CN111183329A - 附件可部分压缩，抗静电的折叠式爆破容器 - Google Patents

Abstract

总结总结本发明可折叠，抗静电，并能部分压缩，材料具有半柔性，薄壁的特点，可在解耦孔时缓冲爆破，并在爆破过程中提取矿物质。该发明可根据需要增加容器长度，尤其对于长容器来说，在不影响其形状或功能的情况下，易于运输，储存和操作。此外，该发明允许使用较小直径的容器定量炸药，并通过间隔环和锚环形成气室以缓冲爆破。可通过横杆或者挡板做自我支撑。

Description

附件可部分压缩，抗静电的折叠式爆破容器

发明领域

该发明主要用于采矿业和建筑业，尤其在钻探和爆破阶段。具体为一种装有炸药的容器，可根据操作作业来设计长度和直径，在引入炸药时，具有可折叠性，稳定钻孔，定量及分离炸药等功能，其附件会与炸药协作作用，由此改善爆破性能。该发明隶属机械发明。

相关背景

该发明将用于需要钻孔的区域，用爆破的方式提取惰性石材或一定浓度的矿物质。如果在爆材(炸药，钻孔所用钢，能源等)以及机器和人工的作用下，成功达到最小的预计提取量，就是有效的爆破。

当前的爆破，通常使用两种类型的基本炸药混合物：第一种为不同类型的水凝胶或者耐水的高爆炸药，第二种为硝酸铵和各种类型的燃料油组成的混合物(通常称为ANFO)，后者更经济，且可以散装使用，但是其局限性在于水的存在会使其溶解并失去作用。

在隧道钻探时，因为存在地下水源，或者在构成钻头的材料用水冷却的摩擦作用下，在负倾角的工程里水会出现聚集，并可能淹没下部的孔洞。在这种情况下，无法使用ANFO型的炸药，需要更换为水凝胶或者高爆炸药，造成成本超支。

隧道钻探中还可能存在其他问题：由于上部钻孔的形成导致石质残留物堵塞了下部钻孔；通常情况下，在松散或者不稳定的地形中形成的钻孔，会在钻孔过程中因为振动造成堵塞，如果随后的清洗处理不成功，会对之后装载炸药造成阻碍。

在隧道开挖或深孔作业中，除了水的阻碍外，还会存在地质缺陷的情况，其中包括：不规则的地形，即多石，易碎，不稳定或疏松的地形结构；洞穴；裂缝；自然地质断裂或者由于先前的开采造成的断裂等。这些因素会阻碍取得干燥，连续，清洁和稳定的钻孔，而前者正是对正确装载炸药必不可少的先决条件，相反会产生爆炸浪费，能量泄漏，阻碍获得预期效果。当爆炸过量时，在有洞穴存在的区域，爆破破坏会大于预期，如果该区域之后存在稳定性和安全性问题，则需要承担责任并进行修复，从而导致成本超支。

在深孔作业中还会存在的问题是，在预留备用孔为将来爆破之需时，当爆破前几条线时，地层运动常常会堵塞备用孔，其需要昂贵的后期处理。

在下降深孔作业时，还会存在设备在预制孔上的运输导致阻塞，需要进行后期处理的情况。

同样，在隧道钻探，以及深孔作业的某些情况下，需要在其周围地区对炸药能力进行定量，以获得更稳定的拱顶和墙壁，避免过度断裂。这可以通过分级炸药或与炸药分离的附件来实现，通常价格昂贵或者不合理。

上升深孔钻探中会存在的问题则是，在干燥地形中使用ANFO炸药的情况下，由于重力作用会使炸药自溢，因此必须使用高爆炸药从此增加额外费用；而在山洞或者裂缝中，以上任何一种炸药都会发生能量泄漏并产生浪费。在上述情况下，必须进行彻底清洗才能重新钻孔，重新装载，这大大增加了投入的时间和成本。

为了取得预期效果，需要为每种特定情况选择适合的炸药容器，也就是说根据操作的直径和长度设计并选择适合承载炸药的容器。现有容器并不总能满足作业要求，并符合操作，运输和野蛮装卸所要求的耐力和灵活性。在这种情况下，会造成工程延误，由于返工导致机器工时和人工的增加，炸药浪费，以及由此造成的操作成本超支和生产率低下；现有的一些非抗静电配件也不适合装载炸药，因为会造成积聚静电荷，并可能发生爆炸风险，损害人员，设施，财产安全，增加操作风险。

