用于确定炮眼中的水深和炸药深度的系统和方法与流程

用于确定炮眼中的水深和炸药深度的系统和方法
1.相关申请
2.本技术要求于2020年11月10日提交的名称为用于确定炮眼中的水深和炸药深度的系统和方法(systems and methods for determining water depth and explosive depth in blastholes)的澳大利亚临时专利申请第2020904099号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开一般涉及炸药领域。更具体地，本公开涉及用于确定炮眼中的水深和炸药深度的系统和方法。
附图说明
4.本文的书面公开描述了非限制性和非穷举性的说明性实施例。参考图中描绘的某些此类说明性实施例，其中：
5.图1示出了根据本公开的一个实施例的配备有炸药输送系统的移动处理单元的一个实施例的侧视图，该炸药输送系统包括用于将炸药输送到炮眼中的输送装置。
6.图2a示出了根据本公开的一个实施例的图1的输送装置的详细侧视图，该输送装置具有沿输送装置的外表面布置的多个液位传感器。
7.图2b示出了根据本公开的另一个实施例的输送装置的详细侧视图，该输送装置具有布置在输送装置的远端附近的多个液位传感器。
8.图3a示出了根据本公开的一个实施例的沿输送装置布置的多个液位传感器中的一个液位传感器的详细前视图。
9.图3b示出了图3a的液位传感器的详细侧视图。
10.图4示出了根据本公开的一个实施例的输送装置的俯视图，该输送装置具有沿着输送装置的外表面布置的多个液位传感器。
11.图5a示出了根据本公开的另一个实施例的下探电缆的侧视图，该下探电缆具有沿着电缆的外表面布置的多个液位传感器。
12.图5b示出了根据本公开的另一实施例的下探电缆的侧视图，该下探电缆具有布置在下探电缆的远端附近的多个液位传感器。
13.图6示出了根据本公开的另一实施例的输送装置的侧视图，该输送装置具有沿外表面布置的多个液位传感器和与多个液位传感器通信的通信媒介。
14.图7示出了具有与图6的通信媒介通信的发送器的多个液位传感器中的一个液位传感器的详细前视图。
15.图8示出了根据本公开的另一个实施例的电缆的侧视图，该电缆具有沿外表面布置的多个液位传感器和与多个液位传感器通信的通信媒介。
16.图9示出了根据本公开的实施例的输送装置，该输送装置下降到炮眼中并执行下探操作以确定炮眼的深度并确定炮眼中水的存在和水位。
17.图10示出了由布置在图9的输送装置的外表面上的多个液位传感器收集的数据的图表。
18.图11示出了根据本公开的实施例的下降到炮眼中并且将炸药装载到炮眼中的输送装置。
19.图12示出了由布置在图11的输送装置的外表面上的多个液位传感器收集的数据的图表。
20.图13示出了根据本公开的一个实施例的下降到炮眼中并且将炸药装载到炮眼中并且从炮眼部分地缩回的输送装置。
21.图14示出了由布置在图13的输送装置的外表面上的多个液位传感器收集的数据的图表。
22.图15示出了根据本公开的实施例的对炮眼进行下探和装载的流程图。
23.图16示出了根据本公开的一个实施例的对炮眼进行下探和下饵的流程图。
24.图17示出了根据本公开的一个实施例的促进本文描述的原理的操作的示例计算机架构。
25.图18示出了根据本公开的一个实施例的输送装置的远端部分的详细视图。
26.图19示出了图18的输送装置的远端部分的分解图。
27.图20示出了图18的输送装置的远端部分的剖视图。
具体实施方式
28.炸药通常用于采矿、采石和挖掘行业用于破碎岩石和矿石。通常，在表面(例如地面)中钻一个称为“炮眼”的孔。在钻孔过程中可以钻出多个炮眼。在炮眼的钻孔过程中，通常会得到炮眼的尺寸，例如炮眼的深度、炮眼的直径、炮眼的体积、地面的岩石硬度以及炮眼和周围地面的其他各种尺寸和特性。
29.在钻出炮眼之后，可以对炮眼进行下探。下探是检查炮眼是否准备好进行爆破的过程，可能包括确认炮眼的深度、检查炮眼的结构完整性以及检查炮眼中是否存在水以及水位。
30.通常，在炮眼被下探后，炮眼被下饵。下饵(或装填)是将雷管和传爆管装入炮眼的过程。
31.通常，在炮眼被下饵之后，炮眼被装载炸药。然后可以将各种不同种类的炸药装入炮眼。炸药可以以各种方式装载，例如通过将炸药泵入炮眼或将炸药钻入炮眼。示例性炸药可包括敏化乳剂炸药、硝酸铵/燃料油(anfo)炸药或它们的混合物(包括重anfo或其他anfo混合物)。也可以使用水凝胶炸药。通常，乳剂炸药被泵入炮眼，而anfo炸药被钻入或泵入炮眼。
32.乳剂炸药通常作为太致密而不能完全引爆的乳剂基质运输到工作地点。通常，乳剂基质需要“敏化”才能使乳剂炸药成功引爆。敏化通常通过引入敏化剂来实现，该敏化剂在乳剂基质中提供或产生小空隙。这些空隙降低了乳剂炸药的密度，并且还充当传播爆炸的热点。敏化剂可以是通过将气体吹入乳剂基质、空心微球或其他多孔介质中而引入的气泡，和/或注入乳剂基质中并与乳剂基质反应从而形成气泡的化学产气剂。对于化学产气剂，在“气体产生”完成之前通常需要一定的时间。出于本公开的目的，一旦敏化剂与乳剂基
质充分混合，所得乳剂就被认为是乳剂炸药并且被敏化了，即使敏化在一定时间内可能不完成。
33.anfo炸药通常作为硝酸铵颗粒运输到工作地点，如果不添加燃料油则不会成功引爆。也可以使用anfo炸药和乳剂炸药的混合物，例如重anfo或其他anfo混合物。
34.对于垂直炮眼，根据长度，雷管可以放置在炮眼的末端，也称为“趾”，以及乳剂炸药的顶部。通常，在这种情况下，炮眼的顶部不会填充炸药，而是填充惰性材料，称为“填塞”，以尽量将爆炸力保持在炮眼周围的材料中，而不是让爆炸性气体和能量从炮眼的开口端逸出。
35.本文公开了用于输送炸药的系统和与其相关的方法。将容易理解的是，可以以各种不同的配置来布置和设计如以下大体描述和在本文的图中图示的实施例的组件。因此，如下所述和在图中表示的以下对各种实施例的更详细描述并非旨在限制本公开的范围，而仅仅是各种实施例的代表。尽管在附图中呈现了实施例的各个方面，但是除非特别指出，否则附图不一定按比例绘制。
