【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及寒区露天矿山炸药混装，尤其涉及一种寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置及方法。
技术介绍
1、我国金属矿产资源赋存条件差，随着中部、东部易采矿产资源濒临枯竭，西部露天矿山逐渐成为我国未来金属矿产资源供给保障的主阵地。而我国西部金属矿产资源分布与高海拔寒区高度重合，比如西藏巨龙铜矿、玉龙铜矿等海拔均超过5000米，矿区气温多处于零下。低温、低氧气含量和气候多变严重限制了高寒高海拔露天矿山爆破开采效率。
2、近年来，我国炸药混装技术发展迅速，炸药混装车在国内露天和地下矿山得到了大量使用。但是，高寒高海拔露天矿山现场炸药混装产生许多问题，导致炸药混装车在高寒高海拔矿山的使用受到严重限制。首先，由于寒区露天矿山台阶爆破施工通常分两天进行钻孔作业与装药作业，夜晚低气温将使得炮孔内部积水结冰，进而导致装药过程中混装炸药量减少。其次，炮孔内部结冰将严重阻碍混装炸药与矿岩的精细匹配与调控，因为大量文献表明与常规岩石相比，冻结岩石力学性质发生巨大改变。而原定混装炸药方案与冻结岩石的匹配程度必然下降，从而影响台阶爆破整体效果。然后，由于现场炸药混装作业时间长，先装药炮孔内部混装炸药性能将受到孔内低温(来源于孔内结冰和外部环境)影响，进而影响台阶爆破整体效果。最后，孔内结冰将导致混装炸药下管长度难确定、泵送装药出料速度和提管速度难控制等问题。
3、上述问题导致在高寒高海拔地区正常使用炸药混装车进行台阶爆破作业难度增大。目前，在现场通常使用撒工业盐、钻孔后遮盖炮孔口等方法尽量避免炮孔内部结冰，但实践经验表明这种
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，包括装置本体，所述装置本体的顶端中部设置有进料口，所述进料口与炸药混装车的出料管连通；
3、所述装置本体上安装有行走机构、破冰机构、监测系统、加热器以及抽水管；所述行走机构设置于所述装置本体的侧壁上，所述装置本体通过所述行走机构沿钻孔孔壁移动；所述破冰机构设置于所述装置本体的底部，所述破冰机构用于对钻孔内的结冰进行破碎；所述监测系统用于对钻孔内的温度进行检测以及对钻孔内部的结冰情况实时检测，并将检测数据实时传输至后端的控制处理中心；所述加热器用于对所述破冰机构破碎的冰进行融化；所述抽水管的末端连接有抽水泵，所述抽水泵通过所述抽水管将钻孔内冰融化后的水排出；所述行走机构、所述破冰机构、所述监测系统、所述加热器、所述抽水泵均与所述控制处理中心电性连接。
4、优选的，所述行走机构包括等间距设置于所述装置本体周向的若干组行走轮，每组所述行走轮的数量为两个，同一组内的两个所述行走轮沿竖直方向设置；所述行走轮上安装有调节组件，所述调节组件用于调节所述行走轮与所述装置本体之间的距离，所述行走轮通过所述调节组件与所述装置本体可拆卸连接；所述行走轮、所述调节组件均与所述控制处理中心电性连接。
5、优选的，所述调节组件包括可拆卸连接在所述装置本体上的连接板，所述连接板上固定连接有若干根伸缩导向柱，所述伸缩导向柱与所述控制处理中心电性连接；所述伸缩导向柱的末端滑动套设有安装座，所述行走轮转动连接在所述安装座上；所述安装座上螺纹连接有紧固螺栓，所述伸缩导向柱通过所述紧固螺栓与所述安装座连接固定。
6、优选的，所述安装座上固定安装有制动器，所述制动器用于对所述行走轮紧急制动，所述制动器与所述控制处理中心电性连接。
7、优选的，所述行走轮为电动车轮或履带式车轮中的一种。
8、优选的，所述破冰机构包括设置于所述装置本体侧壁上的侧壁环向钻头和设置于所述装置本体底端的底部环向钻头，所述侧壁环向钻头、所述底部环向钻头均与所述控制处理中心电性连接。
9、优选的，所述监测系统包括摄像头和温度传感器，所述摄像头和所述温度传感器均与所述控制处理中心电性连接；所述摄像头包括设置于所述装置本体顶端的顶部摄像头和设置于所述装置本体底端的底部摄像头。
10、优选的，所述加热器为电加热棒。
11、优选的，所述炸药混装车的出料管上安装有进料流量监测传感器，所述抽水管上安装有抽水流量监测传感器，所述进料流量监测传感器、所述抽水流量监测传感器均与所述控制处理中心电性连接，且均设置于所述装置本体的上方。
12、本专利技术所提供的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
13、s1、破冰除冰装置的安装及检查；
14、s2、利用监测系统对钻孔内的温度和结冰情况进行检测，利用破冰除冰装置对钻孔内的冰进行破碎，破碎过程中通过监测系统检查冰是否清除合格；
15、s3、利用加热器对破碎后的冰进行融化，并利用抽水泵将水排出；
16、s4、测量破冰除冰装置下行距离，并推算钻孔底部结冰层厚度，确定是否进行装药工作；
17、s5、进行装药，完成装药作业后，撤出破冰除冰装置。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
19、1、本专利技术可配套现行炸药混装车使用，装置内置摄像头可对钻孔壁和孔底结冰情况进行准确获取，可以根据下行距离和已知钻孔深度确定孔底冰层厚度，实时数据在后端控制处理中心汇总，并进行实时钻孔内部结冰三维显示。
20、2、本专利技术侧边和底部配备的环形钻头可以根据钻孔内部结冰情况对侧壁、塌孔内和孔底结冰进行定点破冰，并且装置底端安装的加热器可以对底部碎冰进行加热融化，同时融化积水可以通过抽水管排出，通过顶部摄像头可确定孔壁结冰清除程度，若孔壁结冰未完全清除，则进行特定位置重复清除；还可通过底部摄像头、抽水流量监测传感器换算孔底冰层厚度共同确定孔底结冰清除程度。