常规来说，现有的容器都是用塑料制的。在现有技术的条件下，我对自己先前的发明进行了修改，并会介绍一些和我发明概念相近的一些发明。

WO2007004857 A1发明为用于建筑业和地下采矿业的合成孔，该合成孔由便于填充散装炸药的半刚性塑料管组成，该管使炸药保持干燥并根据孔的结构保存炸药。除了储存炸药，该管还可以在地面开掘过程中起到保护钻孔结构和减振的作用。该发明集中于对地下采矿业和建筑业中所使用的孔进行了一系列改进，尤其是在对矿物和土方工程的开采中。其特征在于它是内部涂层/或装载炸药的穿孔的延伸，炸药将被装载其中，使地面爆炸。塑料管由一根细直的圆柱形，半刚性防静电管组成，其一端开着，炸药从这端装上，另一端防水密封防止水的进入。

我的发明在以下这些方面得到了改进：由于最初的设计是由半柔性材料制成的，所以没有提出可以折叠的设计以方便运输，现在的设计在使用时即可恢复容器的原始形状，使爆炸性材料可以到达更远的位置；同样，不同的尖端可以在不同类型的地形中使用，在下降深孔钻探中自行支护或闭塞，炸药可以留存在上升深孔钻探中，炸药的分离和定量可以被用在隧道周围也能用在长孔墙上。现有的类似发明并未提出与本发明技术特征相同的特征。

其他的类似发明有：发明US2015053106 A1，由弹药筒组成，设带有推进剂的容器和开口端，该开口端可固定以形成基本封闭的牵引装置。杆装置可操作以适应其径向膨胀，并且具有固定到容器上的静态构件和能够在容器内部分活动的可移动活塞。推进器的点火引起活塞运动以驱动牵引装置，并在容器破裂前引起其径向膨胀。

在它的其他变型里，有衬套，活塞，纵向交叉并由按钮激活的电缆，这些按钮通过带有锚定元件的周向凹槽引起径向爆炸。

发明US8028624B2是一个通过长管钻孔的弹药筒，该药筒的一端是一个带有雷管的开口，第二端为封闭状态，通过连接器与相邻的第二药筒相连，第二药筒的形状为圆柱体。操作时，首先，装有手柄的药筒通过螺丝钳轴向地插入整体件中，其后，撞针将其激活，它形成了一个可接收雷管连接的套环。在其各种变型里，套环至少为墨盒壁的10％，雷管对按钮灵敏，墨盒由合成聚集物制成，撞针包括由角区域围绕的凸起。所述角度区域优选为药筒任何壁的10％。

发明CN2784865 Y为一种平滑管，包括不产生火花的主体。其特征在于，管体的侧壁沿纵向对称，向内凹，形成两个细长的蓄能通道。管体腔被间隔板沿纵向方向氛围两个腔。这两个蓄能器被布置在隔板的同一侧，并且其包含的腔体和蓄能通道中充满了炸药。使用时，管腔可以保护周围的岩石免于在压力下破裂。

以及还有发明GB1018089A，包括通过压缩和合成金属粉末制成的壳体，该金属粉经过热化学处理引起气体扩散。壳体包含炸药，其中包括在1040℃的氢气环境中，在500℃下被压缩的粉铁，粉铁在900℃的一氧化碳环境中硬化。在氢处理过程中，某些变体会在500℃高温下深度氧化或用26％的铜浸渍。

描述

下图展示了该具有折叠功能，抗静电的爆破容器的细节特征：

图形描述：

图1折叠式爆破容器的常规截面透视图，该容器具有防静电功能，并可通过其附件进行部分压缩

图2折叠式爆破容器的透视图，折叠功能会方便其运输，如果容器长度较长，也方便在矿井内部作业

图3折叠式爆破容器旋转后(相对于第一幅图而言)的常规透视图，其尖端形状如螺丝起子

图4折叠式爆破容器的常规特写截面透视图，其尖端形状如螺丝起子

图5折叠式爆破容器的特写截面侧视图，尖端为圆锥形，在出现部分阻塞时，它的压缩功能使炸药能更好插入

图6连接尖端的连接器的常规透视图(在此示例中，使用的为圆锥形尖端)