36.短语“与
……
耦合”是指两个或更多个实体之间的任何形式的相互作用，包括机械、电、磁、电磁、流体和热相互作用。同样，“与
……
流体连接”是指两个或更多个实体之间的任何形式的流体相互作用。即使两个实体彼此没有直接接触，两个实体也可以相互作用。例如，两个实体可以通过中间实体相互作用。
37.本文使用的术语“基本上”是指几乎并包括100％，包括至少约80％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％和至少约99％。
38.本文使用的术语“近端”是指“靠近”或“处于”所公开的对象。例如，“在输送导管的出口近端”是指靠近输送导管的出口或处于输送导管的出口。
39.本文描述的炸药输送系统和方法的实施例和实施方式可以包括各种步骤，这些步骤可以体现在由计算机系统执行的机器可执行指令中。计算机系统可以包括一个或多个通用或专用计算机(或其他电子设备)。计算机系统可包括硬件组件，硬件组件包括用于执行步骤的特定逻辑，或者可包括硬件、软件和/或固件的组合。
40.实施例可以作为计算机程序产品提供，包括计算机可读介质，计算机可读介质上存储有指令，这些指令可以用于对计算机系统或其他电子设备进行编程以执行这里描述的过程。计算机可读介质可包括但不限于：硬盘驱动器、软盘、光盘、cd-rom、dvd-rom、rom、ram、eprom、eeprom、磁卡或光卡、固态存储设备、或适合存储电子指令的其他类型的介质/计算机可读介质。
41.计算机系统和计算机系统中的计算机可以通过网络连接。如本文所述的用于配置和/或使用的合适网络包括一个或多个局域网、广域网、城域网和/或因特网或ip网络，例如万维网、专用因特网、安全因特网、增值网络、虚拟专用网络、外联网、内联网，或者甚至是通过物理介质传输与其他机器通信的独立机器。特别地，合适的网络可以由两个或更多个其他网络的部分或整体形成，包括使用不同硬件和网络通信技术的网络。
42.一个合适的网络包括一个服务器和几个客户端；其他合适的网络可以包含服务器、客户端和/或对等节点的其他组合，并且给定的计算机系统可以既充当客户端又充当服务器。每个网络包括至少两个计算机或计算机系统，例如服务器和/或客户端。计算机系统
可以包括工作站、膝上型计算机、可断开连接的移动计算机、服务器、大型机、集群、所谓的“网络计算机”或“瘦客户端”、平板电脑、智能电话、个人数字助理或其他手持计算设备、“智能”消费垫子设备或器具、医疗设备或它们的组合。
43.合适的网络可以包括：通信或网络软件，例如可从和其他供应商处获得的软件，并且可以使用双绞线、同轴电缆或光纤电缆上的tcp/ip、spx、ipx和其他协议进行操作；电话线；无线电波；卫星；微波中继；调制交流电源线；物理介质传输；和/或本领域技术人员所知的其他数据传输“线”。该网络可以包含较小的网络和/或可通过网关或类似机制连接到其他网络。
44.每个计算机系统包括一个或多个处理器和/或存储器；计算机系统还可以包括各种输入设备和/或输出设备。处理器可以包括通用设备，例如或其他“现成的”微处理器。处理器可以包括专用处理设备，例如asic、soc、sip、fpga、pal、pla、fpla、plo或其他定制或可编程设备。存储器可以包括静态ram、动态ram、闪存、一个或多个触发器、rom、cd-rom、磁盘、磁带、磁性、光学或另一种计算机存储介质。输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、光笔、平板电脑、麦克风、传感器或具有附带固件和/或软件的其他硬件。输出设备可以包括监视器或其他显示器、打印机、语音或文本合成器、交换机、信号线或具有附带固件和/或软件的其他硬件。
45.计算机系统可能能够使用软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、磁光驱动器或其他装置来读取存储介质。合适的存储介质包括具有特定物理配置的磁、光或其他计算机可读存储设备。合适的存储设备包括软盘、硬盘、磁带、cd-rom、dvd、prom、ram、闪存和其他计算机系统存储设备。物理配置表示使计算机系统以本文所述的特定和预定义方式操作的数据和指令。
46.相关领域的技术人员使用此处呈现的教导和编程语言和工具，例如java、pascal、c++、c、php、.net、数据库语言、api、sdk、汇编、固件、微代码和/或其他语言和工具，很容易提供有助于实施本发明的合适的软件。合适的信号格式可以模拟或数字形式体现，具有或不具有错误检测和/或校正位、分组报头、特定格式的网络地址和/或相关领域技术人员容易提供的其他支持数据。
47.某些实施例的各方面可以实现为软件模块或组件。如本文所用，软件模块或组件可包括位于计算机可读存储介质内或计算机可读存储介质上的任何类型的计算机指令或计算机可执行代码。例如，软件模块可以包括一个或多个计算机指令的物理块或逻辑块，这些指令可以组织为执行一个或多个任务或者实现特定的抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。特定的软件模块可以包括存储在计算机可读存储介质的不同位置中的不同指令，它们一起实现模块的所述功能。实际上，模块可以包括单个指令或许多指令，并且可以分布在若干不同的代码段上、在不同的程序中以及在若干计算机可读存储介质上。
48.一些实施例可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，软件模块可以位于本地和/或远程计算机可读存储介质中。此外，在数据库记录中绑定或渲染在一起的数据可能驻留在同一计算机可读存储介质中，或跨多个计算机可读存储介质，并且可能通过网络在数据库中的记录字段中链接在一起。根据一个实施例，数据库管理系统(dbms)允许用户与一个或多个数据库交互并提供对包含在数据库中的数据的访问。
49.图1示出了用于表面爆破装药的炸药输送系统100。为简洁起见，本公开着重于表面爆破装药；然而，本公开中讨论的炸药输送系统100可用于多种不同类型的爆破装药，例如开发爆破装药、地下爆破等。
