本發明涉及炮孔防水施工，更具體地說，本發明涉及一種臺階爆破防炮孔積水的施工裝置。
背景技術：
1、露天爆破作為巖體開采與破碎的高效手段，因其施工效率高、成本相對較低、適應地形廣泛等優點，在采礦、水利、交通和基礎設施建設等領域得到了廣泛應用。在臺階爆破施工中，炮孔進水積水是常見且影響較大的問題，主要由地表水滲入、地下水位較高、巖體裂隙發育以及防護措施不到位等多種因素造成。炮孔積水不僅會影響炸藥性能、裝藥效率與爆破效果，還可能引發啞炮、誤爆等安全隱患，因此在爆破施工中需特別重視炮孔防水措施的設計與實施。
2、并且隨著我國礦產資源開發不斷向西部高海拔及寒冷地區推進，高寒露天礦山數量顯著增加。在寒區露天礦作業中，炮孔鉆進完成后若未能及時裝藥或封孔，孔底及孔壁的積水在低溫環境下就會迅速結冰，形成堅硬冰塞。該冰層不僅可能阻斷炸藥連續裝填，導致裝藥不完整甚至卡阻，還會嚴重降低爆破效率。當前，炮孔結冰通常通過機械碎冰、熱風或熱水融冰、化學融冰、電加熱等方法處理，但這些方式普遍存在效率低、成本高、操作復雜及環境適應性差等缺陷，難以滿足高寒礦區安全、高效及規模化作業的需求。在高寒露天礦中，炮孔結冰前進行防水處理能夠有效阻斷水進入炮孔，預防結冰發生，從而避免機械清冰和融冰等復雜且費用較高的后續作業。因此，在正式爆破作業前，采用防水施工裝置對臺階爆破炮孔進行防水處理尤為必要。
3、炮孔積水主要來自地下水從炮孔內節理裂隙處的持續滲入，以及雨雪天氣后地表水通過孔口倒灌。基于此，防水重點應放在封堵節理裂隙滲水通道和密封孔口，防止地表水倒灌，實現從源頭切斷水分進入。目前，臺階爆破炮孔防水主要依賴孔口封閉、防水膜鋪設等措施。但現有防水施工裝置大多僅能將防水膜鋪設于炮孔內壁，導致防水膜在炮孔內穩定性不足。炮孔封閉不嚴會引發地表水倒灌，嚴重影響防水裝置的使用效果。特別是在斜孔施工中，現有防水措施存在密封不嚴、防水膜無法充分貼合孔壁、漿液滲透不均勻等問題，導致水分易沿節理裂隙滲入孔內，顯著削弱防水效果。
4、綜上所述，亟需研發一種臺階爆破防炮孔積水的施工裝置，以增強炮孔防水密封性能，防止地下水和地表水通過節理裂隙及孔口倒灌進入炮孔，從而顯著提高臺階爆破炮孔的防水效果和爆破施工的安全性與效率。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種臺階爆破防炮孔積水的施工裝置，本發明所要解決的技術問題是：現有防水施工裝置在使用過程中，多是只能將防水膜鋪設在寒區露天礦炮孔內壁上，導致防水膜在寒區露天礦炮孔內的穩定性較差，不僅會降低寒區露天礦炮孔的防水效果，還會影響防水施工裝置的使用效果。
2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種臺階爆破防炮孔積水的施工裝置，包括下部構件、上部構件和防水膜本體；所述上部構件布置于下部構件上；所述防水膜本體布置于上部構件內；所述下部構件包括釘孔組件；所述釘孔組件包括固定筒、轉動筒、伺服氣缸、移動板、齒條、通孔槽、鉆頭、移動槽、移動塊和齒輪本體；所述轉動筒通過連接組件與固定筒連接；所述伺服氣缸通過軸承與固定筒連接，且所述伺服氣缸活塞端穿過固定筒延伸至內部；所述移動板與伺服氣缸活塞端固定連接；若干個所述齒條呈環形陣列固設于移動板遠離伺服氣缸一側；所述轉動筒圓周面上呈環形陣列開設有若干個通孔槽；所述鉆頭活動穿設于通孔槽內并與寒區露天礦炮孔內壁接觸；所述鉆頭上開設有移動槽；所述移動塊滑動穿設于移動槽內并與通孔槽內壁固定連接；所述齒輪本體通過自適應組件與鉆頭連接，且所述齒輪本體與齒條嚙合轉動。
