[发明专利]一种富水深孔爆破隔离装药装置及其使用方法

权利要求书

1.一种富水深孔爆破隔离装药装置，包括：牵引绳(1)、操控板(2)、端头杆(3)、连接杆(4)、端尾杆(5)、限制桶(6)、弹性隔离球(7)、承接盘(8)、隔离材料(9)。

所述操控板(2)为一圆环形薄板，其外环直径小于炮孔直径5-6cm，内环直径应小于外环直径1cm。在操控板(2)一面用白色粉笔作一圆，其直径等于操控板(2)外环直径与内环直径和的一半，以圆心为起点，作四条射线，相邻两条射线夹角为45度，且不重合，每条射线都与白色粉笔所画圆相交，得到四个点，分别记为A₁、A₂、A₃、A₄。

所述端头杆(3)，为圆柱体形式，其底面直径为1.5-2cm，柱体按照侧面高度平均分为两部分，一端为实心结构，另一端为空心结构，空心结构部分内壁设置有内螺纹。所述端头杆(3)共四根，其实心端焊接在操控板(2)上，实心端圆心分别与点A₁、A₂、A₃、A₄重合。

所述连接杆(4)包括两部分，包括顶端柱体部分和主体部分。所述顶端柱体部分为实心结构，其外壁设置有外螺纹，半径应与端头杆(3)设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分可以通过外壁的外螺纹与端头杆(3)的内螺纹部分衔接。所述连接杆(4)主体部分为空心结构，其底部内壁设置有内螺纹，底部内螺纹部分内壁半径与其顶部柱体部分半径相同，使得连接杆(4)底部内螺纹部分可以与连接杆(4)顶端柱体外螺纹部分衔接。

所述端尾杆(5)包括两部分，包括顶端柱体部分和主体部分。所述顶端柱体部分为实心结构，其外壁设置有外螺纹，半径应与连接杆(4)设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分可以通过外壁的外螺纹与连接杆(4)的内螺纹部分衔接。其主体部分为实心圆柱体结构，半径与端头杆实心部分底面半径相同。

所述限制桶(6)为空心圆柱体结构，其上底面为圆环形，无下底面。其底面半径与操控板(2)外环半径相同。在限制桶(6)圆环形底面用白色粉笔作一圆，其直径等于限制桶(6)外环直径与内环直径和的一半，以圆心为起点，作四条射线，相邻两条射线夹角为45度，且不重合，每条射线都与白色粉笔所画圆相交，得到四个点，分别记为B₁、B₂、B₃、B₄。所述端尾杆(5)共四根，其主体部分圆形底面焊接在限制桶(6)圆环形底面上，主体部分圆形底面圆心分别与点B₁、B₂、B₃、B₄重合。

所述弹性隔离球(7)为弹性可伸缩材料制成，并保持一定强度，不会因孔壁摩擦及隔离材料(9)等因素破坏。所述弹性隔离球(7)，其一端开口，使用时可将开口端密封。其内部充填有密度与爆破炸药(10)相近的隔离材料(9)，该隔离材料(9)以流体为主，不会腐蚀、破坏弹性隔离球(7)。

所述牵引绳(1)为柔性无弹性材料，其抗拉强度大于弹性隔离球(7)充填隔离材料(9)后整个装置的重量，长度应大于孔深至少1m。

所述承接盘(8)为圆台形空心结构，上底面封闭，下底面直径小于爆破孔3-5cm，无下底面，起到将爆破炸药(10)和弹性隔离球(7)分隔的作用，侧面布有若干圆形镂空孔，为排水用。所述承接盘(8)为一种硬质材料制成，密度大于水，与爆破炸药(10)密度近似，且不对爆破炸药(10)的爆炸造成影响。

所述承接盘(8)上底面与弹性隔离球(7)封闭端胶结，胶结强度应大于承接盘(8)的重量，在水孔中不会使承接盘(8)和弹性隔离球(7)分离。

2.进一步地，所述端头杆(3)、连接杆(4)、端尾杆(5)外壁设置有刻度标识线，刻度应当标明米、厘米、毫米线，且拼接后刻度顺序连贯。

3.进一步地，所述牵引绳(1)直径应在0.5cm-1cm之间，并在外部设置有刻度标识线。

4.一种应用于权利要求1-3所述的一种富水深孔爆破隔离装药装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S101：在地面向下钻孔，将钻孔内煤岩碎屑清理干净后，根据实际情况确定分段装药距离，通过端头杆(3)、连接杆(4)、端尾杆(5)上的刻度标识线确定所需连接杆(4)的数目，将连接杆(4)与端头杆(3)、端尾杆(5)拼接；

步骤S102：在弹性隔离球(7)内充填隔离材料(9)，应防止进入气体，或进入气体体积不超过隔离材料(9)总体积的1％。充填完成后，用牵引绳(1)将弹性隔离球(7)开口端系牢，防止隔离材料(9)漏出，同时保证牵引绳(1)系牢的强度足够，不会使得装入隔离材料(9)后的弹性隔离球(7)脱离牵引绳(1)；隔离材料(9)的体积应当与爆破孔隔离段的体积相同，当隔离距离为L，爆破孔半径为R，隔离材料9体积V＝L×ΠR²；

步骤S103：将牵引绳(1)、弹性隔离球(7)从限制桶(6)无底面放入，牵引绳(1)依次穿过限制桶(6)圆环面内环、操控板(2)内环；

步骤S104：在爆破孔内放入爆破炸药(10)后，保持限制桶(6)圆环底面朝上，通过人为操控操控板(2)、牵引绳(1)使得弹性隔离球(7)主体部分处于限制桶(6)内，并与孔壁不接触，让限制桶(6)缓慢下降，并保持承接盘(8)轴线与水平面垂直；

步骤S105：通过端头杆(3)、连接杆(4)、端尾杆(5)的刻度线，当距离隔离区20cm左右时，缓慢下降操控板(2)和牵引绳(1)，靠限制桶(6)的推力和弹性隔离球(7)的重力让承接盘(8)将下方的水通过承接盘(8)与孔壁的缝隙及承接盘(8)侧壁上的孔逐渐排出；

步骤S106：当承接盘(8)到达隔离区域时，提升操控板(2)，停止对牵引绳(1)的操控，使弹性隔离球(7)通过自重与限制桶(6)分离，同时由于弹性隔离球(7)内部隔离材料(9)对球壁的作用，弹性隔离球(7)与孔壁逐渐完全接触，通过控制操控板(2)，将端头杆(3)、连接杆(4)、端尾杆(5)、限制桶(6)提出孔外。继续充填爆破炸药(10)、封孔材料(11)，完成封孔。