[發明專利]一種全方位定向爆破裝藥的導軌裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410658974.9
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104482813A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 趙一鳴;張農;鄭西貴;王磊;馮曉巍;吳朋起
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: F42D1/08
• 分類號: F42D1/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種定向爆破裝藥的裝置及方法，特別是一種全方位定向爆破裝藥的導軌裝置及其方法。

背景技術

我國煤礦開采條件復雜，堅硬頂板條件下開采容易造成大面積懸頂，對工作面支架產生巨大壓力，而且懸頂大面積垮冒容易導致工作面支架損毀、瓦斯壓出、沖擊礦壓等災害。因此，需要通過預裂爆破的方式將堅硬頂板切斷，控制頂板的垮冒步距，緩和頂板冒落形成的沖擊問題。另外，沿空留巷過程中通過中、深孔預裂爆破切頂可以優化采空區側頂板的頂板結構，以保護充填墻體和留巷穩定完整性。隨著開采深度的增加，地應力的增大，控制斷裂爆破進行強制切、放頂技術作為緩和開采活動壓力顯現的重要方法，日益凸顯出其獨特的重要性。

傳統的預裂爆破方式通過對鉆孔周圍巖石松動破壞，從而減低巖層整體強度實現強制切、放頂的目的。但其無法精確控制巖層斷裂方向，并且會對鉆孔周圍巖石造成較大損傷，不利于圍巖整體穩定性。繼而強制切、放頂工藝引進定向斷裂控制爆破技術，其通過抑制爆轟波和爆轟氣體傳播的隨機性，達到控制爆炸應力波沿預定方向破裂巖石的目的。然而，不管是選用切縫藥包爆破方法還是聚能爆破方法等，實現定向斷裂控制爆破的關鍵是在裝藥的時候使聚能裝置或者切縫朝向預定方向，才能實現定向控制斷裂爆破的目的。

存在問題：

(1)由炮桿和固定于炮桿端頭的定向器組成的聚能管專用定向調整桿《可精確定向斷裂爆破聚能管及其定向調整桿》(申請號:98221962.8)，一定條件下可以解決裝藥過程中的定向問題，但是如果在切放頂過程中垂直頂板施工，聚能管推入炮孔過程中容易滑脫，不能完全解決定向爆破的問題。

(2)隧道定向斷裂爆破聚能藥包孔內定位定向推送專用裝置(申請號：201210430515.6)，可以解決大斷面隧道水平周邊眼采用不耦合間隔裝藥結構時聚能管的定位及聚能管切縫的定向，但是在垂直施工炮孔中，不能解決藥包的防滑問題。

(3)一種煤礦切頂卸壓沿空護巷聚能爆破管安裝裝置(申請號：201220405243.X)，在切頂中方便調節聚能爆破管在爆破孔內的徑向位置，在一定程度上可以應用于煤礦的強制切放頂工藝中，但是其適用的藥卷直徑較單一，同樣沒有解決藥卷的防滑問題。

(4)由于現有的定向裝藥裝置大部分都是適用于水平炮孔的定向裝藥，但是沒有解決大角度炮孔定向裝藥和藥卷下滑問題，從而限制了切放頂技術的推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種全方位定向爆破裝藥的導軌裝置及其方法，實現任何角度、任何深度炮孔的定向裝藥，同時實現大角度炮孔定向裝藥中藥卷的防滑。

實現本發明目的的技術方案是：本發明包括導軌裝置和定向爆破裝藥的方法，所述的導軌裝置由首節導軌和若干普通導軌相連接組成，首節導軌的端頭安裝有防滑絲，導軌的藥卷推送軌道中部有縱向脊，在縱向脊上布設藥卷防滑鋸齒，在上節導軌末端設置掛鉤孔，下節導軌首端設置金屬掛鉤，通過金屬掛鉤和掛鉤孔的相連實現導軌的連接。

具體地：所述的首節導軌的端頭呈圓柱形，4根防滑絲在其上呈十字形布置，防滑絲為“r”形，圓弧段向炮孔外端彎曲，直線段垂直炮孔壁，同時首節導軌圓柱形端頭下部固定有藥卷推送軌道，圓柱形端頭與推送導軌呈“L”形。

具體地：所述的藥卷推送軌道呈圓心角135°的圓弧狀，其長度0.8～2.4m，半徑0.02～0.15m。

具體地：所述的縱向脊位于推送軌道的中部，其形狀為梯形，用來控制藥卷聚能罩等在炮眼內的徑向形態，實現定向控制斷裂爆破斷的定向裝藥。

具體地：所述藥卷防滑鋸齒位于縱向脊的上部，防滑鋸齒齒尖指向炮孔內，角度為8°。

具體地：所述導軌末端和軌道首端加工呈互補結構，導軌末端的掛鉤孔為方形，通過金屬掛鉤和掛鉤孔的連接實現導軌的鋪設。

所述的定向爆破裝藥的方法用于在煤礦開采過程中強制切、放頂的中、深孔爆破的定向裝藥；具體步驟如下：

(1)采用普通鉆孔施工工藝并按照設定的角度及深度進行炮眼的施工，保證炮眼的凈、直、圓；

(2)在施工好的炮眼中鋪設首節導軌，保證首節導軌的縱向脊角度與設定的巖體控制爆破斷裂方向相同，用炮棍頂住首節導軌并推送，在首節導軌即將完全被推進炮眼時在導軌末端連掛第二節普通導軌，繼續推送，在第二節普通導軌即將完全被推進炮眼時在導軌末端連掛第三節普通導軌，繼續推送，以此類推，在此過程中不斷連接炮棍，直至全部導軌鋪設完成，然后依次推出炮棍；