可自动装填钻杆的爆破钻机和爆破钻孔方法

权利要求书： 1.一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：包括支撑架(1)和安装于所述支撑架(1)上的备用杆箱(2)，所述支撑架(1)内沿竖直方向滑动安装有滑动板(3)，所述支撑架(1)上设置有用于驱动所述滑动板(3)沿竖直方向滑动的驱动装置(11)，所述滑动板(3)上安装有带动钻杆(21)转动的机体(31)，所述备用杆箱(2)内滑动设置有若干个钻杆(21)，所述备用杆箱(2)内转动安装有带轮一(22)和带轮二(23)，所述带轮一(22)和所述带轮二(23)上共同套设有同步带(231)，所述备用杆箱(2)上安装有用于驱动所述同步带(231)转动的驱动源(24)，所述备用杆箱(2)内两个相邻的所述钻杆(21)之间设置有间隔块(25)，所述间隔块(25)均安装于所述同步带(231)上，所述同步带(231)通过所述间隔块(25)带动备用的所述钻杆(21)移动，所述支撑架(1)上滑动安装有限位壳(4)，所述限位壳(4)用于限制备用的所述钻杆(21)侧翻。

2.根据权利要求1所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述驱动源(24)包括电机一(241)，所述电机一(241)安装于所述备用杆箱(2)上，所述带轮一(22)安装于所述电机一(241)的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述备用杆箱(2)内转动安装有若干个传动辊(26)，备用的所述钻杆(21)设置于所述传动辊(26)上。

4.根据权利要求1所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述支撑架(1)上转动安装有丝杠(12)，所述丝杠(12)用于驱动所述限位壳(4)向远离或靠近所述备用杆箱(2)的方向滑动。

5.根据权利要求4所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述滑动板(3)上安装有齿条(32)，所述支撑架(1)内转动安装有平齿轮(13)，所述平齿轮(13)和所述齿条(32)能够相互啮合，所述丝杠(12)安装于所述平齿轮(13)上。

6.根据权利要求5所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述丝杠(12)上螺纹连接有连接杆(41)，所述支撑架(1)上安装有导杆(14)，所述连接杆(41)滑动安装于所述导杆(14)上，所述连接杆(41)远离所述丝杠(12)的一端固定连接有连接板(42)，所述连接板(42)上设置有连接件(43)，所述连接板(42)和所述限位壳(4)通过所述连接件(43)连接。

7.根据权利要求6所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述连接件(43)包括螺栓(431)，所述连接板(42)上开设有供所述螺栓(431)穿过的通孔(421)，所述连接板(42)和所述限位壳(4)通过所述螺栓(431)连接。

8.根据权利要求7所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述连接杆(41)上固定连接有加强肋(422)，所述加强肋(422)固定连接于所述连接板(42)。

9.根据权利要求7所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：所述螺栓(431)上套设有垫片(44)，所述垫片(44)位于所述螺栓(431)的头部和所述连接板(42)之间。

10.一种可自动装填钻杆的爆破钻孔方法，基于权利要求1中所述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，其特征在于：包括以下步骤；

