一种标定炮安装结构及其安装方法.pdf

本发明公开了一种标定炮的安装结构及安装方法，包括安装固定装置、药卷筒、固形封孔装置和炮泥，安装固定装置将药卷筒安装到指定位置，固形封孔装置进行固形封孔，然后在钻孔处填塞炮泥。本发明的有益效果是：能够实现钻孔仰、俯角10°~90°之间、深度10m~90m之间的钻孔内微震标定炮的安装需要，解决了微震标定炮炸药安放孔底和固形封孔难度大的问题，结构简单，使用方便，可在水利、边坡工程、隧道工程的微震监测系统标定中推广应用。

权利要求书
1.  一种标定炮安装结构，所述安装结构设置在钻孔中，包括安装固定装置、药卷筒、固形封孔装置，其特征在于，所述安装固定装置包括固定单元和牵引单元，所述牵引单元设置在所述固定单元下端，所述牵引单元依次连接药卷筒及固形封孔装置，所述钻孔的孔口用炮泥8封口。

2.  根据权利要求1所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述固定单元是固定头1，所述牵引单元是滑轮9和滑轮绳2的组合，所述固定头1为圆柱型，顶端有一定锥度，固定头1侧壁设置有若干锚爪，滑轮9设置于固定头1下端，滑轮绳2穿过滑轮9且两端都置于钻孔外部，滑轮绳2两端相连系成环形。

3.  根据权利要求1所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述药卷筒包括：炮线4、炸药套筒5、雷管10和若干药卷11，将三个药卷11捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，放入炸药套筒5中，雷管10置于炸药套筒5上部，炮线4连接雷管10，炮线4从雷管10上部引出，从炸药套筒5后部穿出，炸药套筒5上下两端设有穿绳孔，第一固结绳3穿过炸药套筒5穿绳孔将炸药套筒5系在滑轮绳2上，炸药套筒5下端设有楔形木塞。

4.  根据权利要求1所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述固形封孔装置包括：操作绳6、毡条7、外部安装袋13、内部安装袋14、速凝水泥浆15、母扣16和子扣17构成的子母扣，所述外安装带13内设有内安装带14，内部安装袋14与外部安装袋13一端连接系紧，外部安装袋13两端系紧并通过第二固结绳12紧随药卷筒系在滑轮绳2上，速凝水泥浆15置于内部安装袋14内。

5.  根据权利要求1所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述速凝水泥浆15长度为内部安装袋14长度的75-85%。

6.  根据权利要求4所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述毡条7表面设置有子母扣的子扣17，并在一端对折缝制成环状，形成操作绳孔18，操作绳6系到操作绳孔18上。

7.  根据权利要求4所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述外部安装袋13两边设置有子母扣的母扣16，对折后用带有子母扣的子扣17的毡条7卷成筒状，其截面直径小于钻孔的直径。

8.  根据权利要求4所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述内部安装袋14为两端开口的筒状物，其截面直径大于钻孔直径。

9.  根据权利要求1所述的标定炮安装结构，其特征在于，所述炮泥8置于钻孔端口，填塞长度为1800mm。

10.  一种标定炮安装方法，所述方法采用权利要求1-9之一所述的结构，其中所述方法包括如下步骤：
a.在需要放标定炮的位置施工钻孔；
b.加工内部安装袋14，上下端开口，其截面直径略大于钻孔直径，一端用细绳系牢；
c.加外部安装袋13，外部安装袋13两侧缝制子母扣的母扣16；
d.将三个药卷11捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，装入炸药套筒5中，雷管10放到前部，炮线4从雷管10前部引出，从炸药套筒5后部穿出，用楔形木塞塞入炸药套筒5下端，在炸药套筒5两端打穿绳孔，使用第一固结绳3将炸药套筒5系在滑轮绳2上；
e.配置速凝水泥浆15，速凝水泥浆15为掺入速凝剂的水泥浆，粘稠程度以可以流动为准则，不宜太稀，初凝时间须大于固形封孔装置安装时间，约20min为宜；
f.将内部安装袋14放到外部安装袋13的圆筒中，形成内、外袋结构，将内、外袋一端用细绳系紧，将速凝水泥浆15从内部安装袋14上开口处灌入，速凝水泥浆15灌入长度为内部安装袋14的75-85%，将外部安装袋13对折成筒状，用毡条7连接子母扣，操作绳6穿入毡条7一端的操作绳孔18内系牢，外部安装袋13的两端用第二固结绳12系牢；
g.滑轮9穿上滑轮绳2，将带有滑轮9的固定头1装入孔底；
h.依次将药卷筒、固形封孔装置各自的两端用固结绳系牢在滑轮绳2上，拉动另一侧的滑轮绳2，逐步送入孔底，同时将炮线4、操作绳6引至钻孔外；
i.待将药卷筒、固形封孔装置安装到孔底后，向下拉动操作绳6，使毡条7脱离外部安装袋13，外部安装袋13被分开，内部安装袋14中的水泥在自重的作用下充实孔壁；
j.在钻孔的口部，填塞长度为1800mm的炮泥8，夯实。

