[發明專利]一種動能彈裝置及利用該裝置疏通堵塞溜井的方法

有效

• 申請號: 201811222551.7
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109238062B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 史秀志;喻智;李必紅;邱賢陽;饒帝軍;李澤宇;張宗國;陳新;茍永剛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42B3/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本發明公開了一種動能彈裝置及利用該裝置疏通堵塞溜井的方法，動能彈裝置包括動能彈、伸縮平臺、發射架；動能彈包括從頭部至尾部依次連接的實心彈頭、燃料艙和驅動艙，燃料艙包括艙體、電加熱裝置及定壓破裂裝置，電加熱裝置連接于艙體的實心彈頭連接端，定壓破裂裝置連接于艙體的驅動艙連接端，燃料艙艙體內充滿液態二氧化碳；伸縮平臺包括固定段、可伸縮段和驅動裝置，可伸縮段通過驅動裝置推動其沿固定段移動使其伸入溜井中和回位；發射架安置于可伸縮段上，動能彈以實心彈頭端朝向堵塞體安置于發射架上。利用液態二氧化碳相變后的高壓氣體沖破定壓破裂裝置后從驅動艙沖出產生的動能使動能彈快速發射撞擊溜井中的堵塞體，使堵塞體解體后落下。

技術領域

本發明屬于堵塞溜井疏通技術領域，具體為一種動能彈裝置及利用該裝置疏通堵塞溜井的方法。

背景技術

為實現礦山主提升系統與工作平面之間的連接，完成礦井開拓系統中礦石與廢石的轉運，礦山通常在主提升系統與工作平面之間開鑿一系列的溜井來實現以上工程目的。但在長時間礦山的生產中，由于粗糙的溜井壁面、長時間的礦渣壓實堆積、大型物體的堵塞等問題，高深溜井經常會出現堵塞、結拱等不正?，F象，對于礦山持續健康生產、工程作業人員的安全作業帶來了極大的威脅。在此情況下，必須安全高效的疏通溜井才能保證礦山的正常運營。

縱觀礦山發展歷史，傳統的溜井疏通方法主要包括水沖疏通法及爆破疏通法。

水沖疏通法是指從溜井上部往溜井內注水，一方面使礦渣被水充分潤濕，降低溜井內堵塞物料的摩擦力；另一方面，注入溜井的水溶液可以增大了溜井中物料的含水率，亦即增大了堵塞物料的自重。二者的綜合作用下，溜井內堵塞物料在自重力作用下下落，最終達到疏通溜井的目的。但水沖疏通溜井的方法存在注水量無法控制、溜井疏通時間無法準確把握等系列不足，注水量無法控制給礦山帶來了泥石流的風險，溜井疏通時間無法準確把握則對礦山的生產經營調度存在影響。

爆破疏通法包括有爆震處理法、裸露藥包支桿爆破法、礦用火箭筒爆破法、鉆孔爆破法、氫氣球爆破法、輸氣軟管爆破法和無人機爆破法等。爆震處理法和裸露藥包支桿爆破法效果不佳，操作風險較大，操作要求較高。鉆孔爆破法（如申請號為201210537691.X的中國專利文件公開的一種高效解除溜井堵塞的方法和解堵裝置）操作程序復雜，成本高，且伴隨著鉆孔偏斜無法判斷具體鉆孔位置；礦用火箭筒爆破法和氫氣球爆破法（如CN203981038 U的中國專利文件公開的一種采用氫氣球懸掛藥包的溜井堵井爆破裝置）主要是利用火箭筒和氫氣球將炸藥運送至溜井堵塞部位底部，但這兩種方法炸藥攜帶量小，炸藥通常在堵塞部位表面爆炸，爆炸能量無法完全作用于堵塞部位，溜井疏通效果相對較差，往往需要多次疏通才能達到疏通溜井的工程目的，給礦山安全作業帶了較大的安全隱患。此外，輸氣軟管爆破法（如申請號為201710318504.1的中國專利文件公開的一種溜井懸浮爆破裝置及其應用的溜井堵塞疏通方法）、無人機爆破法（如申請號201710019426.5的中國專利文件公開的一種溜井堵塞爆破裝置及方法）雖然解決了炸藥攜帶量的問題，但對于爆炸能量的作用問題依舊沒有解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單、疏通效果明顯、安全系數高的動能彈裝置及應用該裝置疏通堵塞溜井的方法。

本發明提供的這種動能彈裝置，包括動能彈、伸縮平臺、發射架；動能彈包括從頭部至尾部依次連接的實心彈頭、燃料艙和驅動艙，燃料艙包括艙體、電加熱裝置及定壓破裂裝置，電加熱裝置連接于艙體的實心彈頭連接端，定壓破裂裝置連接于艙體的驅動艙連接端，燃料艙艙體內充滿液態二氧化碳；伸縮平臺包括固定段、可伸縮段和驅動裝置，可伸縮段通過驅動裝置推動其沿固定段移動，實現其伸入溜井中和回位；發射架安置于伸縮平臺的可伸縮段上，動能彈以實心彈頭端朝向溜井中的堵塞體安置于發射架上。

上述技術方案的一種實施方式中，所述艙體包括圓柱形殼體及分別連接于其內腔兩端的平封板和外凸弧形封板，圓柱形殼體的兩端分別伸出于平封板和外凸弧形封板外。