50.图1是配备有炸药输送系统100的移动处理单元200的一个实施例的侧视图。炸药输送系统100可以包括输送装置80，例如输送软管。尽管图1结合移动处理单元200示出了输送装置80，但在一些实施例中，输送装置80不与运载工具相关联。移动处理单元200可以被配置成进入地下进行地下爆破。移动处理单元200可由操作者控制或操作。操作者可以从移动处理单元200的舱室202或从诸如采矿控制中心的远程位置控制移动处理单元200。在一些实施例中，移动处理单元200是自主运载工具。
51.移动处理单元200可以包括第一储器10、第二储器20、第三储器30和均化器40，它们安装到移动处理单元200。不同类型的爆破装药可以使用上面列出的一些但不是全部组件。例如，在一些实施例中，第一储器10、第二储器20、均化器40及其组合可以是可选组件。移动处理单元200定位或放置在钻入地面50中的炮眼300附近。为简单起见，示出了单个炮眼300，但可以在地面50中钻出多个炮眼。
52.在一些实施例中，第一储器10被配置成储存第一产气剂(例如ph控制剂)，第二储器20被配置成储存第二产气剂(例如化学产气剂)，并且第三储器30被配置成储存乳剂基质。均化器40被配置成将乳剂基质、第一产气剂和可选的第二产气剂混合成基本上均化的乳剂基质。例如，在图1中，第二产气剂在均化器40之后引入；然而，第二产气剂可以在均化器40之前引入。
53.在一些实施例中，第一产气剂包括ph控制剂。ph控制剂可包括酸。酸的实例包括但不限于诸如柠檬酸、乙酸和酒石酸之类的有机酸。可以使用本领域已知的并且与第二产气剂和产气促进剂(如果存在的话)相容的任何ph控制剂。ph控制剂可以溶解在水溶液中。
54.在一些实施例中，第二产气剂包括化学产气剂，该化学产气剂被配置成在乳剂基质中反应并与产气促进剂(如果存在)反应。化学产气剂的实例包括但不限于诸如过氧化氢的过氧化物、诸如亚硝酸钠的无机亚硝酸盐、诸如n,n'-二亚硝基五亚甲基四胺的亚硝胺、诸如硼氢化钠的碱金属硼氢化物和诸如包括碳酸钠在内的碳酸盐的碱。可以使用本领域已知的并且与乳剂基质和产气促进剂(如果存在)相容的任何化学产气剂。化学产气剂可以溶解在水溶液中并储存在第二储器20中。
55.在一些实施例中，第二储器20还被配置成储存与第二产气剂混合的产气促进剂。可替代地，产气促进剂可以储存在单独的储器中或不存在于所述系统中。产气促进剂的实例包括但不限于硫脲、尿素、硫氰酸盐、碘化物、氰酸盐、乙酸盐、磺酸及其盐，以及它们的组合。可以使用本领域已知的并且与第一产气剂和第二产气剂相容的任何产气促进剂。ph控制剂、化学产气剂和产气促进剂可以各自溶解在水溶液中。
56.在一些实施例中，乳剂基质包含连续燃料相和不连续氧化剂相。可以使用本领域已知的任何乳剂基质，例如作为非限制性实例，来自dyna nobel的1000g。
57.燃料相的实例包括但不限于液体燃料，诸如燃料油、柴油、馏出物、炉油、煤油、汽油和石脑油；诸如微晶蜡、石蜡、软蜡等蜡类；诸如石蜡油、苯、甲苯、二甲苯油等油类；沥青材料；高分子油，诸如烯烃的低分子量聚合物；动物油，诸如鱼油，以及其他矿物油、碳氢化合物油或脂肪油；及其混合物。可以使用本领域已知的并且与氧化剂相和乳化剂(如果存
在)相容的任何燃料相。
58.乳剂基质可以提供敏化产品的至少约95％、至少约96％或至少约97％的氧含量。
59.氧化剂相的实例包括但不限于释氧盐。释氧盐的实例包括但不限于碱金属和碱土金属硝酸盐、碱金属和碱土金属氯酸盐、碱金属和碱土金属高氯酸盐、硝酸铵、氯酸铵、高氯酸铵及其混合物，例如硝酸铵和硝酸钠或硝酸钙的混合物。可以使用本领域已知的并且与燃料相和乳化剂(如果存在)相容的任何氧化剂相。氧化剂相可以溶解在水溶液中，产生本领域称为“油包水”乳剂的乳剂基质。氧化剂相可能不溶解在水溶液中，导致在本领域中称为“油包熔体”乳剂的乳剂基质。
60.在一些实施例中，乳剂基质还包含乳化剂。乳化剂的实例包括但不限于基于聚[烷(烯)基]琥珀酸酐和烷基胺的反应产物的乳化剂，包括链烷醇胺的聚异丁烯琥珀酸酐(pibsa)衍生物。乳化剂的其他实例包括但不限于醇烷氧基化物、酚烷氧基化物、聚(氧化烯)二醇、聚(氧化烯)脂肪酸酯、胺烷氧基化物、山梨糖醇和甘油的脂肪酸酯、脂肪酸盐、脱水山梨糖醇酯、聚(氧化烯)脱水山梨糖醇酯、脂肪胺烷氧基化物、聚(氧化烯)二醇酯、脂肪酸胺、脂肪酸酰胺烷氧基化物、脂肪胺、季胺、烷基恶唑啉、烯基恶唑啉、咪唑啉、烷基磺酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基磷酸盐、烯基磷酸盐，磷酸酯、卵磷脂、聚(氧化烯)乙二醇和聚(12-羟基硬脂)酸的共聚物、2-烷基和2-烯基-4,4'-双(羟甲基)恶唑啉、脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水山梨糖醇倍半油酸酯、2-油基-4,4'双(羟甲基)恶唑啉及其混合物。可以使用本领域已知的并且与燃料相和氧化剂相相容的任何乳化剂。
[0061]
炸药输送系统100还可包括第一泵12，第一泵12被配置成泵送第一产气剂。第一泵12的入口流体连接到第一储器10。第一泵12的出口流体连接到流量计，该流量计被配置成测量第一产气剂的流。第一流量计流体连接至均化器40。可将第一产气剂流引入均化器40上游的乳剂基质流中。
[0062]
炸药输送系统100还可以包括第二泵22，该第二泵被配置成泵送第二产气剂。第二泵22的入口可操作地连接到第二储器20。第二泵22的出口流体连接到第二流量计，该流量计被配置成测量第二产气剂流中的流量。第二流量计流体连接到阀。该阀被配置成控制第二产气剂的流。该阀流体连接到输送装置80出口附近的混合器。
[0063]
输送装置80可具有从输送装置80的近端到远端84延伸输送装置80的长度的中心孔和布置在远端84处的出口。在一些实施例中，输送装置80是输送软管。输送装置80被配置成将乳剂炸药输送出输送装置80的远端84处的出口。
[0064]