S1、根据矿体(7)所在的实际高程，合理制定出每个装药孔(6)的孔深，使得同一列的预设装药孔(6)末端的连线，形成倾斜直线；

S2、通过本设备向已钻入地下的钻杆(21)上，补充备用杆箱(2)内的备用钻杆(21)，使得钻杆(21)的累计长度满足装药孔(6)的孔深要求；

S3、向装药孔(6)内装入适量的炸药，并执行爆破作业；

S4、爆破完成之后，矿体(7)沿所述倾斜直线形成落矿斜坡(71)。

说明书： 一种可自动装填钻杆的爆破钻机和爆破钻孔方法技术领域[0001] 本申请涉及爆破钻孔设备技术领域，尤其是涉及一种可自动装填钻杆的爆破钻机和爆破钻孔方法。背景技术[0002] 爆破作业，是矿产开采施工过程中常用的岩层（包括岩石和矿体）破除方法，是通过先对爆破地域的地质条件进行勘察，然后由爆破专员根据地质条件和岩体的理想爆破粒径，制定爆破设计，根据爆破设计选用不同规格的雷管、炸药以及起爆方式等。[0003] 对于炸药和雷管而言，首先，需要操作人员通过爆破钻机预先在爆破区域钻设出装药孔，然后，将炸药装入对应的装药孔内，最后，操作人员通过控制起爆装置和引线，对装药孔内的炸药统一或者间隔起爆。[0004] 根据爆破设计的实际要求，装药孔所需要的孔深不尽相同，对于设计深度值较大的装药孔而言，采用传统的爆破钻机时，需要操作人员通过手动或者借助吊装设备，向已连接钻杆的顶部加装新的备用钻杆，以满足装药孔的孔深需要，操作人员手动装填钻杆效率较低，借助吊装设备装填钻杆成本较高，综上所述，无论是手动装填还是通过吊装设备装填均存在一定的弊端。发明内容[0005] 为了便于操作人员在爆破钻机上装填备用钻杆，一方面，本申请提供一种可自动装填钻杆的爆破钻机。[0006] 本申请提供的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，采用如下的技术方案：一种可自动装填钻杆的爆破钻机，包括支撑架和安装于所述支撑架上的备用杆

箱，所述支撑架内沿竖直方向滑动安装有滑动板，所述支撑架上设置有用于驱动所述滑动板沿竖直方向滑动的驱动装置，所述滑动板上安装有带动钻杆转动的机体，所述备用杆箱内滑动设置有若干个钻杆，所述备用杆箱内转动安装有带轮一和带轮二，所述带轮一和所述带轮二上共同套设有同步带，所述备用杆箱上安装有用于驱动所述同步带转动的驱动源，所述备用杆箱内两个相邻的所述钻杆之间设置有间隔块，所述间隔块均安装于所述同步带上，所述同步带通过所述间隔块带动备用的所述钻杆移动，所述支撑架上滑动安装有限位壳，所述限位壳用于限制备用的所述钻杆侧翻。