3、作為本發明的進一步方案：所述移動槽為螺旋結構，且所述移動槽長度尺寸小于齒輪本體長度尺寸。
4、作為本發明的進一步方案：所述釘孔組件還包括毛刷本體、攝像頭和氣囊封孔塊；所述毛刷本體固設于轉動筒遠離固定筒一側；若干個所述攝像頭呈環形陣列固設于毛刷本體遠離轉動筒一側；所述氣囊封孔塊固設于毛刷本體遠離轉動筒一側。
5、作為本發明的進一步方案：所述連接組件包括連接槽和連接塊；所述固定筒靠近轉動筒一側開設有連接槽；所述連接塊滑動穿設于連接槽內并與轉動筒固定連接；所述連接塊縱截面為上大、下小的等腰梯型結構。
6、作為本發明的進一步方案：所述自適應組件包括轉動槽、轉動塊、活動槽a、彈簧a、適應槽和適應塊；所述齒輪本體靠近鉆頭一側開設有轉動槽；所述轉動塊轉動穿設于轉動槽內并與鉆頭固定連接；所述轉動塊為t型結構，且所述轉動塊靠近鉆頭一側尺寸小于轉動塊遠離鉆頭一側尺寸；所述齒輪本體靠近鉆頭一側呈環形陣列開設有若干個活動槽a；所述彈簧a一端與活動槽a內壁固定連接；所述鉆頭靠近齒輪本體一側呈環形陣列開設有若干個適應槽；所述適應塊滑動穿設于活動槽a內并與彈簧a另一端固定連接，且所述適應塊與適應槽卡接配合；所述適應塊為球型結構，且所述適應塊球面與活動槽a內壁接觸。
7、作為本發明的進一步方案：所述下部構件還包括旋轉組件；所述旋轉組件包括伺服電機、主動齒輪、從動齒輪、固定板和滑動板；所述伺服電機通過電機座固設于固定筒上；所述主動齒輪套接于伺服電機輸出軸上；所述從動齒輪套接于伺服氣缸缸體上，且所述從動齒輪與主動齒輪嚙合轉動；若干個所述固定板呈環形陣列固設于轉動筒內圓周面上；所述滑動板滑動穿設于固定板滑槽內并與移動板固定連接。
8、作為本發明的進一步方案：所述上部構件包括壓實組件；所述壓實組件包括連接筒、固定塊、容納槽和氣囊壓實塊；所述連接筒固設于固定筒遠離轉動筒一側，且所述連接筒外圓周面上均勻設置有若干個驅動輪；所述固定塊固設于連接筒遠離固定筒一側；所述固定塊遠離連接筒一側開設有容納槽，且所述防水膜本體卷繞在容納槽內；所述容納槽縱截面為上大、下小的l型結構；若干個所述氣囊壓實塊呈環形陣列固設于固定塊圓周面上，且所述氣囊壓實塊壓實防水膜本體粘連在寒區露天礦炮孔內壁上。
9、作為本發明的進一步方案：所述上部構件還包括注漿組件；所述注漿組件包括漿液容納筒、內螺紋槽、外螺紋塊、活動槽b、彈簧b、活動塊、可變壓漿液噴嘴、擠壓塊和漿液輸送管；所述漿液容納筒布置于固定塊遠離連接筒一側，且所述漿液容納筒上設置有漿液筒蓋；所述漿液容納筒靠近固定塊一側開設有內螺紋槽；所述外螺紋塊螺接于內螺紋槽內并與固定塊固定連接；所述漿液容納筒外圓周面上呈環形陣列開設有若干個活動槽b；所述彈簧b一端與活動槽b內壁固定連接；所述活動塊滑動穿設于活動槽b內并與彈簧b另一端固定連接；所述可變壓漿液噴嘴固設于活動塊遠離彈簧b一側；所述擠壓塊固設于活動塊上；所述漿液輸送管一端穿過漿液容納筒與漿液容納筒漿液容納腔連通，另一端穿過擠壓塊和活動塊與可變壓漿液噴嘴連通。
