一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法及装置

技术领域

本发明涉及矿山开采技术领域，具体为一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法及装置。

背景技术

矿山是常见矿物的主要来源，而在通过大型开采机械进行矿物的开采之前，通常需要先进行矿山的爆破，而露天深孔台阶爆破是最常用的爆破方法，主要是指工作面以台阶形式推进的爆破方法。露天台阶爆破技术在改善破碎质量、维护边坡稳定、提高装运效率和经济效益等方面有极大的优越性。

在进行露天台阶爆破之前，一般需要在一个事先修好的台阶上进行钻孔作业，这个台阶也称作梯段，布孔方式以及钻孔的准确性直接影响到爆破的质量以及安全性。露天深孔爆破参数包括孔径、孔深、超深、底盘抵抗线、孔距、排距、堵塞长度和单位炸药消耗量等参数，为了达到良好的深孔爆破效果，必预合理确定这些参数，从而计算出爆破的安全系数。鉴于此，我们提出一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定装置，包括主固定架，所述主固定架上固定安装有维稳盘，且维稳盘上固定安装有地脚，所述主固定架上固定安装有辅助支架，且辅助支架上固定安装有侧固定架，所述侧固定架上固定连接有定型杆，且定型杆固定连接在立柱上，所述立柱上固定安装有芯轴和角度测定盘，且芯轴上转动安装有转盘，所述转盘上固定安装有指针和导向杆，且导向杆中滑动安装有测孔杆，且测孔杆上设置有刻度，所述导向杆上设置有导向槽，且导向槽中固定安装有螺母，所述螺母中转动安装有螺杆，且螺杆上固定安装有限位圈和清障旋片，所述测孔杆上固定安装有滑杆，且滑杆上固定连接有弹簧，所述弹簧上固定连接有滑套，且滑套上活动连接有滚珠，所述测孔杆上设置有限位槽，且限位槽中活动安装有伸缩顶针。

优选的，所述主固定架为十字杆型结构，且维稳盘以主固定架为中心安装有2-3个，所述地脚连接在主固定架的下表面，且辅助支架竖直安装在主固定架上，所述侧固定架连接在辅助支架的侧面。

优选的，所述立柱竖直安装在主固定架的中心处，且定型杆倾斜连接在立柱和辅助支架之间。

优选的，所述芯轴垂直连接在立柱上，且角度测定盘安装在立柱一侧，且角度测定盘上设置有角度线，所述转盘和导向杆均连接在芯轴上，且测孔杆贯穿导向杆的中部通槽进行设置，且刻度设置在测孔杆的侧面。

优选的，所述导向槽设置在测孔杆的两侧，且螺母安装在导向槽的中部，所述螺杆为自转型结构，且测孔杆上的套圈套接在螺杆上部，且套圈连接在限位圈底部，所述清障旋片安装在螺杆的顶部。

优选的，所述滑杆垂直连接在测孔杆的侧面，且滑套滑动连接在滑杆上，所述限位槽设置在测孔杆的顶部，且伸缩顶针为锥形结构。

一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法，包含以下步骤：

S1：装置定位

首先通过主固定架1作为装置的底部安装结构，使用地脚3将装置固定在升降台上，并通过维稳盘2增加触地面积，增加稳定性，装置到达使用高度之后，再将辅助支架4上的侧固定架5固定在布孔台阶上，完成装置的固定；

S2：孔位角度测定

将导向杆12以芯轴8为中心进行转动，从而带动测孔杆13转动，调整至与孔位的角度一致，此时由于转盘10与导向杆12是同步转动的，可以通过其上的指针11与角度测定盘9进行比对，从而测量出孔位的开设角度；

S3：测孔杆进推

将测孔杆13在导向杆12中进行推动，使得测孔杆13进入到孔位中，通过其前端的伸缩顶针25进行开道，将阻挡的碎石向两侧排开，而滑套22以及滑杆20构成子调节导向机构，可以通过滚珠23帮助测孔杆13顺滑的前进，并且测孔杆13会通过限位圈18将螺杆17前推，螺杆17在螺母16的作用下，前进的过程中发生自转，从而带动清障旋片19转动，将孔位中的碎石往外部推动，使得测孔杆13顺利进孔；

