一种矿山开采爆破卸压装置

1.本发明涉及爆破卸压技术领域，具体涉及一种矿山开采爆破卸压装置。


背景技术：

2.矿山开采地下开采过程中，随着开采深度的深入，巷道局部应力集中现象随之增长，需要对应力集中部位进行超前治理，进行主动小范围爆破卸压，预防冲击地压事故，现有煤矿巷道在进行爆破卸压时，需要先钻孔，然后在孔内部填放炸药，进行爆破，操作较为繁琐，且每次只能对指定深度进行爆破卸压，不利于快速安全爆破卸压处理。
3.因此，有必要提供一种矿山开采爆破卸压装置，以解决上述背景技术中提到的问题。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种矿山开采爆破卸压装置，包括：杆体，其插设在煤矿巷道顶部的预制泄压孔中，所述杆体的前端设置有旋进头，所述旋进头的下端设置有缓冲组件，所述缓冲组件沿所述杆体延伸方向均匀间隔布设有多个，各所述缓冲组件之间均设有爆破组件，所述杆体尾部设置有连接柄，所述连接柄上部套设有垫板，所述垫板通过螺母压设在锚网上。
5.作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲组件包括：
6.固定板，同轴固设在所述杆体外侧，所述固定板的上、下方均沿沿所述杆体滑动套设有支撑环板，所述固定板与各所述支撑环板之间设置有多组弹簧，各所述支撑环板之间周侧粘设有支撑垫，所述支撑垫为筒状结构与所述支撑环板围成密封腔体，所述支撑环板的直径与所述泄压孔的直径相同。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述爆破组件包括：
8.缓冲环座，其固设在两组所述缓冲组件中部，能够爆破冲击力进行缓冲；
9.药体，其均匀固设在所述缓冲环座周侧；
10.上护板，其位于上方相邻的所述支撑环板的下端，且沿所述支撑环板轴线周向均匀铰接有多个；以及
11.下护板，其位于下方相邻的所述支撑环板的上端，且沿所述支撑环板轴线周向均匀铰接有多个，且所述上护板和所述下护板的非铰接端焊接连接，并与所述杆体共同围成泄压腔。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述上护板和所述下护板内侧对应设置有多个支撑杆，所述支撑杆上下端部均设置有环体，所述支撑杆与所述上护板和下护板之间设置有多个支撑囊，所述支撑囊内设置有压力传感器。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑杆由上、下两部分组成，且所述支撑杆的上下两端分别铰接在对应侧所述环体上，位于下方的所述支撑杆上端固设有卡块，位于上方的所述支撑杆下端开设有卡槽。
14.作为本发明的一种优选技术方案，各所述支撑垫与各所述支撑环板的一侧连通开设有注浆孔。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述密封腔体内填充有液体吸能材料。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述杆体为双层管结构，所述杆体的内管分别与各所述泄压腔连通设置。
17.作为本发明的一种优选技术方案，各所述爆破组件还无线连接有警报接收控制器。
18.与现有技术相比，本发明提供了一种矿山开采爆破卸压装置，具有以下
19.有益效果：
20.本发明中，通过将装置间隔预装在泄压孔内，通过在杆体上间隔设置多个爆破组件，对应力集中岩层进行分层多点逐步爆破，降低应力集中问题，达到安全开采，并设置压力传感器对岩层应力进行监测，当应力到达预阀值时，发出警报，进行自动爆破或人工控制爆破，极大地提高了爆破卸压效率以及安全性。
21.并在各爆破组件上下两侧设置缓冲组件，对爆破时产生的冲击力进行限位导向，使其能够沿该处岩层进行水平扩散，对爆破范围进行限定的同时，避免对其它层深爆破组件的影响，提高爆破安全性，并在杆体的顶部设置旋进头，使杆体能够充当锚杆对围岩进行固定。
附图说明
22.图1为一种矿山开采爆破卸压装置平面结构示意图；
23.图2为一种矿山开采爆破卸压装置立体结构示意图；
24.图3为一种矿山开采爆破卸压装置缓冲组件和爆破组件结构示意图；
25.图4为一种矿山开采爆破卸压装置图3中a处结构示意图；
26.图中：1、杆体；2、旋进头；3、连接柄；4、垫板；5、爆破组件；51、缓冲环座；52、药体；53、上护板；54、下护板；55、支撑杆；56、环体；57、支撑囊；58、泄压腔；551、卡块；552、卡槽；6、缓冲组件；61、固定板；62、支撑环板；63、弹簧；64、支撑垫；65、注浆孔；66、密封腔体；7、锚网。