图7折叠式爆破容器常规特写透视图，其尖端为椭圆形

图8折叠式爆破容器的常规顶部透视图，螺丝起子形状的尖端特写图

图9构成折叠式爆破容器的元件的横截面图，该元件在爆破区域部分以水平或略倾斜的方式使用

图10折叠式容器在下降深孔钻探时使用的紧固横杆的常规透视图

图11具有横杆的折叠式爆破容器的顶视图

图12传统透视图的特写视图，下降深孔钻探中使用的薄板，放置在折叠式爆破容器(变型之一)的一端，该薄板充当容器入口处的固定档板防止堵塞，薄板自我固定

图13传统透视图的剖视图，为“帽型”塞，用于下降深孔钻探，放置于折叠式容器(变型之一)的一端，塞子自我固定

图14“帽型”塞的详细部分分解图，用于下降深孔钻探，置于折叠式容器(变型之一)的一端

图15锚固和支撑系统的剖视图和详细侧视图，用于折叠式爆破容器(变型之一)的下降深孔钻探，在容器入口处起固定作用，在装有炸药的情况下也不会因为重力吸引而掉落，该支撑系统自我固定

图16锚固和支撑系统的分解图，用于折叠式爆破容器(变型之一)的上升深孔钻探

图17折叠式爆破容器的绝缘插头的传统透视图

图18折叠式爆破容器的地下电源插头的常规立体图

图19从尖端的相对端看去，折叠式爆破容器的常规分解透视图

图20折叠式爆破容器在分离自然孔的过程中的常规透视图，地面被剖开来了解其用途

图21折叠式爆破容器在工作台区域被用于自然水平孔时的常规透视图，容器通过间隔环和锚环附件形成气室

图22折叠式爆破容器用于屋顶孔和工作台孔的前视图，工作台孔通过间隔环和锚环附件脱开，并形成气室，顶板孔的气室由重力形成

图23折叠式爆破容器在通过间隔环和锚固环附件做下降深孔钻探的视图

图24间隔环和锚环附件的常规透视图

备注：以上对于各种变型的示例仅为说明性，并不只限于以上变型。

根据前面的图形，折叠式容器插入由传统钻孔机械形成的自然孔N中，由于容器具有半柔韧性和部分可压缩性的特点，可以避免某些区域存在的地形缺陷，这些缺陷会随钻孔过程加剧，在某些情况下需要容器有尖端来引导它穿入自然孔N中。

图1可以看到折叠式容器的管子(1)，一般在端(2)打开，炸药通过这一侧引入，在端(3)做封闭，管子(1)由半柔性抗静电材料制成，可折叠运输，便于搬运，在使用地点可以将其展开并恢复原始形状，此属性使其直径和长度设计更加具有弹性，图2是容器的折叠状态，图6的尖端(5C)放置在连接器(4)里，它具有至少一个4D槽口，可通过热处理或者其他方式与管子(1)的一端连接。在发生堵塞的情况下，该容器的可压缩性可以使连接更加容易；在管子(1)内部(图9)放置了和弹药筒(7)连接的雷管(6)，雷管(6)装在引爆电缆(8)上，引爆电缆(8)延伸到自然孔N的出口位置，并沿着管子(1)布置爆炸物B；当使用引爆电缆(8)点燃火药，激活雷管(6)或进行无线激活时，就实现了爆炸。

折叠式容器的直径最好小于自然孔N(图9)，垂直孔除外(会减少炸药剂量)；在水平孔的情况下，如果出现含水，需要使用ANFO炸药并用塞子隔开(18)。为了容纳能量，将塞子(19)放在距自然孔N的孔口5至30厘米之间的范围内，塞子(19)会与本发明一起形成传统的气室(25)，该气室(25)会有助于缓冲爆破的影响。气室将通过重力形成在顶板孔或者上层孔中，工作台孔，侧孔通过间隔环和锚环附件(24)形成气室；在下降的垂直孔中(图23)，容器的直径会较小，通过多个间隔环和锚环与保护壁分离，形成的气室能够缓冲爆破的影响。它的底端(28)容器直径将被减小，以抑制起爆器并限制爆炸物。