炸药输送系统100还可以包括第三泵32，该第三泵被配置成泵送乳剂基质。第三泵32的入口流体连接至第三储器30。第三泵32的出口流体连接至被配置成测量乳剂基质流的第三流量计。第三流量计流体连接到均化器40。在不包括均化器40的实施例中，第三流量计，如果存在的话，可以流体连接到输送装置80。
[0065]
在一些实施例中，炸药输送系统100被配置成运送第二产气剂，运送第二产气剂的质量流速小于约5％、小于约4％、小于约2％或小于约1％的乳剂基质的质量流速。
[0066]
均化器40可被配置成在形成均化产品时对乳剂基质进行均化。如本文所用，“均化”或“均质化”是指减小乳剂基质(例如该乳剂基质)的燃料相中的氧化剂相液滴的尺寸。与未均化的乳剂基质相比，均化的乳剂基质增加了均化的乳剂基质的粘度。均化器40也可被配置成将乳剂基质流和第一产气剂流混合成均化的乳剂基质。均化乳剂基质流离开均化
器40。来自乳剂基质流和第一产气剂流的压力可为均化乳剂基质的流动流提供压力。炸药输送系统100可包括第四泵42，第四泵42被配置成通过导管44将均化的乳剂基质泵出均化器40至输送装置80。
[0067]
均化器40可通过在乳剂基质和第一产气剂上引入剪切应力来减小氧化剂相液滴的尺寸。均化器40可包括被配置成在乳剂基质和第一产气剂上引入剪切应力的阀。均化器40还可包括混合元件，例如，作为非限制性实例，静态混合器和/或动态混合器，例如螺旋输送机，用于将第一产气剂流与乳剂基质流混合。
[0068]
均化乳剂基质可能有利于敏化乳剂。例如，与未均化的敏化乳剂炸药相比，敏化乳剂炸药的氧化剂相液滴尺寸减小，粘度增加，可以减轻由引入第二产气剂产生的气泡的气泡聚结。同样，与未均化的敏化乳剂炸药相比，静压头压力对均化敏化乳剂炸药中气泡密度的影响降低。因此，与未均化的敏化乳剂炸药相比，均化的敏化乳剂炸药中的气泡迁移较少。
[0069]
在一些实施例中，均化器40基本上不均化乳剂基质。在这样的实施例中，均化器40包括主要被配置成混合乳剂基质流和第一产气剂流的元件，但不包括主要被配置成减小乳剂基质中的氧化剂相液滴尺寸的元件。在这样的实施例中，敏化乳剂炸药将是未均化的敏化乳剂炸药。如本文所用，“主要配置成”是指元件被配置成执行的主要功能。例如，均化器40的任何混合元件可能对氧化剂相液滴尺寸有一些影响，但混合元件的主要功能可能是混合第一产气剂流和乳剂基质流。
[0070]
来自第二储器20的第二产气剂可以以多种不同的方式被引入乳剂基质(例如，均化或未均化的乳剂基质)以敏化所述乳剂基质。例如，可通过水环实施方式、中心线实施方式或软管末端实施方式在输送装置80中引入第二产气剂。
[0071]
在水环实施方式和中心线实施方式中，第二储器20被配置成储存第二产气剂，注射器被配置成通过导管24将第二产气剂注入到输送装置80中。在水环中实施例中，第二产气剂与润滑剂一起注入到输送装置80中，以润滑乳剂基质(例如均化或未均化的乳剂基质)通过输送装置80内部的运送。注射器可以被配置成注入第二产气剂和润滑剂的环，该环围绕乳剂基质的流并且润滑输送装置80内的乳剂基质的流动。包含第二产气剂的润滑剂还可以包含水。当乳剂基质流被运送通过输送装置80时，第二产气剂可开始通过扩散在一定程度上敏化乳剂基质。喷嘴88中的混合器将润滑剂和第二产气剂与乳剂基质混合，形成敏化的乳剂炸药。
[0072]
在中心线实施例中，注射器可以被配置成注射在乳剂基质流内的第二产气剂的中心线流。当乳剂基质流被运送通过输送装置80时，第二产气剂可开始通过扩散在一定程度上敏化乳剂基质。喷嘴88中的混合器将润滑剂和第二产气剂与乳剂基质混合，形成敏化的乳剂炸药。
[0073]
在软管末端实施例中，第二产气剂在输送装置80中与乳剂基质分开运送，并且在乳剂炸药从输送装置80排出并进入炮眼300之前第二产气剂被注入乳剂基质中。喷嘴88中的混合器将润滑剂和第二产气剂与乳剂基质混合，形成敏化的乳剂炸药。在一些实施例中，第二产气剂在输送装置80的侧壁内的单独的管中在输送装置80中运送。在替代实施例中，单独的管可位于输送装置80外部，用于运送第二产气剂流。例如，该单独的管可以附接到输送装置80的外表面。
[0074]
在一些实施例中，移动处理单元200可以包括其他类型的炸药或多于一种类型的炸药以根据不同情况输送到炮眼300。不做限制，可以使用的示例性炸药材料包括但不限于乳剂(如上所述)、硝酸铵燃料油(“anfo”)、乳剂和anfo的混合物(例如，重anfo或其他anfo混合物)、水凝胶和浆液。其他类型的炸药包括黑火药、甘油炸药、氨明胶、半明胶、二元炸药等。例如，如上所述，移动处理单元200可以包括通过输送装置80输送的敏化乳剂炸药。移动处理单元200还可以包括anfo炸药(除了乳剂炸药之外，或代替乳剂炸药)，其可以通过输送装置80或螺旋输送机滑槽(未显示)输送。anfo炸药是硝酸铵颗粒和燃料油的混合物。移动处理单元200可以包括被配置成储存固体氧化剂如硝酸铵颗粒的第五储器(未示出)。炸药输送系统100还可以包括第六储器(未示出)，第六储器被配置成储存额外的液体燃料，与作为乳剂基质的一部分的液体燃料分开。因此，应当理解，本文的公开内容不限于乳剂炸药。
[0075]
在一些实施例中，输送到炮眼300中的炸药的类型可能取决于在输送炸药时炮眼中是否有水。例如，如果在炮眼300中检测到水，则可以将敏化的乳剂炸药装入炮眼300。如果在炮眼中未检测到水，则可以将anfo炸药输送到炮眼300中。也可以根据需要使用乳剂和anfo的混合物。同样，也可以根据需要使用水凝胶炸药或其他类型的炸药。
[0076]
在某些实施例中，炸药输送系统100可被配置用于输送敏化产品与固体氧化剂和附加液体燃料的混合物。在这样的实施例中，输送装置80可以不插入炮眼，而是敏化产品可以与固体氧化剂和附加的液体燃料混合。可以将所得混合物倒入炮眼300中，例如从位于炮眼口上方的螺旋输送机滑槽(未显示)的排放口倒入炮眼300中。
[0077]
