[发明专利]无人机定向爆破系统及爆破方法

说明书

本发明公开了一种无人机定向爆破系统及爆破方法，包括无人飞行器，所述无人飞行器上设有向定发射钢钉的钢钉发射装置，所述无人飞行器底部设有固定绳释放装置，一条连续柔性绳的中部连接在固定绳释放装置上，所述柔性绳其中一端与爆炸物固定连接，所述爆炸物将该段固定绳绷直并被吊装在无人飞行器下方，所述柔性绳另一端与钢钉发射装置中的钢钉连接，该段固定绳为自由松弛状态，并保留有钢钉发射到块石爆破固定位置之间距离的发射余量。本发明在爆破边帮危岩、大块矿石、山体悬石等复杂地形块石的过程中，操作方便快捷，操作人员远距离精制爆炸物安放和引爆，有效提高了爆破的安全性，自动化程度高、成本低，可在该类爆破场景广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及一种危岩和大块矿石的无人机定向爆破系统及爆破方法，属于新型岩石爆破技术。

背景技术

在采矿作业、道路建设、水库水坝修建、隧道施工以及建筑施工过程中，边帮危岩、大块矿石、山体悬石等众多复杂地形块石的处理一直较为棘手，由于这类岩石/矿石体型较大，而且需要从侧面进行爆破，如果直接从底部开始爆破，容易存在整体坍塌的危险，因此一般需要从高处开始逐层向下爆破，此类岩石/矿石通常采用爆破或机械的方式清除。机械清除方式又因成本过高、作业高度太高、场地不足和视野范围太窄等问题，对于较大型的岩石/矿石很少应用，对于大型岩石/矿石目前只能采用人工爆破作业方式。人工爆破作业需要通过人工从高处对岩石/矿石侧面固定炸药，作业难度大，面临爆破点高度导致安全性太差，作业空间小且危险的限制，高空爆破装置架设难度大，而且存在高空作业，容易对施工人员和已建成建筑物的安全造成威胁。

因此，限于针对边帮危岩、大块矿石、山体悬石等复杂地形块石的爆破难度大，严重影响施工单位的施工进度、成本和效率。

公告号为CN106767211A的中国专利公开了一种溜井堵塞爆破装置及方法，其将爆炸物安装在飞行器上，通过遥控飞行器将爆炸物输送至堵塞物下方的选择位置，起爆爆炸物，将堵塞物实现爆破疏通。该方案将爆炸物通过无人飞行器定位到堵塞物底部进行爆破，也可应用在上述边帮危岩、大块矿石、山体悬石等众多复杂地形块石上，实现高处定位爆破，但是由于飞行器随爆炸物一同炸毁，一来飞行器不能重复利用，仍然会产生飞行器的炸毁成本，同时飞行器飞行定位不能够完全贴合爆破的块石，爆炸物产生的爆破能量四散，只有部分爆破能量作用在块石上，不能实现定向爆破。因此该种无人机爆破方案应用在边帮危岩、大块矿石、山体悬石上的爆破效果并不理想。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有边帮危岩、大块矿石、山体悬石等复杂地形块石在爆破过程中存在的爆破难度大、效果不理想的问题，提供一种无人机定向爆破系统及爆破方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种无人机定向爆破系统，包括无人飞行器1，所述无人飞行器1上设有向定发射钢钉21的钢钉发射装置2，所述无人飞行器1底部设有固定绳释放装置 3，一条连续柔性绳4的中部连接在固定绳释放装置3上，所述柔性绳4其中一端与爆炸物5固定连接，所述爆炸物5将该段固定绳绷直并被吊装在无人飞行器1下方，所述柔性绳4另一端与钢钉发射装置2中的钢钉21连接，该段固定绳为自由松弛状态，并保留有钢钉发射到块石爆破固定位置之间距离的发射余量。

还包括与无人飞行器1以及其上钢钉发射装置2和固定绳释放装置3通信连接的一体化爆破-飞行遥控器7，通过一体化爆破-飞行遥控器进行无人飞行器的飞行控制、钢钉发射装置的钢钉发射控制和固定绳释放装置的固定绳释放控制。

在本发明的一种无人机定向爆破系统中，进一步的，所述无人飞行器1上设有电池模块12、信号通信模块13和飞行控制模块15。

在本发明的一种无人机定向爆破系统中，进一步的，所述无人飞行器1还设有与一体化爆破-飞行遥控器上自带显示屏通信连接的摄像头14，所述摄像头 14朝向钢钉发射装置2的钢钉发射方向设置，通过摄像头14和一体化爆破-飞行遥控器上的显示屏通信，对无人飞行器进行飞行位置监控。