说明书一种标定炮安装结构及其安装方法
技术领域
本发明属于采矿工程技术领域，尤其涉及一种标定炮安装结构及其安装方法。
背景技术
在现有技术中，微小震动测区布设完毕后，需采用“标定炮”的形成对微震系统进行标定，这是微小震动监测系统进行正式运行前必须完成的重要工作。 “标定炮”是一种人工爆破震源，与普通爆破相比，实施微震“标定炮”的目的不是破岩，而是用于标定各传感器的安装方位、校验各传感器极性、确定微震波传播速度。为了减少对周围煤（岩）体的破坏，标定炮的钻孔的直径较大（90mm~120mm）、且深度较大（>10m），装药位置为钻孔底部，装药方式为不耦合装药。
目前标定炮的装药方式主要是借助长推杆将小孔径药包送入孔底，然后采用炮泥封孔。这种安装方法在实际操作中存在以下缺点：钻孔深度大、倾斜角度大时，很难将炸药送入钻孔并固定在孔底,仅采用普通炮泥，标定炮的固形封孔难度较大，操作费时，固定效果也不好。
发明内容
针对以上缺点，本发明设计了一种标定炮安装结构，采用快速装药及水泥袋固形封孔技术，能够实现钻孔仰、俯角10°~90°之间、深度10m~90m之间的钻孔内标定炮的安装需要。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种标定炮安装结构，所述安装结构设置在钻孔中，包括安装固定装置、药卷筒、固形封孔装置，所述安装固定装置包括固定单元和牵引单元，所述牵引单元设置在所述固定单元下端，所述牵引单元依次连接药卷筒及固形封孔装置，所述钻孔的孔口用炮泥封口。
进一步的，所述固定单元是固定头，所述牵引单元是滑轮和滑轮绳的组合，所述固定头为圆柱型，顶端有一定锥度，固定头侧壁设置有若干锚爪，滑轮设置于固定头下端，滑轮绳穿过滑轮且两端都置于钻孔外部，滑轮绳两端相连系成环形。
进一步的，其特征在于，所述药卷筒包括：炮线、炸药套筒、雷管和若干药卷，将三个药卷捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，放入炸药套筒中，雷管置于炸药套筒上部，炮线连接雷管，炮线从雷管上部引出，从炸药套筒后部穿出，炸药套筒上下两端设有穿绳孔，第一固结绳穿过炸药套筒穿绳孔将炸药套筒系在滑轮绳上，炸药套筒下端设有楔形木塞。
进一步的，所述固形封孔装置包括：操作绳、毡条、外部安装袋、内部安装袋、速凝水泥浆、母扣和子扣构成的子母扣，所述外安装带内设有内安装带，内部安装袋与外部安装袋一端连接系紧，外部安装袋两端系紧并通过第二固结绳紧随药卷筒系在滑轮绳上，速凝水泥浆置于内部安装袋内。
进一步的，所述速凝水泥浆长度为内部安装袋长度的75-85%。
进一步的，所述毡条表面设置有子母扣的子扣，并在一端对折缝制成环状，形成操作绳孔，操作绳系到操作绳孔上。
进一步的，所述外部安装袋两边设置有子母扣的母扣，对折后用带有子母扣的子扣的毡条卷成筒状，其截面直径小于钻孔的直径。
进一步的，所述内部安装袋为两端开口的筒状物，其截面直径大于钻孔直径。
进一步的，所述炮泥置于钻孔端口，填塞长度为1800mm。
一种微震标定炮安装方法，所述方法采用之前所述的结构，其中所述方法包括如下步骤：
a.         在需要放标定炮的位置施工钻孔；
b.        加工内部安装袋，上下端开口，其截面直径略大于钻孔直径，一端用细绳系牢；
c.         加外部安装袋，外部安装袋两侧缝制子母扣的母扣；