例如，炸药输送系统100可以包括被配置成储存固体氧化剂的第五储器(未示出)。炸药输送系统100还可以包括第六储器(未示出)，第六储器被配置成储存附加的液体燃料，该附加的液体燃料与作为乳剂基质的一部分的液体燃料分开。料斗(未显示)可将第五储器可操作地连接至混合元件(未显示)，例如螺旋输送机(未显示)。混合元件可以流体连接到第六储器。混合元件还可以流体连接到被配置成形成敏化产品的输送装置80的出口。混合元件可以被配置成将敏化产品与第五储器的固体氧化剂和第六储器的液体燃料混合。滑槽可连接到混合元件的排放口并被配置成将混合的敏化产品运送到炮眼300。例如，未敏化的乳剂基质可在螺旋输送机中与硝酸铵和2号燃料油混合以形成“重质anfo”混合物。也可以使用其他anfo混合物。
[0078]
炸药输送系统100可以包括用于储存固体敏化剂和/或能量增加剂的附加储器。这些附加组件可以与第五储器的固体氧化剂混合，也可以直接与均质产品或敏化产品混合。在一些实施例中，固体氧化剂、固体敏化剂和/或能量增加剂可以与敏化产品混合，而无需添加来自第六储器的任何液体燃料。
[0079]
固体敏化剂的实例包括但不限于玻璃或碳氢化合物微球、纤维素填充剂、膨胀矿物填充剂等。能量增加剂的实例包括但不限于金属粉末，例如铝粉。固体氧化剂的实例包括但不限于形成多孔球体的释氧盐，在本领域中也称为“颗粒(prill)”。释氧盐的实例是上面公开的关于乳剂基质的氧化剂相的那些。释氧盐的颗粒可用作固体氧化剂。可以使用本领域已知的并且与液体燃料相容的任何固体氧化剂。液体燃料的实例是上面公开的关于乳剂基质的燃料相的那些。可以使用本领域已知的并且与固体氧化剂相容的任何液体燃料。
[0080]
应当理解，炸药输送系统100还可以包括与输送炸药相容的附加组件。
[0081]
如上所述，可以根据炮眼300中是否存在水以及炮眼300中存在多少水来确定输送
或装载到炮眼300中的炸药类型。本炸药输送系统100被配置成以基本上相同的步骤下探和装载炮眼。
[0082]
图2a至图4示出了输送装置80的示例性实施例，该输送装置80被配置成下探和装载炮眼300。如上所述，输送装置80可以是输送软管。图2a示出了包括多个液位传感器90的输送装置80的远端部分的侧视图。图2b示出了输送装置80'的另一实施例的远端部分的侧视图。图3a是多个液位传感器90中的一个液位传感器的前视图。图3b是多个传感器90中的一个传感器的侧视图。图4是输送装置80的剖视图。
[0083]
输送装置80可具有预定长度。为了方便起见，图2并未示出输送装置80的整个长度，而仅示出了输送装置80的远端部分。输送装置80包括中心孔，该中心孔从输送装置80的近端到远端84延伸输送装置80的长度。输送装置80的侧壁86限定输送装置80的中心孔。在所示实施例中，输送装置80包括在输送装置80的远端84处的喷嘴88，喷嘴88包括出口89，用于将炸药从输送装置80输送到炮眼300中。
[0084]
为了执行下探步骤，输送装置80包括多个液位传感器90。为方便起见，在输送装置80上示出了七个液位传感器90；然而，输送装置80可具有多于或少于七个液位传感器90。所述多个液位传感器90被配置成确定多个液位传感器90中的每个传感器是布置在空气中、水中还是炸药产品中。多个液位传感器90可用于确定炮眼300中的液体的存在或液体水平(例如，深度)。例如，多个液位传感器90可用于确定炮眼300中水的存在或水平、炸药的存在或水平等。可与输送装置80一起使用的液位传感器90的示例包括浮动开关或传感器、旋转拨杆液位开关或传感器、静压式液位传感器、称重液位传感器、光学液位传感器、振动液位传感器、超声波液位传感器、电磁(雷达)液位传感器、激光液位传感器、磁致伸缩液位传感器、电容式液位传感器、导电或电阻式液位传感器等。
[0085]
多个液位传感器90可以布置在输送装置80的外表面83上。多个液位传感器90可以硬接线到炸药输送系统100和移动处理单元200。电线可以穿过输送装置80的侧壁86或输送装置80的外表面以与多个液位传感器90耦合。如图3a、图3b和图4中所示的，多个液位传感器90可以是电容传感器，其被配置成检测每个电容传感器的预定周围区域的电容。电容传感器依赖于水和炸药具有与空气不同的介电常数这一事实。图3a示出了其中一个液位传感器90(例如，电容传感器)的前视图，每个电容传感器可以包括一对彼此平行的金属板92。当从前面看时，金属板92是矩形的，并且矩形的最长长度设置在输送装置80的纵向方向上。然而，金属板92可以具有多种不同的形状。例如，金属板92可以是任何合适的形状，例如方形、圆形、三角形、多边形、弧形等。图3b示出了其中一个液位传感器90的侧视图，其中每个金属板92向外突出并且具有带顶点99的弧形。
[0086]
这对金属板92测量穿过金属板92的电场以及电容何时发生变化，例如当金属板92之间的空气被水或炸药替代时会发生的情况。当相邻的电容传感器检测到不同的材料时，可以确定炮眼300中水或炸药的高度水平。
[0087]
在一些实施例中，多个液位传感器90可以是导电或电阻液位传感器。导电传感器可用于测量导电液体或流体的液位。所述传感器可以包括一对探针，其中一个探针比另一个长。当炮眼300中的液体的水平高到足以覆盖两个探针时，在探针和液体之间存在完整的导电路径，然后该导电路径激活半导体开关以指示炮眼300中的液位已达到其中一个液位传感器90。如果液位降至低于较短的探针，则较短的探针不再浸没在液体中，然后电路断开
(传导停止)，这使电流降为零并关闭半导体开关。
[0088]
在一些实施例中，多个液位传感器90可以是使用电容和电导两者的组合传感器。在一些实施例中，可以沿输送装置80的长度使用多个不同类型的液位传感器90。
[0089]
所述多个液位传感器90可以包括第一液位传感器91，第一液位传感器91布置在距输送装置80的远端84预定距离处。第一液位传感器91可以布置在喷嘴88的外表面上。在不包括喷嘴88的实施例中，第一液位传感器91可布置为距输送装置80的远端84预定距离。
[0090]
