一种水下爆破用药仓安装辅助设备以及安装方法与流程

本发明涉及爆破工程领域，具体涉及一种水下爆破用药仓安装辅助设备以及安装方法。

背景技术：

1、水下爆破指在水中、水底或临时介质中进行的爆破作业，水下爆破常用的方法有裸露爆破法、钻孔爆破法以及洞室爆破法等，水下爆破原理就是利用乳化炸药爆炸时产生的爆轰现象，主要由其中的冲击波能和高能量密度气体所产生的剧烈破坏作用将结构破坏。

2、爆破工程的主要材料是炸药，而水下爆破会受到水深、流速、泥沙类型、潮汐、风浪等影响，此外，传统水下爆破装炸药的时候因为水有浮力，大部分的炸药基于自身的材料以及必须保持干燥所以容易上浮，一般会通过将炸药与重物之间固定，然后再将该装置放置在水中，这就需要设计一个用于炸药安装装置设备；此外，现有技术的爆破过程中，水下的钻孔定位、打设均相对困难；此外，现有技术中有些爆破方法，采用水下钻机进行钻孔后再安装药仓的方式，水下定位还会受到水流冲击的问题，因此，一般采用的都是，钻孔后马上埋设药仓，而水下装药工况复杂容易出现意外药仓偏离设定位置，基于工况难以及时发现，或基于安装复杂导致药仓和起爆装置在水下放置调整时间较长，从而使得药仓和起爆装置受到损伤，均会影响爆破效果，使得最终爆破结果不理想达不到预定的需求，针对上述情况，我们提出水下爆破装药辅助装置。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术，本发明的目的在于提供一种水下爆破用药仓安装辅助设备与安装方法，该设备通过在钻孔后，将前端定位器留在孔底进行定位，通过连索确保药仓精准安装，保障爆破预计效果。

2、为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种水下爆破用药仓安装辅助设备，包括投船以及安装设备，所述安装设备包括用于凿出的开爆孔的水下垂直钻机、药仓以及用于安装药仓并将药仓固定安装在开爆孔内的放药器；

3、所述放药器上还包括末端膨胀部、孔底定位器以及连接药仓与孔底定位器的连索,所述孔底定位器呈环套状，圆周外侧面设置有柔性膨胀套，所述柔性膨胀套用于抵接开爆孔内壁形成轴向摩擦力固定孔底定位器；

4、所述水下垂直钻机包括带有电源的钻机本体，所述钻机本体连接有钻杆，所述钻杆上设置电磁组件吸附在孔底定位器上，所述孔底定位器上还设置有钻头组件，所述钻头组件末端连接设置有脱离器上，所述脱离器与钻杆周向固定设置；

5、所述钻杆的中部还设置有过绳腔，所述脱离器的上设置有用于连索的绳环，所述连索穿过绳环连接水面漂浮装置或投船上设置。

6、作为上述方案的进一步设置，所述放药器相对药仓的前端还设置有连接节，所述连索一端就固定在连接节上，且所述连接节内设置有用于切断连索的电磁破坏结构。

7、作为上述方案的进一步设置，所述连接节内还设置有磁力触发组件，所述磁力触发组件包括动触头以及带有弹簧的静触头，所述动触头上设置有永磁铁，所述脱离器上设置有与永磁铁磁极相斥的永磁石，所述动触头受到斥力驱动移动接触静触头触发电路导通。

8、作为上述方案的进一步设置，所述钻机本体上还设置有第二电磁铁，所述孔底定位器包括上环以及下环，所述第二电磁铁吸附上环设置，所述下环设置有限位套用于周向固定上环与钻机本体。

9、作为上述方案的进一步设置，所述末端膨胀部包括电磁破孔器、扩展定位结构以及膨胀剂包，所述电磁破孔器用于破坏末端膨胀部外包，引入水液进入膨胀剂包内，膨胀剂包膨胀驱动扩展定位结构摆动支撑开爆孔内壁。

10、本发明还包括一种水下爆破用药仓安装辅助设备的安装方法，包括以下步骤：s1、预先计算药仓埋设的位置、坐标、地点；

11、s2、将投船移动到预定位置，将连索穿过脱离器上的绳环穿入过绳腔，将孔底定位器与水下垂直钻机进行连接；

12、s3、水下垂直钻机上设置的定位功能，将水下垂直钻机移至指定地点并垂直释放，通过移动水面投船或借助工具或人工水下干预的方式，确保水下垂直钻机准确的对准指定位置进行开凿开爆孔；

13、s4、待开爆孔达到预定的深度，控制水下垂直钻机停止工作，随后启动钻机本体相对钻杆下行，此时，钻杆保持固定钻机本体下行，会带动孔底定位器的上环靠近下环，此过程会对两者间的柔性膨胀套产生挤压压力，基于内环设置有限位套，因此，柔性膨胀套会向外侧膨胀，从而形成固定；