d.        将三个药卷捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，装入炸药套筒中，雷管放到前部，炮线从雷管前部引出，从炸药套筒后部穿出，用楔形木塞塞入炸药套筒下端，在炸药套筒两端打穿绳孔，使用第一固结绳将炸药套筒系在滑轮绳上；
e.         配置速凝水泥浆，速凝水泥浆为掺入速凝剂的水泥浆，粘稠程度以可以流动为准则，不宜太稀，初凝时间须大于固形封孔装置安装时间，约20min为宜；
f.         将内部安装袋放到外部安装袋的圆筒中，形成内、外袋结构，将内、外袋一端用细绳系紧，将速凝水泥浆从内部安装袋上开口处灌入，速凝水泥浆灌入长度为内部安装袋的75-85%，将外部安装袋对折成筒状，用毡条连接子母扣，操作绳穿入毡条一端的操作绳孔内系牢，外部安装袋的两端用第二固结绳系牢；
g.        滑轮穿上滑轮绳，将带有滑轮的固定头装入孔底；
h.        依次将药卷筒、固形封孔装置各自的两端用固结绳系牢在滑轮绳上，拉动另一侧的滑轮绳，逐步送入孔底，同时将炮线、操作绳引至钻孔外；
i.          待将药卷筒、固形封孔装置安装到孔底后，向下拉动操作绳，使毡条脱离外部安装袋，外部安装袋被分开，内部安装袋中的水泥在自重的作用下充实孔壁；
j.          在钻孔的口部，填塞长度为1800mm的炮泥，夯实。
本发明的积极效果是：解决了微震标定炮炸药安放孔底和固形封孔难度大的问题，结构简单，使用方便，可在水利、边坡工程、隧道工程的微震监测系统标定中推广应用。
附图说明
图1为本发明标定炮安装结构示意图；
图2为本发明外部安装袋展开图；
图3为本发明毡条示意图。
    图中各序号所代表的元件：1—固定头；2—滑轮绳；3—第一固结绳；4—炮线；5—炸药套筒；6—操作绳；7—毡条；8—炮泥；9—滑轮；10—雷管；11—药卷；12—第二固结绳；13—外部安装袋；14—内部安装袋；15—速凝水泥浆；16—母扣；17—子扣；18—操作绳孔
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。
 如图1所示，一种标定炮安装结构，标定炮是一种人工爆破震源，与普通爆破相比，实施标定炮的目的不是破岩，而是用于标定各传感器的安装方位、校验各传感器极性、确定微震波传播速度，目前标定炮的装药方式主要是借助长推杆将小孔径药包送入孔底，然后采用炮泥封孔，当钻孔深度大、倾斜角度大时，很难将炸药送入钻孔并固定在孔底，仅采用普通炮泥，标定炮的固形封孔难度较大，操作费时，固定效果也不好，现提出一种新型标定炮安装结构，所述安装结构设置在钻孔中，包括安装固定装置、药卷筒、固形封孔装置，所述安装固定装置包括固定单元和牵引单元，所述牵引单元设置在所述固定单元下端，所述牵引单元依次连接药卷筒及固形封孔装置，所述钻孔的孔口用炮泥8封口，所述固定单元是固定头1，所述牵引单元是滑轮9和滑轮绳2的组合，所述固定头1为圆柱型，顶端有一定锥度，固定头1侧壁设置有若干用于固定的锚爪，滑轮9设置于固定头1下端，滑轮绳2穿过滑轮9且两端都置于钻孔外部，滑轮绳2两端相连系成环形，所述药卷筒包括：炮线4、炸药套筒5、雷管10和若干药卷11，将三个药卷11捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，放入炸药套筒5中，雷管10置于炸药套筒5上部，炮线4连接雷管10，炮线4从雷管10上部引出，从炸药套筒5后部穿出，炸药套筒5上下两端设有穿绳孔，第一固结绳3穿过炸药套筒5穿绳孔将炸药套筒5系在滑轮绳2上，炸药套筒5下端使用楔形木塞塞紧，防止药卷11在炸药套筒5内向下滑动。