在一些实施例中，多个液位传感器90可以沿输送装置的纵向(例如，轴向)方向彼此等距间隔开。例如，传感器的间隔可以在约4英寸到约12英寸之间，或在约4英寸到约8英寸之间。在一些实施例中，多个液位传感器90可以沿着输送装置80的纵向方向彼此可变地间隔开。在一些实施例中，多个液位传感器90可以在约1到约2米的长度上彼此间隔开。相邻液位传感器90之间的距离可以基于不同的爆破情况定制。在一些实施例中，多个液位传感器90可以可移除地能附接至输送装置80，使得可以基于特定爆破情况调整多个液位传感器90的位置。
[0091]
在一些实施例中，多个液位传感器90可包括液位传感器90的多个子集。例如，多个液位传感器90可包括液位传感器90的第一子集93，其中液位传感器90彼此等距地间隔开第一预定距离。多个液位传感器90可包括液位传感器90的第二子集94，其中液位传感器90彼此等距地间隔开第二预定距离。第一预定距离和第二预定距离可以彼此不同。在一些实施例中，第一预定距离小于第二预定距离。因此，第一子集93的液位传感器90比第二子集94的液位传感器90彼此更靠近。虽然未示出，但输送装置80可包括多于两个子集的液位传感器90。输送装置80还可以包括布置得比远端84更靠近近端的液位传感器90。
[0092]
在一些实施例中，输送装置80可以包括下饵传感器98。下饵传感器98可以布置在输送装置80的远端84附近。下饵传感器98被配置成检测炮眼300中的雷管和/或传爆管的存在。下饵传感器98可以是rfid读取器，并且雷管和/或传爆管可以包括rfid标签。当输送装置80下降到炮眼300中时，rfid读取器可以检测到炮眼300中雷管和/或传爆管的存在。雷管和/或传爆管可以布置在炮眼300中的多个不同位置；例如，雷管和/或传爆管可以布置在炮眼300的趾部或底部，雷管和/或传爆管可以放置在炮眼300的顶部和底部之间，或者雷管和/或传爆管可以放置在炮眼300的顶部。在一些实施例中，可以有多个雷管和/或传爆管布置在炮眼300中，并且下饵传感器98可以检测炮眼300中的所有雷管和/或传爆管。下饵传感器98可以使用多种不同的技术来检测雷管和/或传爆管。例如，下饵传感器98可以是光学传感器、磁传感器、电磁传感器等。
[0093]
输送装置80还可以包括附加传感器87或参数传感器87。在图示的实施例中，传感器87布置在喷嘴88的外表面上，然而，传感器87可以沿着输送装置80的长度布置。传感器87能够感测许多不同的参数。例如，传感器87可以测量炸药的ph值、密度、添加剂、温度等中的一项或多项。每个传感器87可以测量上面列出的不同参数之一，或者传感器87可以能够测量上面列出的多种参数。传感器87还可以被配置成测量炸药成分的一个或多个参数或者炮眼状况的一个或多个参数。与多个液位传感器90类似，传感器87可以通过侧壁86中的电线或输送装置80的外表面上的电线硬接线至炸药输送系统100和移动处理单元200。在一些实施例中，传感器87可以与炸药输送系统100和移动处理单元200无线通信。
[0094]
虽然传感器87被示为与液位传感器90分开，但在一些实施例中，液位传感器90可
能能够另外测量上面列出的一些参数。如下所述，在一些实施例中，可以基于一个或多个感测参数来调整炸药的一个或多个特性。
[0095]
图2b示出了根据另一实施例的输送装置80'。输送装置80'可以包括输送软管。在图示的实施例中，输送装置80'包括布置在输送装置80'的喷嘴88'上或输送装置80'的远端的多个液位传感器90'。所述多个液位传感器90'包括第一液位传感器91'，第一液位传感器91'布置成距输送装置80'的远端84'预定距离。所述多个液位传感器90'还包括布置在喷嘴88'上的第二和第三液位传感器90'。在一些实施例中，输送装置80'可进一步包括附加液位传感器90'，附加液位传感器90'布置在其他液位传感器90'上方一定距离处，或布置在喷嘴88'上方一定距离处。在这样的实施例中，附加液位传感器90'可以用来检查布置在喷嘴88'上的多个传感器90'和91'。
[0096]
在一些实施例中，多个液位传感器90"可以布置在下探电缆80"上而不是炸药输送装置80上，如图5a所示。在任一情况下，输送装置80或下探电缆80"可称为延伸构件。下探电缆80"可包括配重82"，配重82"布置在下探电缆80"的远端84"。下探电缆80"可以降低到炮眼300中，并使用多个液位传感器90"来确定炮眼300中是否有液体(例如，水和/或炸药)以及有多少液体，最远端的液位传感器标记为91"。多个液位传感器90"可以等距间隔开。类似于输送装置80，多个液位传感器90'可以包括：液位传感器90的第一子集93"，其中液位传感器90等距间隔开第一预定距离，以及液位传感器90"的第二子集94"，其中液位传感器90"等距间隔开。第一预定距离小于第二预定距离。下探电缆80"还可以包括下饵传感器98"，用于检测炮眼300中雷管的存在。
[0097]
图5b示出了下探电缆80"'的另一个实施例。下探电缆80"'可以包括布置在下探电缆80"'的远端84"'处的配重82"'。下探电缆80"'可以具有多个液位传感器90"'，它们仅布置在下探电缆80"'的远端84"'附近，以确定炮眼300中液体(例如，水和/或炸药)的存在。
[0098]
图6示出了包括通信媒介95(例如，网络电缆)的输送装置80。通信媒介95被配置成与多个液位传感器90通信。通信媒介95可以直接耦合以实现通信媒介95和多个液位传感器90之间的通信，或者通信媒介95可以通过无线网络与多个液位传感器90通信。通信媒介95可以是具有多个接收器96的电线，所述接收器96用于通过无线网络从多个液位传感器90接收数据。所述多个接收器96可以沿着通信媒介95的长度布置。从多个接收器96接收的数据可以传送到处理电路210，该处理电路210布置在移动处理单元200的舱室202中或在诸如采矿控制室之类的远程位置。通信媒介95可布置在输送装置80的侧壁86内、输送装置80的内表面上或输送装置80的外表面83上。图7示出了包括发送器97的液位传感器90之一的前视图。每个液位传感器90可以包括用于将数据发射到通信媒介95之一的发送器。在一些实施例中，多个液位传感器90是电容传感器，能够发射液位传感器90的预定周围区域的电容。