14、s5、在上环下行无法移动后，断开第二电磁铁磁力吸附，随后钻机本体上行复位，此时，钻机本体与孔底定位器相互间解除联动，随后位于钻杆内的电磁组件断开电源失去磁力，并向上活动缓慢抽出开爆孔，虽然此时脱离器带有一定的磁力，但基于柔性膨胀套的限位孔底定位器保持不动；

15、s6、此时，孔底定位器上伸出环状连索连接在水面的投船，当需要进行多孔同时爆破时，可设置水面装置进行定位，投船移动进行下一个开爆孔的加工；

16、s7、当需要进行药仓安装时，需要利用投船找到对应开爆孔的连索，并将连索的一端固定在放药器的连接节上，随后将放药器放入水下，通过收卷机构对连索的另一端进行收卷，基于连索穿过孔底定位器因此，会导引放药器进入开爆孔并正对孔底定位器进行放药；

17、s8、当放药器进入开爆孔并与孔底定位器接触后，首先，连接节会插入限位套，此时连索收到尽头，连接节的前端会与脱离器相抵，基于脱离器上的永磁铁磁力相斥动触头接触静触头，从而触发了电路导通；

18、s9、连接节上的动触头和静触头接触到通过电路后，末端膨胀部内的电磁破孔器的电磁线圈得电磁力驱动刺针刺破末端膨胀部外包，从而使得海水进入膨胀剂包内，膨胀剂包膨胀驱动扩展定位结构摆动支撑开爆孔内壁；

19、s10、同时，电磁破坏结构的电磁线圈延时后得电并驱动破坏刀移动，所上述破坏刀正对连索，在受到电磁驱动后相对连索伸出切断连索，从而使得连索断开与放药器的连接，药仓稳定的安装在指定位置，随后通过远程遥控药仓内的起爆装置即可进行实施爆破。

20、有益效果：本发明的水下爆破药仓安装辅助设备以及安装方法，通过设置孔底定位器从而确保钻孔位置的固定，并在进行多孔作业时，可确保在全部孔钻好后再进行药仓的安装，从而避免药仓预埋导致再水下破损问题，此外，本发明实施例的安装辅助设备，能够在钻孔完成后，便于作业人员在水面进行药仓的安装，水底定位器和连索可以减少水下安装时，作业环境不良导致安装不便的问题。

技术特征：

1.一种水下爆破用药仓安装辅助设备，包括投船(9)以及安装设备，其特征在于：所述安装设备包括用于凿出的开爆孔(5)的水下垂直钻机(2)、药仓(4)以及用于安装药仓(4)并将药仓(4)固定安装在开爆孔(5)内的放药器(3)；

2.根据权利要求1所述的一种水下爆破用药仓安装辅助设备，其特征在于：所述放药器(3)相对药仓(4)的前端还设置有连接节(31)，所述连索(61)一端就固定在连接节(31)上，且所述连接节(31)内设置有用于切断连索(61)的电磁破坏结构(32)。

3.根据权利要求2所述的一种水下爆破用药仓安装辅助设备，其特征在于：所述连接节(31)内还设置有磁力触发组件(33)，所述磁力触发组件(33)包括动触头(331)以及带有弹簧(333)的静触头(332)，所述动触头(331)上设置有永磁铁，所述脱离器(25)上设置有与永磁铁磁极相斥的永磁石，所述动触头(331)受到斥力驱动移动接触静触头(332)触发电路导通。

4.根据权利要求1所述的一种水下爆破用药仓安装辅助设备，其特征在于：所述钻机本体(21)上还设置有第二电磁铁(211)，所述孔底定位器(62)包括上环(621)以及下环(622)，所述第二电磁铁(211)吸附上环(621)设置，所述下环(622)设置有限位套(623)用于周向固定上环(621)与钻机本体(21)。

5.根据权利要求1所述的一种水下爆破用药仓安装辅助设备，其特征在于：所述末端膨胀部(60)包括电磁破孔器(601)、扩展定位结构(602)以及膨胀剂包(603)，所述电磁破孔器(601)用于破坏末端膨胀部(60)外包，引入水液进入膨胀剂包(603)内，膨胀剂包(603)膨胀驱动扩展定位结构(602)摆动支撑开爆孔(5)内壁。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种水下爆破用药仓安装辅助设备的安装方法，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种水下爆破用药仓安装辅助设备以及安装方法，包括投船以及安装设备，安装设备包括水下垂直钻机、药仓以及放药器；放药器还包括末端膨胀部、孔底定位器以及连索，孔底定位器带有柔性膨胀套用于固定孔底定位器；水下垂直钻机包括钻机本体、钻杆以及钻头组件；本发明的水下爆破药仓安装辅助设备以及安装方法，通过设置孔底定位器从而确保钻孔位置的固定，并在进行多孔作业时，可确保在全部孔钻好后再进行药仓的安装，从而避免药仓预埋导致再水下破损问题，此外，本发明实施例的安装辅助设备，能够在钻孔完成后，便于作业人员在水面进行药仓的安装，水底定位器和连索可以减少水下安装时，作业环境不良导致安装不便的问题。技术研发人员：董云龙,蔡万书,董明明受保护的技术使用者：鸿基建设工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27