[0007] 通过上述技术方案，钻杆安装于机体的输出端，操作人员通过启动机体钻设出装药孔，当操作人员需要在已钻入地表的钻杆上补充备用钻杆时，首先解除钻杆和机体的连接，然后通过启动驱动装置，驱动装置驱动滑动板和机体向上移动。[0008] 然后，滑动限位壳至已钻入地下的钻杆的正上方，使得限位壳内壁的轴线和已钻入地下的钻杆的轴线共线。[0009] 接着，启动驱动源，驱动源带动带轮一转动，带轮一带动同步带上的间隔块移动，间隔块带动备用钻杆向靠近限位壳的方向移动，当备用钻杆从备用杆箱上脱离之后，落入已钻入地面的钻杆的上方，新装的备用钻杆在限位壳的阻碍作用下，降低了钻杆侧翻的可能性。[0010] 最后，再向下移动滑动板，并进行钻杆连接，从而完成备用钻杆的装填。综上所述，操作人员无需手动搬运钻杆，不仅提升了钻杆的装填效率，也无需采用吊装设备，降低了施工成本。[0011] 此外，当备用钻杆推入限位壳内之后，操作人员通过关闭电机一，在间隔块的阻碍作用下，降低了备用杆箱内的下一个钻杆滑出的可能性。[0012] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动源包括电机一，所述电机一安装于所述备用杆箱上，所述带轮一安装于所述电机一的输出轴上。[0013] 通过上述技术方案，当操作人员需要装填备用钻杆时，通过启动电机一，电机一的输出轴能够驱动同步带转动，同步带通过间隔块推动备用钻杆向靠近限位壳的方向移动，使得备用钻杆落入已钻入地下的钻杆的上方，从而能够完成备用钻杆的装填。[0014] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述备用杆箱内转动安装有若干个传动辊，备用的所述钻杆设置于所述传动辊上。[0015] 通过上述技术方案，由于备用钻杆设置于传动辊上，通过传动辊，以传动辊和备用钻杆之间的滚动摩擦，代替备用杆箱内壁和备用钻杆之间的滑动摩擦，提升了备用钻杆移动过程中的平顺性。[0016] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑架上转动安装有丝杠，所述丝杠用于驱动所述限位壳向远离或靠近所述备用杆箱的方向滑动。[0017] 通过上述技术方案，当操作人员需要装填备用钻杆时，先通过转动丝杠，丝杠驱动限位壳向靠近备用杆箱的一侧移动，使得限位壳抵接于备用杆箱，以便于限位壳对从备用杆箱上落下的钻杆进行限位。[0018] 反之，当备用钻杆装填完成之后，通过反向转动丝杠，丝杠驱动限位壳向远离备用杆箱一侧移动，从而降低了限位壳对滑动板滑动的影响。[0019] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑动板上安装有齿条，所述支撑架内转动安装有平齿轮，所述平齿轮和所述齿条能够相互啮合，所述丝杠安装于所述平齿轮上。[0020] 通过上述技术方案，操作人员解除了钻杆和机体的连接，且通过驱动装置驱动滑动板向上移动，在滑动板向上移动的过程中，滑动板上的齿条带动平齿轮转动，平齿轮带动丝杠转动，使得丝杠能够驱动限位壳能够向靠近备用杆箱的一侧移动，以发挥限位壳对备用钻杆的防侧翻作用。[0021] 当备用钻杆落入已钻入地下的钻杆上之后，通过驱动装置驱动滑动板向下移动，这样不仅能够带动机体向下移动，缩短机体和钻杆的间距，以便于连接机体和钻杆，向下移动的滑动板还能够驱动丝杠反向转动，驱动限位壳向远离备用杆箱的一侧移动，以降低限位壳对滑动板滑动的影响。[0022] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述丝杠上螺纹连接有连接杆，所述支撑架上安装有导杆，所述连接杆滑动安装于所述导杆上，所述连接杆远离所述丝杠的一端固定连接有连接板，所述连接板上设置有连接件，所述连接板和所述限位壳通过所述连接件连接。[0023] 通过上述技术方案，由于限位壳通过连接板和连接件安装于连接杆上，且连接杆螺纹连接于丝杠上，从而实现了限位壳的安装。此外，当限位壳出现损坏时，操作人员通过解除连接件对连接板和限位块的连接，以便于对限位壳进行更换。[0024] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接件包括螺栓，所述连接板上开设有供所述螺栓穿过的通孔，所述连接板和所述限位壳通过所述螺栓连接。[0025] 通过上述技术方案，当限位壳受损时，操作人员通过解除螺栓对连接板和限位壳的连接，以便于对限位壳进行更换，即通过螺栓将新更换的限位壳安装于连接板上。[0026] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接杆上固定连接有加强肋，所述加强肋固定连接于所述连接板。[0027] 通过上述技术方案，在加强肋的支撑作用下，提升了连接板和连接杆的整体抵抗变形的能力。[0028] 本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述螺栓上套设有垫片，所述垫片位于所述螺栓的头部和所述连接板之间。[0029] 通过上述技术方案，垫片可采用硫化橡胶等柔性材料制成，这样有利于对连接板的保护，降低了由于拧紧螺栓，导致连接板受损的可能性。[0030] 另一方面，基于上述的一种可自动装填钻杆的爆破钻机，本申请还提供一种可自动装填钻杆爆破钻孔方法，采用如下的技术方案。[0031] S1、根据矿体所在的实际高程，合理制定出每个装药孔的孔深，使得同一列的预设装药孔末端的连线，形成倾斜直线；S2、通过本设备向已钻入地下的钻杆上，补充所述备用杆箱内的备用钻杆，使得钻

杆的累计长度满足装药孔的孔深要求；

S3、向装药孔内装入适量的炸药，并执行爆破作业；

S4、爆破完成之后，矿体沿所述倾斜直线形成落矿斜坡。

[0032] 通过上述技术方案，操作人员通过制定出倾斜直线，并沿着所制定的倾斜直线钻设不同深度的装药孔，这样爆破完成之后，将沿着倾斜直线形成落矿斜坡，爆破之后的岩石或者矿体，能够沿着落矿斜坡的坡面向下滑动，降低了岩石或者矿体堆叠高度，从而提升了矿体回采的效率。[0033] 综上所述，本申请包括以下有益技术效果：1、本设备通过间隔块推动备用杆箱内的备用钻杆，向靠近支撑架的方向移动，使

得备用钻杆落于已钻入地下的钻杆的上方，最后进行钻杆连接，从而完成备用钻杆的装填，这样操作人员无需手动搬运钻杆，不仅提升了钻杆的装填效率，也无需采用吊装设备，降低了施工成本；