S4测定孔深

最后测孔杆13完全进入到孔位中，伸缩顶针25顶在孔底，通过刻度14测量出进入到孔位中的测孔杆13的长度，进而计算出孔深，以作为安全系数测定的重要参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一方面通过立柱安装有露天台阶孔位参数精准确定机构，主要由变角度导向杆和测孔杆构成，可以快速而精确的测量出布孔的开设角度和孔深，作为安全系数的重要决定参数，从而保证爆破过程的安全，降低大块率，减少残留根底；另一方面本发明中测孔杆上设置有自调整型导向机构，并且测孔杆的两侧安装有自转清障机构，在测孔杆在孔位中前进时，能够首先将孔位中的碎石向两侧排开，再经由清障片外排，保证测孔杆的顺利进入，提高测定精度，同时装置使用时由双向固定机构进行固定，进一步的提高了孔位参数的测量精度。

附图说明

图1为本发明结构的正面示意图；

图2为本发明结构的背面示意图；

图3为图1中A区域放大示意图。

图中：主固定架1、维稳盘2、地脚3、辅助支架4、侧固定架5、定型杆6、立柱7、芯轴8、角度测定盘9、转盘10、指针11、导向杆12、测孔杆13、刻度14、导向槽15、螺母16、螺杆17、限位圈18、清障旋片19、滑杆20、弹簧21、滑套22、滚珠23、限位槽24、伸缩顶针25。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定装置，包括主固定架1，主固定架1上固定安装有维稳盘2，且维稳盘2上固定安装有地脚3，主固定架1上固定安装有辅助支架4，且辅助支架4上固定安装有侧固定架5，侧固定架5上固定连接有定型杆6，且定型杆6固定连接在立柱7上，立柱7上固定安装有芯轴8和角度测定盘9，且芯轴8上转动安装有转盘10，转盘10上固定安装有指针11和导向杆12，且导向杆12中滑动安装有测孔杆13，且测孔杆13上设置有刻度14，导向杆13上设置有导向槽15，且导向槽15中固定安装有螺母16，螺母16中转动安装有螺杆17，且螺杆17上固定安装有限位圈18和清障旋片19，测孔杆13上固定安装有滑杆20，且滑杆20上固定连接有弹簧21，弹簧21上固定连接有滑套22，且滑套22上活动连接有滚珠23，测孔杆13上设置有限位槽24，且限位槽24中活动安装有伸缩顶针25。

主固定架1为十字杆型结构，且维稳盘2以主固定架1为中心安装有2-3个，地脚3连接在主固定架1的下表面，且辅助支架4竖直安装在主固定架1上，侧固定架5连接在辅助支架4的侧面，通过主固定架1作为装置的底部安装结构，使用地脚3将装置固定在升降台上，并通过维稳盘2增加触地面积，增加稳定性，装置到达使用高度之后，再将辅助支架4上的侧固定架5固定在布孔台阶上，完成装置的固定；

立柱7竖直安装在主固定架1的中心处，且定型杆6倾斜连接在立柱7和辅助支架4之间，定型杆6可以增加结构的稳定性，保证立柱7的竖直；

芯轴8垂直连接在立柱7上，且角度测定盘9安装在立柱7一侧，且角度测定盘9上设置有角度线，转盘10和导向杆12均连接在芯轴8上，且测孔杆13贯穿导向杆12的中部通槽进行设置，且刻度14设置在测孔杆13的侧面，导向杆12可以以芯轴8为中心进行转动，从而带动测孔杆13转动，调整至与孔位的角度一致，此时由于转盘10与导向杆12是同步转动的，可以通过其上的指针11与角度测定盘9进行比对，从而测量出孔位的开设角度；

