[发明专利]用于隧道深孔爆破的自充气胀式炮眼堵塞装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于爆破的炮孔塞领域，具体为一种用于隧道深孔爆破的自充气胀式炮眼堵塞装置。

背景技术

长期以来，在隧道施工中，由于受打眼工具、爆破器材、支护手段的限制，大断面隧道的掘进进尺一般为3.5m的范围内，而大于5m的深孔隧道爆破缺乏有效的技术手段。

目前，在工程爆破中，炮眼堵塞是钻爆法施工的一个重要环节，也是影响爆破效果的重要因素之一。炮眼堵塞有利于将爆生气体压力传给被爆介质，从而增加其所受的有效破坏力，提高炸药能量的有效利用率和爆破效率。

现有的隧道爆破炮眼堵塞，大多采用传统的纯炮泥堵塞炮孔，材料有3类：i.松散固体堵塞材料，如岩粉、砂子和粘土等；ii.化学堵塞材料，如磷石膏、酸碱膨胀剂和速凝胶结物溶液等；iii.液体堵塞材料，如水等。但是，现有的这些方法由于炮眼堵塞的气密性不佳，导致炸药能量利用率低、炸药单耗大，同时现场施工受人为因素影响大，极易导致炮眼堵塞不符合规定，造成隧道施工人、财、物的损失。因此，本发明提供一种用于隧道深孔爆破的自充气胀式炮眼堵塞装置，通过该发明装置，可以实现自动充气功能，使气囊充气膨胀，并在炮眼内部形成气密性的空间，使气囊紧密贴合围岩表面以堵塞炮眼。

公开号为102607351A的中国专利于2012年07月25日公开了一种适用于钻孔爆破的堵塞方法及用于该方法的工具，所述工具包括帆布水袋、注水孔、射流孔、承重带、承重杆、水，其中炮眼水袋中的水体一方面起到常规堵塞体的作用，同时在爆炸冲击波作用下形成水中冲击波。但是，采用水袋来堵塞炮眼，所选的堵塞材料质量大，堵塞过程势必受到重力影响，从而与围岩上部堵塞效果差，导致炸药的能量利用率低。

授权公告号为203534369U的中国专利于2014年04月09日公开了一种采矿用中深孔炮孔堵塞装置，所述装置包括圆柱形的木塞、橡皮套、一根母棍和若干根子棍，整体分为A与B部分，A与B通过垫块与钢钉连接。该装置适用于采矿深孔炮眼堵塞，炮眼与地面垂直，而隧道深孔爆破，炮眼与地面水平，故并不适用于隧道深孔爆破。

授权公告号为203744858U的中国专利于2014年07月30日公开了一种矿山下向中深孔精确定位堵塞装置，所述装置包括固定环、绳索固定件、防爆尼龙布袋和防爆绳索，通过输药管下放到指定深度，然后进行悬停，进行装药，通过炸药充填作用促使堵塞装置张开，最终保证堵塞处炮眼封堵密实不露药。该装置堵塞材料与炮眼接触面积小，也没有对堵塞材料表面进行处理，堵塞材料与围岩间的摩擦力小，会导致堵塞材料滑动，从而气密性不佳。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于隧道深孔爆破的自充气胀式炮眼堵塞装置，该发明装置通过自动充气功能，使气囊充气膨胀，并在炮眼内部形成气密性的空间，使气囊紧密贴合围岩表面以堵塞炮眼，确保隧道深孔爆破能量的充分利用，同时具有质量轻，结构简单，抗滑能力强，堵塞效果好，性能可靠等特点。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种用于隧道深孔爆破的自充气胀式炮眼堵塞装置，该发明装置包括：自动充气系统1、气囊储放系统2、气胀堵塞系统3、炮眼4。自动充气系统1与气囊储放系统2使用塑料胶水进行连接；气囊储放系统2气胀堵塞系统3相互连接采用YH-818这种粘合产品进行粘合。自动充气系统1是装置的气体发生单元，该部分采用塑料材质。气囊储放系统2是装置的储放气囊单元，该部分采用塑料材质。

自动充气系统1包括材料盒5、发生盒6、注射孔7、阀门8、挡气板9、第一通气孔10、第二通气孔11；材料盒5位于自动充气系统1上部，其中置放着大理石500克。发生盒6位于自动充气系统1的下部，为了让反应充分进行，发生盒6中装满稀盐酸，材料盒5与发生盒6之间设一道阀门8，阀门8在本发明装置使用之前关闭，当开始充气时，打开阀门8，材料盒5的大理石落入发生盒6，反应开始并产生气体。在反应过程中，发生盒6中气体经过阀门8，通过第一通气孔11，流入气囊14，并使气囊14气胀鼓起。在材料盒5，发生盒6之间设置了挡气板9、第二通气孔11，挡气板设于自动充气系统的上表面，是控制过量气体进出的开关，第二通气孔11位于自动充气系统1的下表面，其作用是当气体过量时，过量的气体可以通过第二通气孔11向外逸出。气体发生器的上部还设置了注射孔7，注射孔7位于材料盒5的上部。在自动充气系统1下侧的表面设置了第一通气孔10，发生盒6中产生的气体通过第一通气孔10进入气囊14内部。