2、在备用钻杆的装填过程中，在限位壳对备用钻杆的阻碍作用下，降低了备用钻

杆发生侧翻的可能性。

附图说明[0034] 图1是本申请实施例的整体结构示意图，主要示意底座、支撑架以及驱动装置的构造。[0035] 图2是本申请实施例的局部结构示意图，主要示意备用杆箱和驱动源的构造。[0036] 图3是2中沿A?A方向的剖面示意图，主要示意传动辊和间隔块的构造。[0037] 图4是1中沿B?B方向的剖面示意图，主要示意平齿轮和齿条的构造。[0038] 图5是本申请实施例部分结构的爆炸示意图，主要示意连接板、螺栓以及垫片的构造。[0039] 图6是爆破装药孔的分布示意图，主要示意落矿斜坡的构造。[0040] 附图标记说明：1、支撑架；11、驱动装置；111、电机二；112、卷线轮；113、牵引绳；12、丝杠；13、平齿轮；14、导杆；2、备用杆箱；21、钻杆；22、带轮一；23、带轮二；231、同步带；24、驱动源；241、电机一；25、间隔块；26、传动辊；27、装填口；3、滑动板；31、机体；32、齿条；33、吊环；4、限位壳；

41、连接杆；42、连接板；421、通孔；422、加强肋；43、连接件；431、螺栓；44、垫片；5、底座；6、装药孔；7、矿体；71、落矿斜坡。

具体实施方式[0041] 以下结合附图1?附图6对本申请作进一步详细说明。[0042] 本申请实施例中公开一种可自动装填钻杆的爆破钻机。[0043] 参照附图1和附图2所示，一种可自动装填钻杆的爆破钻机，包括支撑架1、底座5以及备用杆箱2，备用杆箱2用于储存备用的钻杆21。底座5水平设置，底座5上沿竖直方向贯穿开设有供钻杆21下沉的孔洞。支撑架1固定连接于底座5的顶面，备用杆箱2固定连接于底座5上，备用杆箱2通过底座5安装于支撑架1上。

[0044] 参照附图1和附图2所示，支撑架1内沿竖直方向滑动安装有滑动板3，滑动板3的顶面安装有机体31，机体31用于带动钻杆21转动，实现钻孔。支撑架1的顶部设置有驱动装置11，驱动装置11用于驱动滑动板3沿竖直方向移动。

[0045] 参照附图1所示，驱动装置11包括电机二111、卷线轮112以及两根牵引绳113，电机二111安装于支撑架1的顶部，卷线轮112固定连接于电机二111的输出轴上，两根牵引绳113均卷设于卷线轮112上，两个牵引绳113的其中一端系在卷线轮112上，滑动板3的顶面固定连接有两个吊环33，两个牵引绳113的另一端分别系在两个吊环33上，两个吊环33分别位于机体31的两侧。操作人员通过启动电机二111，电机二111带动卷线轮112转动，使得牵引绳113带动滑动板3上的机体31沿竖直方向滑动，以便于机体31和已钻入地下的钻杆21拉开距离，为备用钻杆21提供安装空间。

[0046] 参照附图1和附图2所示，备用杆箱2的顶部和靠近支撑架1的一侧均敞口设置，备用杆箱2远离支撑架1的一侧预留有装填口27，便于操作人员沿着装填口27将备用钻杆21装入备用杆箱2内。备用杆箱2内的备用钻杆21竖直设置，且呈线性排布。[0047] 参照附图1、附图2以及附图3所示，备用杆箱2内转动安装有带轮一22和带轮二23，带轮一22和带轮二23上共同套设有同步带231，同步带231上安装有若干个间隔块25，若干个间隔块25沿着同步带231的长度方向均匀分布，间隔块25用于分隔相邻的两个备用钻杆21，也用于带动备用钻杆21向靠近支撑架1的方向移动。同步带231设置有两根，分别处于带轮一22的顶端和底端，这样能够使得备用钻杆21均匀承受间隔块25的推力，降低了备用钻杆21发生侧翻的可能性。

[0048] 参照附图2和附图3所示，备用杆箱2上安装有驱动源24，驱动源24用于驱动同步带231转动，驱动源24包括电机一241，电机一241安装于备用杆箱2上，电机一241的输出轴朝下设置，带轮一22同轴固定连接于电机一241的输出轴上。

[0049] 当操作人员需要在已钻入地表的钻杆21上补充备用钻杆21时，首先解除机体31和已钻入地下的钻杆21之间的连接；然后，启动电机二111，电机二111通过卷线轮112和牵引绳113带动机体31向上移动，为备用钻杆21的提供安装空间；接着，启动电机一241，电机一241通过同步带231上的间隔块25，推动备用钻杆21向靠近支撑架1的方向移动，使得备用钻杆21落于已钻入地下的钻杆21上；最后，进行钻杆21之间的连接、并进行备用钻杆21和机体

