到的声波信号。
[0031]4)第一次声波信号采集之后开始注浆，浆液从锚杆内胆与锚杆外壳之间的注浆通道注入。
[0032]5)注浆结束后，控制器再次控制启动声波装置，采集第二次声波信号。声波发射装置发射声波，再由声波收集装置接收声波，声波显示仪记录处理接收到的声波信号。
[0033]6)控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自进式锚杆的爆破装置，其特征在于：所述爆破装置(A)包括中空自进式锚杆(1)；所述中空自进式锚杆(1)包括锚杆体(101)、锚头(102)、注浆通道(103)；所述锚杆体(101)包括锚杆外壳(10101)和锚杆内胆(10102)；所述锚头(102)与锚杆外壳(10101)的一端连接；锚杆内胆(10102)设置在锚杆外壳(10101)的内部空间；锚杆内胆(10102)与锚杆外壳(10101)之间所形成的夹层腔室即为注浆通道(103)。2.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于：在径向方向上，所述锚杆内胆(10102)设置在锚杆外壳(10101)内的中心位置；作为优选，该装置还包括连接杆(104)；所述连接杆(104)设置在锚杆内胆(10102)的外壁与锚杆外壳(10101)的内壁之间；优选，所述连接杆(104)的数量为多根；在径向方向上，所述多根连接杆(104)沿着锚杆内胆(10102)的圆周方向均匀分布；在轴向方向上，所述多根连接杆(104)沿着锚杆内胆(10102)的高度方向均匀分布。3.根据权利要求1或2所述的爆破装置，其特征在于：所述爆破装置(A)还包括声波装置(2)；所述声波装置(2)包括声波发射装置(201)、声波收集装置(202)、声波演示仪(203)；所述声波发射装置(201)和声波收集装置(202)均设置在锚杆内胆(10102)的内部空间；声波演示仪(203)设置在中空自进式锚杆(1)的外部；所述声波发射装置(201)和声波收集装置(202)均与声波演示仪(203)连接。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的爆破装置，其特征在于：所述锚杆外壳(10101)上设有注浆孔(10103)；优选，所述注浆孔(10103)均匀分布在锚杆外壳(10101)上；和/或所述锚头(102)上设有注水孔；优选，所述注水孔均匀分布在锚头(102)上。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的爆破装置，其特征在于：所述中空自进式锚杆(1)还包括止浆塞(105)；所述止浆塞(105)设置在锚杆体(101)的上部或顶部，且紧密环绕在锚杆外壳(10101)的外壁四周。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的爆破装置，其特征在于：所述中空自进式锚杆(1)包括一节或多节所述锚杆体(101)；当锚杆体(101)的数量为多节时，各节锚杆体(101)依次相互连接；作为优选，所述中空自进式锚杆(1)还包括连接套(106)；当锚杆体(101)的数量为多节时，相邻布置的两节锚杆体(101)之间通过连接套(106)连接。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的爆破装置，其特征在于：所述爆破装置(A)还包括引爆装置(3)；引爆装置(3)设置在中空自进式锚杆(1)的外部；锚杆内胆(10102)内设有炸药；所述炸药与引爆装置(3)连接；作为优选，所述爆破装置(A)还包括控制器(4)；所述控制器(4)与声波发射装置(201)、声波收集装置(202)、引爆装置(3)连接；控制器(4)控制声波发射装置(201)、声波收集装置(202)、引爆装置(3)的操作。8.一种基于自进式锚杆的爆破系统，其特征在于：该系统包括多个权利要求1
‑
7中任一项所述的爆破装置(A)；所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，江山，郭志高，张敏，陈少华，徐祥吉，陈宾，文明，朱伟东，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：