21、3、孔壁和孔底结冰被清理后，根据进料流量监测传感器反映的出料速度，对装置上行速度进行动态控制，达到冻结矿岩和混装炸药的精准匹配。
22、4、本专利技术在下行过程中同步监测钻孔内部岩壁温度变化，根据检测温度和经验公式换算冻结岩石可爆性，并根据结果对原定混装炸药-矿岩匹配方案进行调整，保证爆破的整体效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，包括装置本体(1)，所述装置本体(1)的顶端中部设置有进料口，所述进料口与炸药混装车的出料管连通；
2.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述行走机构包括等间距设置于所述装置本体(1)周向的若干组行走轮(4)，每组所述行走轮(4)的数量为两个，同一组内的两个所述行走轮(4)沿竖直方向设置；所述行走轮(4)上安装有调节组件，所述调节组件用于调节所述行走轮(4)与所述装置本体(1)之间的距离，所述行走轮(4)通过所述调节组件与所述装置本体(1)可拆卸连接；所述行走轮(4)、所述调节组件均与所述控制处理中心电性连接。
3.根据权利要求2所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述调节组件包括可拆卸连接在所述装置本体(1)上的连接板(5)，所述连接板(5)上固定连接有若干根伸缩导向柱(6)，所述伸缩导向柱(6)与所述控制处理中心电性连接；所述伸缩导向柱(6)的末端滑动套设有安装座(7)，所述行走轮(4)转动连接在所述安装座(7)上；所述安装座(
4.根据权利要求3所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述安装座(7)上固定安装有制动器(9)，所述制动器(9)用于对所述行走轮(4)紧急制动，所述制动器(9)与所述控制处理中心电性连接。
5.根据权利要求2所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述行走轮(4)为电动车轮或履带式车轮中的一种。
6.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述破冰机构包括设置于所述装置本体(1)侧壁上的侧壁环向钻头(10)和设置于所述装置本体(1)底端的底部环向钻头(11)，所述侧壁环向钻头(10)、所述底部环向钻头(11)均与所述控制处理中心电性连接。
7.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述监测系统包括摄像头和温度传感器(14)，所述摄像头和所述温度传感器(14)均与所述控制处理中心电性连接；所述摄像头包括设置于所述装置本体(1)顶端的顶部摄像头(13)和设置于所述装置本体(1)底端的底部摄像头(12)。
8.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述加热器(15)为电加热棒。
9.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述炸药混装车的出料管上安装有进料流量监测传感器(16)，所述抽水管(3)上安装有抽水流量监测传感器(17)，所述进料流量监测传感器(16)、所述抽水流量监测传感器(17)均与所述控制处理中心电性连接，且均设置于所述装置本体(1)的上方。
10.根据权利要求1-9任一项所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，包括装置本体(1)，所述装置本体(1)的顶端中部设置有进料口，所述进料口与炸药混装车的出料管连通；
2.根据权利要求1所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述行走机构包括等间距设置于所述装置本体(1)周向的若干组行走轮(4)，每组所述行走轮(4)的数量为两个，同一组内的两个所述行走轮(4)沿竖直方向设置；所述行走轮(4)上安装有调节组件，所述调节组件用于调节所述行走轮(4)与所述装置本体(1)之间的距离，所述行走轮(4)通过所述调节组件与所述装置本体(1)可拆卸连接；所述行走轮(4)、所述调节组件均与所述控制处理中心电性连接。
3.根据权利要求2所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述调节组件包括可拆卸连接在所述装置本体(1)上的连接板(5)，所述连接板(5)上固定连接有若干根伸缩导向柱(6)，所述伸缩导向柱(6)与所述控制处理中心电性连接；所述伸缩导向柱(6)的末端滑动套设有安装座(7)，所述行走轮(4)转动连接在所述安装座(7)上；所述安装座(7)上螺纹连接有紧固螺栓(8)，所述伸缩导向柱(6)通过所述紧固螺栓(8)与所述安装座(7)连接固定。
4.根据权利要求3所述的寒区露天矿山炸药混装车用炮孔破冰除冰装置，其特征在于，所述安装座(7)上固定安装有制动器(9)，所述制动器(9)用于对所述行走轮(4)紧急制动，所述制动器(9)与所述控制处理中心电性连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鑫，王培宇，周子龙，唐绍辉，李萍丰，袁纪锋，刘博，王忠康，陈翠刚，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。