该发明的所有变型都会有连接器(图6)，有带有螺纹，密封件等的4D槽口。下面会介绍其中一些变型。

第一个变型，在水平孔中使用，连接管(1)，尖端有一个椭圆形的凸起5A(图7)，一般用于没有边缘的刚性地形中，具有这种形状的尖端使本发明可以滑动到所需的位置进行爆炸。无论孔内是否含水，都可以使用此变型。由于其可部分压缩的特性，可避免出现小的障碍物。

第二种变型在水平孔中使用，管子(1)的一端与螺丝起子形状的尖端5B热熔在一起(图4和图8)，以去除在引入自然孔N时脱落的材料，最终形成一个干净，干燥，持续稳定的钻孔，即使出现浸水也能够填充炸药。

第三种变型，尖端(5)具有圆锥形凸起5C(图5)，在插入自然孔N时，5C可以沿其侧面滑动。尽管在插入自然孔N时会残留一些材料，但是容器的部分压缩特性，使其在具有密封性的同时可以更容易地插入长孔。

第四种变型可以使用之前所述的任何一种尖端，而且在没有支撑底板的情况下用于下降孔，在入口处放置横杆(11)(图10)作为支撑。

第五种变型可以使用之前所述的任何一种尖端，用于不具有支撑底板的下降孔中，并留作备用孔，为此在入口处需要一个由薄板11A(图12)组成的固定档板，避免堵塞，薄板自我固定或自我密封，在装载时取下，也可以用横杆11代替。

第六种变型可以使用先前所述的任何一种尖端，用于没有支撑底板的长下降孔中，并留作备用孔。它有一个固定挡板避免堵塞，由第一个环(16)组成，该环支撑管1，因为其上部的直径大于自然孔的直径，并在引入下部(15)时至少与一个槽口(18)接合，通过穿孔(19)固定成一个部件。第二个环12起到盖的作用，避免自然孔堵塞，通过凸起(13)联结在第一个环上，并与穿孔(14)连接，在装载炸药时可以通过简单扭转将其移除。

第七种变型，可以使用之前所述的任何一种尖端，并用于上升孔中，其入口处需要一个固定挡板，避免容器或者炸药因为重力作用掉落，在炸药引入管子1时，放置由两个桩子(21)固定的环(20)，装满炸药并放置地下能量塞(10)，该塞位于必须具有气室M要求长度的管(22)的顶部，并在具有截头圆锥形形状的挡板23之上，所述挡板在环(20)内具有螺纹结构，因此容器和炸药都会被限制在底部，不受重力影响。

第八种变型，可以使用先前所述的任何一种尖端，其特征在于其直径明显小于自然孔，并通过多个间隔环和锚固环与被保护的壁分开，形成的气室25可以缓解爆炸摩擦(图23)，其端部之一将被部分减小，以抑制起爆器并限制爆炸物。

一般来说，该发明优选壁厚为1mm至8mm之间，直径为1/2英寸至14英寸之间，长度为0.5至50米之间，能够适应矿井中任何类型的孔。

本发明的操作：

根据钻孔类型和地质信息决定容器的样式，如果需要一些附件，则可因其可折叠的特性，灵活地引入容器。容器也可以作为稳定器，避免在不稳定的地形中因振动或碎石滑落，先前爆破造成的断裂及上方车辆交通地面运动造成的坍塌或堵塞等；即使存在洞穴和/或地质断层，钻孔也能保持连续性；由于可以按照单个零件的要求设计直径和长度，可以分配定量的炸药获得更加缓冲的爆炸；它的抗静电性可以防止电荷积聚，其尖端一端防水密封，并且可以在含水区域装载炸药；不需要接管或者节段组装，由于其部分压缩的特性，可以横向弯曲，运输；在插入自然孔中，无论长度可沿孔形成单个主体；因为其部分压缩的特性，将避免出现小障碍物。

Claims (12)