导向槽15设置在测孔杆13的两侧，且螺母16安装在导向槽15的中部，螺杆17为自转型结构，且测孔杆13上的套圈套接在螺杆17上部，且套圈连接在限位圈18底部，清障旋片19安装在螺杆17的顶部，找准孔位的角度之后，可以将测孔杆13在导向杆12中进行推动，使得测孔杆13进入到孔位中，此时可以通过刻度14测量出进入到孔位中的测孔杆13的长度，进而计算出孔深，以作为安全系数测定的重要参数，在测孔杆13在孔位中前进时，测孔杆13会通过限位圈18将螺杆17前推，螺杆17在螺母16的作用下，前进的过程中发生自转，从而带动清障旋片19转动，将孔位中的碎石往外部推动，保证测孔杆13的顺利进入；

滑杆20垂直连接在测孔杆13的侧面，且滑套22滑动连接在滑杆20上，限位槽24设置在测孔杆13的顶部，且伸缩顶针25为锥形结构，测孔杆13在孔位中前进时，主要通过其前端的伸缩顶针25进行开道，将阻挡的碎石向两侧排开，而滑套22以及滑杆20构成子调节导向机构，可以通过滚珠23帮助测孔杆13顺滑的前进；

一种联合布孔露天台阶爆破安全系数测定方法，包含以下步骤：

S1：装置定位

首先通过主固定架1作为装置的底部安装结构，使用地脚3将装置固定在升降台上，并通过维稳盘2增加触地面积，增加稳定性，装置到达使用高度之后，再将辅助支架4上的侧固定架5固定在布孔台阶上，完成装置的固定；

S2：孔位角度测定

将导向杆12以芯轴8为中心进行转动，从而带动测孔杆13转动，调整至与孔位的角度一致，此时由于转盘10与导向杆12是同步转动的，可以通过其上的指针11与角度测定盘9进行比对，从而测量出孔位的开设角度；

S3：测孔杆进推

将测孔杆13在导向杆12中进行推动，使得测孔杆13进入到孔位中，通过其前端的伸缩顶针25进行开道，将阻挡的碎石向两侧排开，而滑套22以及滑杆20构成子调节导向机构，可以通过滚珠23帮助测孔杆13顺滑的前进，并且测孔杆13会通过限位圈18将螺杆17前推，螺杆17在螺母16的作用下，前进的过程中发生自转，从而带动清障旋片19转动，将孔位中的碎石往外部推动，使得测孔杆13顺利进孔；

S4测定孔深

最后测孔杆13完全进入到孔位中，伸缩顶针25顶在孔底，通过刻度14测量出进入到孔位中的测孔杆13的长度，进而计算出孔深，以作为安全系数测定的重要参数。

工作原理：使用时，通过主固定架1作为装置的底部安装结构，使用地脚3将装置固定在升降台上，并通过维稳盘2增加触地面积，增加稳定性，装置到达使用高度之后，再将辅助支架4上的侧固定架5固定在布孔台阶上，完成装置的固定，而定型杆6倾斜连接在立柱7和辅助支架4之间，定型杆6可以增加结构的稳定性，保证立柱7的竖直，使用时导向杆12可以以芯轴8为中心进行转动，从而带动测孔杆13转动，调整至与孔位的角度一致，此时由于转盘10与导向杆12是同步转动的，可以通过其上的指针11与角度测定盘9进行比对，从而测量出孔位的开设角度，找准孔位的角度之后，可以将测孔杆13在导向杆12中进行推动，使得测孔杆13进入到孔位中，此时可以通过刻度14测量出进入到孔位中的测孔杆13的长度，进而计算出孔深，以作为安全系数测定的重要参数，在测孔杆13在孔位中前进时，主要通过其前端的伸缩顶针25进行开道，将阻挡的碎石向两侧排开，而滑套22以及滑杆20构成子调节导向机构，可以通过滚珠23帮助测孔杆13顺滑的前进，并且测孔杆13会通过限位圈18将螺杆17前推，螺杆17在螺母16的作用下，前进的过程中发生自转，从而带动清障旋片19转动，将孔位中的碎石往外部推动，保证测孔杆13测量的准确性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。