具体实施方式
27.请参阅图1-4，本发明提供一种矿山开采爆破卸压装置，包括：
28.杆体1，其插设在煤矿巷道顶部的预制泄压孔中，所述杆体1的前端设置有旋进头2，所述旋进头2的下端设置有缓冲组件6，所述缓冲组件6沿所述杆体1延伸方向均匀间隔布设有多个，各所述缓冲组件6之间均设有爆破组件5，所述杆体1尾部设置有连接柄3，所述连接柄3上部套设有垫板4，所述垫板4通过螺母压设在锚网7上。
29.需要解释的是，连接柄3上部设有外螺纹，当煤矿巷道顶部固定好锚网7后，在其顶部阵列钻设多个泄压孔，各泄压孔间距1.5m-2m，然后将杆体1间隔插设在泄压孔内，并将外部钻机与连接柄3连接，将旋进头2旋入岩层内部，然后使用螺母将垫板4旋压在锚网7上对围岩进行锚固，通过将装置间隔插设在泄压孔中，使得其在局部爆破时，未安装的泄压孔能够起到一定减震效果，在泄压的同时限定爆破范围。
30.本实施例中，所述缓冲组件6包括：
31.固定板61，同轴固设在所述杆体1外侧，所述固定板61的上、下方均沿沿所述杆体1滑动套设有支撑环板62，所述固定板61与各所述支撑环板62之间设置有多组弹簧63，各所述支撑环板62之间周侧粘设有支撑垫64，所述支撑垫64为筒状结构与所述支撑环板62围成密封腔体66，所述支撑环板62的直径与所述泄压孔的直径相同。通过支撑环板62的设置使得在爆破组件5在对应岩层进行局部爆破时，位于其上下方的支撑环板62能够对爆破产生的冲击力进行缓冲吸收，避免对其它层深的爆破组件5产生干扰。
32.本实施例中，所述爆破组件5包括：
33.缓冲环座51，其固设在两组所述缓冲组件6中部，能够爆破冲击力进行缓冲；
34.药体52，其均匀固设在所述缓冲环座51周侧；
35.上护板53，其位于上方相邻的所述支撑环板62的下端，且沿所述支撑环板62轴线周向均匀铰接有多个；以及
36.下护板54，其位于下方相邻的所述支撑环板62的上端，且沿所述支撑环板62轴线周向均匀铰接有多个，且所述上护板53和所述下护板54的非铰接端焊接连接，并与所述杆体1共同围成泄压腔58。
37.需要解释的是，上护板53和下护板54均为韧性薄板位于药体52的外侧，药体52的安装量仅能进行局部爆破卸压，通过在杆体1与护板之间预留泄压腔58，减小爆破裂隙，控制爆破范围。
38.当某处岩层应力集中涉及纵向多个爆破组件时，由人工控制进行爆破，用靠近锚网7的一侧逐渐向上间歇性多次引爆，避免单次爆炸裂隙不可控，引发安全事故。
39.本实施例中，所述上护板53和所述下护板54内侧对应设置有多个支撑杆55，所述支撑杆55上下端部均设置有环体56，所述支撑杆55与所述上护板53和下护板54之间设置有多个支撑囊57，所述支撑囊57内设置有压力传感器。通过支撑杆55的设置能够对上护板53和下护板54提供足够的支撑，同时在二者之间设置带有压力传感器的支撑囊57，便于对不同岩层的应力进行监控，当随着某处围岩移动压力传感器达到其预阀值时，该处爆破组件5进入爆破倒计时，并发出警报信号示警。
40.本实施例中，所述支撑杆55由上、下两部分组成，且所述支撑杆55的上下两端分别铰接在对应侧所述环体56上，位于下方的所述支撑杆55上端固设有卡块551，位于上方的所述支撑杆55下端开设有卡槽552。通过将支撑杆55设置成两部分，并在其连接处设置卡接结构，使得药体52在进行爆破时，其冲击力能够轻易冲开支撑杆55并撕裂护板焊缝，在护板以及上下方缓冲组件6的作用下，对爆破冲击方向进行限位导向，使其沿其所处岩层进行水平扩散，进行局部爆破卸压，消除该处应力集中。
41.本实施例中，各所述支撑垫64与各所述支撑环板62的一侧连通开设有注浆孔65。当装置在泄压孔内安装完毕后，从注浆孔65向各相邻缓冲组件6之间由上到下依次注入砂浆，加强装置的锚固能力。
42.本实施例中，所述密封腔体66内填充有液体吸能材料。增强缓冲组件6的抗冲击能力。
43.本实施例中，所述杆体1为双层管结构，所述杆体1的内管分别与各所述泄压腔58连通设置。
44.需要解释的是，杆体1的外管为高强度抗冲击材料，能够抵挡药体52爆破时的多次冲击，当某处岩层药体52爆破完成后，由内管向该处爆破后的岩层缝隙内注入砂浆加固岩体。
45.本实施例中，各所述爆破组件5还无线连接有警报接收控制器。
46.需要解释的是，当某处爆破组件5发出警报时，警报接收控制器收到信号，工作人员根据其接收信号的多少、范围，选择进行自动爆破还是人工干预爆破，自动爆破适用于警报信号较少的情况(应力集中范围较小)，当倒计时结束时自动爆破，人工干预爆破适用于某处示警信号较多的情况(应力集中范围较广)，此时需要撤离采矿人员设置隔离带等，然后对发出示警信号的位置进行主动爆破。