1.在充分描述了我的创新性发明之后，我要求对我的专有知识产权进行保护，其中包括 以下产权要求：

这种具有附件部分压缩功能，防静电的折叠式爆破容器，由一个半柔性抗静电塑料制成的管子组成，可折叠运输，便于搬运。在使用地点可将其展开并恢复原始形状，此属性使其在直径和长度设计上更加具有弹性。该管一端敞开装载炸药，另一端封闭，尖端放置在连接器里，具有至少一个槽口，可与管子的一端连接。在发生堵塞的情况下，该容器的可压缩性可以使连接更加容易。在管子内部有一个雷管(可以为无线)，雷管与弹药筒连接，雷管装在引爆电缆上，该电缆延伸到自然孔的出口，并沿着管子的延伸部分放置爆炸物；当使用引爆电缆点燃火药激活雷管时，就实现了爆炸。容器的直径最好小于自然孔的长度，这将以较小的比例分配炸药，在水平孔的情况下，如果有水，可以使用ANF0炸药，并用盖子与水隔离。为了容纳能量，将塞子放置在距自然孔五到三十厘米的范围内，该塞子将与本发明一起形成传统的气室，气室会起到缓冲爆破的作用，间隔环和锚环的使用也是为了同一作用；垂直孔中容器直径会更小，长度更长，在容器底端会减小直径以抑制引爆剂并限制爆炸物。

2.在1中所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于附接至所述管的尖端有椭圆形的凸起，一般用于没有边缘的刚性地形中，具有这种形状的尖端使本发明可以滑动到所需的位置进行爆炸。无论孔内是否含水，都可以使用这一变型。需要强调的是，由于其可部分压缩的特性，可避免出现小的障碍物。

3.在1中所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于所述管的端部与螺丝起子形状的尖端热熔在一起，以去除引入自然孔时脱落的材料，最终形成清洁，干燥，连续且稳定，即使出现浸水也能填充炸药的钻孔。

4.在1所述的折叠式防静电爆破容器，特征在于尖端具有圆锥形凸起，允许在脱落的材料侧面滑动。尽管在插入自然孔时会残留一些材料，但容器的部分压缩特性，使其在具有密封性的同时可以更容易地插入长孔。

5.在2，3，4所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于当它们用于没有支撑底板的下降孔时，会在入口处放置一个横杆作为容器支撑。

6.在2，3，4所述的折叠式防静电爆破容器，特征在于，当用于不具有支撑底板的下降孔中，并留作备用孔时，在入口处需要一个由薄板组成的固定档板，避免堵塞，薄板可以自我固定或密封，在装载时取下，也可用横杆代替；由于具有相同功能，薄板也能用“帽型”附件代替，但需要有直径的槽口允许横杆穿过。

7.在2，3，4所述的折叠式防静电爆破容器，特征在于当将其用于没有支撑底板的下降孔并留作备用孔时，在入口处需要固定挡板，为避免堵塞，挡板由一个可自我支撑的夹子式盖子和第一个环组成，该环在其外周边上有至少一个凸起，放置在容器穿孔的第一个环上，盖子在环的顶部，可通过旋转将其固定在外围槽口上，在相反方向旋转时可将其卸下。

8.在2，3，4所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于，在上升孔中使用时，为了装载炸药需要在入口处有一个固定挡板防止炸药由于重力作用或自重掉落。此固定器(图15)由两个桩子固定的环组成，装满炸药后，地下能量塞和管子会形成气室，这些元件放置在圆锥形的挡板上，挡板可以起到抑制炸药的作用，该挡板的一部分带有螺纹结构，可以使其插入环内，并在不受重力影响的情况下停止炸药。

9.在2，3，4所述的折叠式爆破容器，其特征在于，容器的一端需要部分减小以阻止起爆器并限制爆炸物。

10.在2，3，4所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于，所述容器的直径明显小于自然孔，所述直径通过间隔环和锚件与保护壁分开，并形成气室缓冲爆破。

11.在2至9所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于，壁厚优选为1mm至8mm之间，直径为1/2英寸至14英寸之间，长度为0.5至50米之间，该设备能够适应矿井中任何类型的孔。

12.在2至10所述的折叠式防静电爆破容器，其特征在于，可以用螺纹，密封件或以上任意组合来代替槽口作为连接器。

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