10、作為本發明的進一步方案：所述擠壓塊為直角三角結構，且所述擠壓塊傾斜面遠離漿液輸送管方向并向下設置。
11、作為本發明的進一步方案：所述擠壓塊傾斜面與活動槽b內壁接觸，且所述擠壓塊傾斜面與寒區露天礦炮孔口滑動接觸。
12、本發明的有益效果在于：
13、1、本發明通過設置釘孔組件，啟動伺服氣缸，使伺服氣缸活塞桿開始伸長，使移動板帶動齒條在固定筒內向下發生移動，使齒條與齒輪本體嚙合轉動，使齒輪本體通過自適應組件帶動鉆頭發生轉動，使移動塊在移動槽內滑動，由于移動槽為螺旋結構，會使鉆頭帶動齒輪本體在通孔槽內滑動，通過設置毛刷本體，能夠對寒區露天礦炮孔內壁活動巖體進行清理，通過設置攝像頭，能夠識別寒區露天礦炮孔壁節理分布情況，用于上部構件注漿貼膜工作時間的評估，通過設置氣囊封孔塊，在防水膜本體鋪設完成后，可以對寒區露天礦炮孔口進行封住，以防止雨水流入，相對于現有技術，本發明結構設計合理，通過在寒區露天礦炮孔內壁上進行鉆孔，使漿液能夠進入鉆孔內形成錐刺，并通過漿液使防水膜本體與錐刺連接，使防水膜本體在寒區露天礦炮孔內的位置更加穩定性，防水效果較好。
14、2、本發明通過設置自適應組件，當鉆頭難以對寒區露天礦炮孔內壁巖體進行深度鉆孔時，由于鉆頭難以繼續發生移動而齒條仍與齒輪本體嚙合，會使適應塊球面擠壓適應槽內壁，使適應塊在活動槽a內滑動，使彈簧a受力收縮，使轉動塊在轉動槽內發生轉動，使齒輪本體位置固定且只能發生轉動，以此反復，直至鉆頭鉆孔完成后，使本發明能夠根據不同巖體硬度進行不同深度的鉆孔，大大提高了適應性。
15、3、本發明通過設置連接組件和旋轉組件，通過啟動伺服電機，使伺服電機輸出軸帶動主動齒輪發生轉動，使主動齒輪與從動齒輪嚙合轉動，使伺服氣缸通過軸承在固定筒上發生轉動，使移動板帶動滑動板發生轉動，使滑動板擠壓固定板滑槽內壁，使固定板帶動轉動筒發生轉動，使轉動筒帶動鉆頭、毛刷本體、攝像頭和氣囊封孔塊發生轉動，且轉動筒轉動時，會使連接塊在連接槽內發生轉動，直至鉆頭轉動至合適位置，使本發明可以根據寒區露天礦炮孔內壁巖石松軟情況，選擇合適的鉆孔位置。
16、4、本發明通過設置壓實組件和注漿組件，在對寒區露天礦炮孔內壁鉆孔完成后，通過驅動輪使下部構件和上部構件在寒區露天礦炮孔內向上發生移動，通過漿體注入構件使漿液通過漿液輸送管從可變壓漿液噴嘴噴出，由于鉆頭與活動槽b位置對應，且活動槽b數量與鉆頭數量為倍數關系，不僅可以通過可變壓漿液噴嘴與鉆孔口接觸，使得可變壓漿液噴嘴能夠向鉆孔內進行注漿，以便使可變壓漿液噴嘴可以適應斜孔注漿，使漿液能夠進入鉆孔內形成錐刺，并且，還可以使與鉆頭位置不對應的可變壓漿液噴嘴，將漿液噴射在防水膜本體與寒區露天礦炮孔內壁之間，并使漿液能夠滲入至寒區露天礦炮孔裂縫內，同時，通過向氣囊壓實塊內注入氣體，使氣囊壓實塊帶動防水膜本體粘連在寒區露天礦炮孔內壁上，以起到壓實防水膜本體的作用，使防水膜本體在寒區露天礦炮孔內位置更加穩定，直至下部構件和上部構件移出寒區露天礦炮孔內。