31之间的连接，完成备用钻杆21装填。本设备由于无需操作人员手动和借助吊装设备搬运、装填钻杆21，提升了钻杆21装填效率的同时，还降低了施工成本。

[0050] 参照附图2和附图3所示，备用杆箱2内转动安装有若干个传动辊26，备用杆箱2内的钻杆21设置于传动辊26上，因此，在间隔块25的推动下，钻杆21能够沿着传动辊26的滚动方向滑动，以滚动摩擦代替滑动摩擦，从而提升了备用钻杆21移动过程中的平顺性。[0051] 参照附图1和附图4所示，支撑架1内转动安装有平齿轮13，滑动板3靠近平齿轮13的一侧固定连接有齿条32，齿条32和平齿轮13能够相互啮合。平齿轮13上同轴固定连接有丝杠12，丝杠12转动设置于支撑架1上，支撑架1上固定连接有导杆14，导杆14的长度方向和丝杠12的长度方向一致，丝杠12上螺纹连接有连接杆41，连接杆41沿导杆14的长度方向滑动设置于导杆14上。[0052] 参照附图1和附图4所示，连接杆41远离丝杠12的一端安装有限位壳4，限位壳4用于降低备用钻杆21滑动过程中发生侧翻的可能性。限位壳4呈“U”形，限位壳4的敞口端朝向备用杆箱2，便于钻杆21进入限位壳4内。限位壳4的圆弧状内壁直径等于钻杆21直径，减小钻杆21在限位壳4内的晃动幅度。[0053] 在滑动板3向上移动的过程中，齿条32和平齿轮13啮合之后，齿条32驱动平齿轮13转动，平齿轮13带动丝杠12转动，丝杠12驱动限位壳4向靠近备用杆箱2的一侧移动，以发挥限位壳4对备用钻杆21的防侧翻作用。反之同理，当备用钻杆21装填完成之后，在滑动板3向下移动的过程中，齿条32驱动丝杠12反向转动，使得限位壳4向远离备用杆箱2的一侧移动，降低限位壳4对滑动板3移动的干扰。[0054] 参照附图1和图5所示，连接杆41远离丝杠12的一端固定连接有连接板42，连接杆41的中心线垂直于连接板42侧壁，连接杆41上固定连接有四个加强肋422，每个加强肋422均固定连接于连接板42，且四个加强肋422沿连接杆41的周向均匀分布。在加强肋422的支撑作用下，提升了连接板42和连接杆41的整体抵抗变形的能力。

[0055] 参照附图1和图5所示，连接板42上设置有连接件43，连接板42和限位壳4通过连接件43连接。连接件43包括四个螺栓431，四个螺栓431和四个加强肋422间隔布置，连接板42上开设有四个供螺栓431穿过的通孔421，连接板42和限位壳4通过螺栓431连接，因此通过螺栓431实现限位壳4的可拆卸连接，以便于对破损的限位壳4进行更换。[0056] 参照附图1和图5所示，每个螺栓431上均套设有垫片44，垫片44处于连接板42和对应的螺栓431头部之间，垫片44均采用柔性材料制成，降低了由于拧紧螺栓431，导致连接板42受损的可能性。

[0057] 参照附图6所示，本申请实施例公开了一种可自动装填钻杆21的爆破钻孔方法，包括以下步骤：S1、根据矿体7所在的实际高程，合理制定出每个装药孔6的孔深，使得同一列的预

设装药孔6末端的连线，形成倾斜直线；

S2、通过本设备向已钻入地下的钻杆21上，补充备用杆箱2内的备用钻杆21，使得

钻杆21的累计长度满足装药孔6的孔深要求；

S3、向装药孔6内装入适量的炸药，并执行爆破作业；

S4、爆破完成之后，矿体7沿倾斜直线形成落矿斜坡71。

[0058] 本爆破钻孔方法，爆破完成之后，将形成落矿斜坡71，爆破之后的岩石或者矿体7，能够沿着落矿斜坡71的坡面向下滑动或滚动，降低了岩石或者矿体7堆叠高度，从而提升了矿体7回采的效率。[0059] 本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。