如图1、图2、图3所示，所述固形封孔装置包括：操作绳6、毡条7、外部安装袋13、内部安装袋14和速凝水泥浆15，所述外安装带13内设有内安装带14，内部安装袋14与外部安装袋13一端连接系紧，外部安装袋13两端系紧并通过第二固结绳12紧随药卷筒系在滑轮绳2上，速凝水泥浆15置于内部安装袋14内，速凝水泥浆15长度为内部安装袋14长度的75-85％，保证外部安装袋13释放束缚力后，速凝水泥浆15自由下沉，使内部安装袋14与钻孔孔壁密实，在速凝水泥浆15硬化后与钻孔壁的岩石一体化，实现固形封孔的目的，所述毡条7材质选用硬质帆布，表面设置有子母扣的子扣17，并在一端对折缝制成环状，形成操作绳孔18，操作绳6系到操作绳孔18上，外部安装袋13为矩形硬质帆布，对折边设置有子母扣的母扣16，对折后用带有子母扣的子扣17的毡条7卷成筒状，其截面直径小于钻孔的直径，所述内部安装袋14为采用柔软的单面防水布制成的两端开口的筒状物，其截面直径大于钻孔直径，所述炮泥8设置于钻孔端口，填塞长度为1800mm。
 上述子母扣也成万用拉链、魔术贴，是衣服上常用的一种连接材料，子母扣分子扣17和母扣16，子扣17为细小柔软的纤维，母扣16为多个较硬的塑料小勾。
  安装过程中，将药卷筒、固形封孔装置、顺序放入钻孔，拉动另一侧滑轮绳2，逐渐送入钻孔底部，利用操作绳6拉开毡条7，使外部安装袋13释放束缚力，速凝水泥浆15自由下沉，使内部安装袋14与钻孔孔壁密实，填塞炮泥8，完成安装药及封孔工作。
一种微震标定炮的安装方法，包括如下步骤：
a.         在需要放标定炮的位置施工钻孔；
b.        加工内部安装袋14，上下端开口，其截面直径略大于钻孔直径，一端用细绳系牢；
c.         加外部安装袋13，外部安装袋13两侧缝制子母扣的母扣16；
d.        将三个药卷11捆绑为一组，共三组，三组串起来，用牛皮纸将其卷成筒状，装入炸药套筒5中，雷管10放到前部，炮线4从雷管10前部引出，从炸药套筒5后部穿出，用楔形木塞塞入炸药套筒5下端，在炸药套筒5两端打穿绳孔，使用第一固结绳3将炸药套筒5系在滑轮绳2上；
e.         配置速凝水泥浆15，速凝水泥浆15为掺入速凝剂的水泥浆，粘稠程度以可以流动为准则，不宜太稀，初凝时间须大于固形封孔装置安装时间，约20min为宜；
f.         将内部安装袋14放到外部安装袋13的圆筒中，形成内、外袋结构，将内、外袋一端用细绳系紧，将速凝水泥浆15从内部安装袋14上开口处灌入，速凝水泥浆15灌入长度为内部安装袋14的75-85%即可，将外部安装袋13对折成筒状，用毡条7连接子母扣，操作绳6穿入毡条7一端的操作绳孔18内系牢，外部安装袋13的两端用第二固结绳12系牢；
g.        滑轮9穿上滑轮绳2，将带有滑轮9的固定头1装入孔底；
h.        依次将药卷筒、固形封孔装置各自的两端用固结绳系牢在滑轮绳2上，拉动另一侧的滑轮绳2，逐步送入孔底，同时将炮线4、操作绳6引至钻孔外；
i.          待将药卷筒、固形封孔装置安装到孔底后，向下拉动操作绳6，使毡条7脱离外部安装袋13，外部安装袋13被分开，内部安装袋14中的水泥在自重的作用下充实孔壁；
j.          在钻孔的口部，填塞长度为1800mm的炮泥8，夯实。
本发明的积极效果是：解决了微震标定炮炸药安放孔底和固形封孔难度大的问题，结构简单，使用方便，可在水利、边坡工程、隧道工程的微震监测系统标定中推广应用。