47.具体实施时，将装置间隔插设在预制泄压孔中，并向装置周侧填充砂浆，当某处应力大于压力传感器预阀值时，发出警报，然后由工作人员选择合适的爆破方式，爆破时，由缓冲组件、杆体、以及护板对爆炸冲击力进行限位导向，使其沿所处岩层扩散，降低对其它层深爆破组件的影响，爆破完成后，向爆破层内注入砂浆对该层岩体进行紧固。
48.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：包括：杆体(1)，其插设在煤矿巷道顶部的预制泄压孔中，所述杆体(1)的前端设置有旋进头(2)，所述旋进头(2)的下端设置有缓冲组件(6)，所述缓冲组件(6)沿所述杆体(1)延伸方向均匀间隔布设有多个，各所述缓冲组件(6)之间均设有爆破组件(5)，所述杆体(1)尾部设置有连接柄(3)，所述连接柄(3)上部套设有垫板(4)，所述垫板(4)通过螺母压设在锚网(7)上。2.根据权利要求1所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述缓冲组件(6)包括：固定板(61)，同轴固设在所述杆体(1)外侧，所述固定板(61)的上、下方均沿沿所述杆体(1)滑动套设有支撑环板(62)，所述固定板(61)与各所述支撑环板(62)之间设置有多组弹簧(63)，各所述支撑环板(62)之间周侧粘设有支撑垫(64)，所述支撑垫(64)为筒状结构与所述支撑环板(62)围成密封腔体(66)，所述支撑环板(62)的直径与所述泄压孔的直径相同。3.根据权利要求2所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述爆破组件(5)包括：缓冲环座(51)，其固设在两组所述缓冲组件(6)中部，能够爆破冲击力进行缓冲；药体(52)，其均匀固设在所述缓冲环座(51)周侧；上护板(53)，其位于上方相邻的所述支撑环板(62)的下端，且沿所述支撑环板(62)轴线周向均匀铰接有多个；以及下护板(54)，其位于下方相邻的所述支撑环板(62)的上端，且沿所述支撑环板(62)轴线周向均匀铰接有多个，且所述上护板(53)和所述下护板(54)的非铰接端焊接连接，并与所述杆体(1)共同围成泄压腔(58)。4.根据权利要求3所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述上护板(53)和所述下护板(54)内侧对应设置有多个支撑杆(55)，所述支撑杆(55)上下端部均设置有环体(56)，所述支撑杆(55)与所述上护板(53)和下护板(54)之间设置有多个支撑囊(57)，所述支撑囊(57)内设置有压力传感器。5.根据权利要求4所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述支撑杆(55)由上、下两部分组成，且所述支撑杆(55)的上下两端分别铰接在对应侧所述环体(56)上，位于下方的所述支撑杆(55)上端固设有卡块(551)，位于上方的所述支撑杆(55)下端开设有卡槽(552)。6.根据权利要求2所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：各所述支撑垫(64)与各所述支撑环板(62)的一侧连通开设有注浆孔(65)。7.根据权利要求6所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述密封腔体(66)内填充有液体吸能材料。8.根据权利要求3所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：所述杆体(1)为双层管结构，所述杆体(1)的内管分别与各所述泄压腔(58)连通设置。9.根据权利要求3所述的一种矿山开采爆破卸压装置，其特征在于：各所述爆破组件(5)还无线连接有警报接收控制器。

技术总结
本发明公开了一种矿山开采爆破卸压装置，包括：杆体，其插设在煤矿巷道顶部的预制泄压孔中，所述杆体的前端设置有旋进头，所述旋进头的下端设置有缓冲组件，所述缓冲组件沿所述杆体延伸方向均匀间隔布设有多个，各所述缓冲组件之间均设有爆破组件，所述杆体尾部设置有连接柄，所述连接柄上部套设有垫板，所述垫板通过螺母压设在锚网上。通过螺母压设在锚网上。通过螺母压设在锚网上。


技术研发人员：谭毅 李萍丰 李振华 陶志刚 朱淳 赵浩 李磊 吕人杰 吴超华 武少鹏 李洪彪 吕文玉 霍小泉 王东
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2023.06.24
技术公布日：2023/8/6