[0099]
图8示出了下探电缆80"，其包括具有多个接收器96"的通信媒介95"，多个接收器96"用于从沿下探电缆80"的外表面布置的多个液位传感器90"接收数据，其中最远端的传感器标记为91"。
[0100]
图9、图11和图13示出了在基本上相同的步骤或过程中执行下探和装载的输送装置80。图9示出了炮眼300，炮眼300中布置有水。输送装置80下降到炮眼300中，直到输送装置的远端84接近炮眼300的趾部302。为了便于说明，仅示出了输送装置80的远端部分和炮眼300的远端部分。炮眼300的深度可能已经预先从钻孔过程中获得；然而，炮眼300的深度
可以由输送装置80基于已经从输送装置卷轴81展开的输送装置80的长度来确认。炮眼300的深度可以稍后在下探和装载过程中使用。
[0101]
如前所述，输送装置80包括多个液位传感器90。为了便于说明，图9中仅示出了四个液位传感器90。最靠近输送装置80的远端84布置的液位传感器被标记为901，顺沿输送装置向上的下一个液位传感器被标记为902，顺沿输送装置向上的下一个传感器被标记为903，并且顺沿输送装置向上的下一个传感器被标记为904。
[0102]
多个液位传感器90用于通过检测炮眼300中是否有水400来下探炮眼300。在所示示例中，水400存在于炮眼300中，液位传感器901和902检测到水，液位传感器903和904检测到空气。图10的图表示出了每个液位传感器90的探测结果。然而，如果炮眼300中没有水，则多个液位传感器90将仅检测空气而检测不到水。液位传感器90可以是电容传感器并且它们可以检测液位传感器90布置在其中的介质的电容。然后液位传感器90将电容数据发送到通信媒介95和处理电路210。液位传感器90检测空气、水和炸药的不同电容；因此，每个液位传感器90将能够检测到它布置于何种介质中。
[0103]
在一些实施例中，多个液位传感器90中的每一个都可以是组合传感器，能够检测液位传感器90的预定周围区域处的电容和电导。多个液位传感器90中的每一个都可以发送电容数据和电导数据到通信媒介95和处理电路210。处理电路210可以比较每个液位传感器90的电导数据和电容数据以确定多个液位传感器90中的每一个布置于何种介质中。
[0104]
也可以基于何种液位传感器90检测到水来检测炮眼300中水400的水平(例如，深度)。在所示实施例中，水布置于相邻的液位传感器902和903之间。因此，水400的水平将是从输送装置80的远端84到液位传感器902和903之间的距离。液位测量值的准确度将取决于相邻液位传感器90之间的距离。在使用中，多个液位传感器90允许进行错误检查，因为液位传感器90应按它们沉浸在水中的顺序(例如，901、902、903、904)作出反应。如果顺序出乎意料(例如，904检测到水，而901未检测到水)，则可以调用错误处理例程来确定错误。
[0105]
一旦移动处理单元200的处理电路210确定炮眼300中是否有水400，处理电路210就可以确定使用哪种炸药。如果未检测到水400，则可将anfo炸药装入炮眼300。如果检测到水400，则如图9所示，然后可以将敏化乳剂炸药装载到炮眼300中。
[0106]
图11示出了被装入炮眼300的敏化乳剂炸药500。敏化乳剂炸药500比水400的密度更大，因此当敏化乳剂炸药500被装载到炮眼300中时，水400停留在敏化乳剂炸药500的顶部。液位传感器901和902检测到敏化乳剂炸药500，液位传感器903和904检测到水。可以预定流速将敏化乳剂炸药500装载到炮眼300中。所述流速可由处理电路210确定，并且流速可由处理电路210基于用敏化乳剂炸药500装载炮眼300的情况而改变。图12的图表说明了每个液位传感器90的测量结果。
[0107]
当敏化乳剂炸药500装入炮眼300中时，输送装置80可从炮眼300缩回。处理电路210可通过将输送装置80卷绕到输送装置卷轴81上来控制输送装置80以预定速率缩回。图13示出了输送装置80将更多的敏化乳剂炸药500装载到炮眼300中，同时输送装置80从炮眼300缩回。液位传感器901和902检测到敏化乳剂炸药500，液位传感器903和904检测到水。图14的图表示出了每个液位传感器90的测量结果。处理电路210可以保持输送装置80以预定速率缩回，使得敏化乳剂炸药的水平始终保持在两个相邻液位传感器90(例如液位传感器902和903)之间。
[0108]
敏化乳剂炸药500的量(例如体积)可以根据敏化乳剂炸药500的水平(例如深度)来确定。敏化乳剂炸药500的水平可以通过敏化乳剂炸药500当前沿输送装置80的长度所布置在的位置(例如，在液位传感器902和903之间)、当前在炮眼300中的输送装置80的长度以及炮眼300本身的深度来确定。炮眼300的深度可以根据钻孔操作来确定，并且可以在下探和装载过程开始时将输送装置80降低到炮眼300的趾部302时确认。基于经由通信媒介95传送到处理电路210的测量值，处理电路210可以确定炮眼300中的敏化乳剂炸药500的深度。
[0109]
此外，需要炮眼300的直径来计算当前在炮眼300中的敏化乳剂炸药500的体积。炮眼300的直径可以从钻孔操作中确定。炮眼300中的敏化乳剂炸药500的量应基于敏化乳剂炸药500进入炮眼300的流速而与装入炮眼300的敏化乳剂炸药500的量相对应。如果敏化乳剂炸药500的体积不匹配，则处理电路210确定炮眼300可能不具有结构完整性。换言之，炮眼300中可能存在裂缝并且敏化乳剂炸药500可能从炮眼300中泄漏。如果是这种情况，处理电路210可向操作者发出警告或停止将敏化乳剂炸药500装载到炮眼300中，因此可以确定结构完整性。确定炮眼300的结构完整性是下探过程的一部分；因此，输送装置80被配置成基本上同时下探和装载炮眼300。
[0110]
图15示出了根据本公开的一个实施例的下探和装载炮眼300的方法600的流程图。方法600的一些步骤可以由处理电路执行，例如图1的移动处理单元200的处理电路210。在一些实施例中，处理电路210布置在远离移动处理单元200的位置，例如采矿控制室。
[0111]
方法600包括接收炮眼300的尺寸的步骤610。该尺寸可以在炮眼300的钻孔过程中获得。可以将尺寸提供给执行炮眼300的下探和装载的处理电路210。炮眼的尺寸可以包括炮眼300的深度、炮眼300的直径、炮眼300的体积等。
[0112]
方法600还可以包括将第一运载工具放置在炮眼300附近的步骤620。第一运载工具可以是移动处理单元200。如上所述，移动处理单元200可以是这样的运载工具：由操作者人工控制，或者可以由操作者远程控制，或者运载工具可以是自动的。在一些实施例中，第一运载工具可以是陆基自主运载工具，并且在一些实施例中，第一运载工具可以是空中自主运载工具。
[0113]
方法600还可以包括下探炮眼300的步骤630。如上所述，可以通过将输送装置80放置到炮眼300中或将下探电缆80"放置到炮眼300中来下探炮眼300。输送装置80可以从输送装置卷轴81上展开并降低到炮眼300中。输送装置80的降低可以由处理电路210控制并以预定速率进行。一旦输送装置80接近炮眼300的趾部302，可以通过将从输送装置卷轴81展开的输送装置的长度减去从输送装置卷轴81到地面50的距离与先前由钻孔工序确定的深度进行比较来确认炮眼300的深度。如果通过钻孔获得的深度与输送装置80测量的深度之间的差异大于预定阈值，则可以进行额外的调查以确定炮眼300的结构完整性。可以通过处理电路210来执行所述计算和比较。
[0114]
在确认炮眼300的深度之后，输送装置80可以通过使用多个液位传感器90来确定炮眼300中水400的存在，如前所述。如果炮眼300中存在水400，则可以确定水400的水平。在一些实施例中，输送装置80插入炮眼300中，而不执行单独的下探步骤以确定炮眼300中的任何水400的水平。
[0115]
或者，可以通过将下探电缆80"降低到炮眼中来使用下探电缆80"下探炮眼300以确定是否存在水400，如果存在，则确定存在多少水400。
[0116]
方法600还可包括检测炮眼300中雷管和/或传爆管的存在的步骤640。如上所述，输送装置80可包括下饵传感器98以检测布置在炮眼300中的雷管和/或传爆管。在一些实施例中，雷管和/或传爆管放置在炮眼300的趾部302处。在一些实施例中，雷管和/或传爆管放置在炮眼300的趾部302与顶部之间。在一些在实施例中，雷管和/或传爆管被放置在炮眼300的顶部。通过检测雷管和/或传爆管，处理电路210可以确定雷管和/或传爆管是否被正确放置。
[0117]
方法600还可以包括给炮眼300装载炸药的步骤650。装载到炮眼300中的炸药类型可能取决于炮眼300中是否存在水400。如果水400存在于炮眼300中，则将敏化乳剂炸药500装载到炮眼300中，如果没有存在水400，则将anfo装载到炮眼300中。也可以根据需要使用乳剂和anfo的混合物。同样，也可以根据需要使用水凝胶炸药或其他类型的炸药。炸药进入炮眼300的流速可由处理电路210控制。
[0118]
在将炸药装入炮眼300期间，输送装置80可从炮眼300缩回并卷回到输送装置卷轴81上。处理电路210可控制输送装置80从炮眼300缩回的速率。缩回速率可以是恒定的预定速率。在一些实施例中，缩回速率是可变的，并且可以在从炮眼300中缩回输送装置80的过程中发生变化。在一些实施例中，输送装置80从炮眼300中以这样的速率缩回：在输送装置80从炮眼300缩回的整个过程中，将炸药水平保持在相邻的液位传感器90之间，直到输送装置80到达炮眼300的顶部。
[0119]
在装载过程中，处理电路210可以从传感器87(其可以布置在喷嘴上或输送软管的远端)接收一个或多个其他测量值。如上所述，传感器87可以被配置成测量多种不同参数中的一种或多种，例如ph值、炸药的密度、炸药中的添加剂、温度等。这些一个或多个感测的参数可以是炸药成分和/或炮眼内条件的特征。处理电路210从传感器87接收到的数据也可用于影响装载到炮眼中的炸药的输送和/或特性。例如，可以响应于一个或多个感测的参数来调整炸药的一个或多个参数或特性。在特定示例中，如果感测到的密度相对于预定密度范围太高或太低，则可以调整炸药的密度。在一个实施例中，可以通过添加更多的敏化剂或减少炸药中敏化剂的量来调节密度。处理电路210还可以基于其他检测到或感测到的参数(例如，如果感测到的参数不在预定范围内)来调整炸药的参数。
[0120]
在一些实施例中，处理电路210自动将炸药装载到炮眼中而无需来自操作者的输入。换言之，可以自动将炸药装入炮眼。处理电路210可以控制炸药装入炮眼300的速率、输送装置80从炮眼300缩回的速率、炸药的ph值、炸药的密度、炸药的温度、炸药中添加了何种添加剂等中的一项或多项。
[0121]
方法600还可以包括确定炮眼300的结构完整性的步骤660。如上所述，该步骤660也是下探和装载过程的一部分。处理电路210通过使用从多个液位传感器90接收的数据来确定炮眼300中炸药的水平和体积。处理电路210确定炮眼300中炸药的水平和体积并且确定炸药是否正以与炸药进入炮眼300的流速一致的速率填充炮眼300。如果处理电路210确定炮眼300中炸药的体积与装入炮眼300中的炸药体积不匹配，处理电路210确定炮眼300可能不具有结构完整性。换言之，炮眼300的侧壁可能存在裂缝或空腔，炸药可能从炮眼300中泄漏，或者炮眼300可能已经部分塌陷，从而减小了炮眼300的体积。如果是这种情况，处理电路210可以向操作者发出警告或停止将炸药装入炮眼300。然后，操作者可以确定炮眼300的完整性。
[0122]
方法600还可以包括步骤670：在将炸药装入炮眼300后，用惰性材料填塞炮眼300的顶部。
[0123]
图16示出了根据本公开的一个实施例的对炮眼300进行下探和下饵的方法700的流程图。方法700的一些步骤可以由处理电路执行。处理电路可以不同于之前公开的处理电路210。该处理电路210可以布置在用作诱饵运载工具的第二运载工具上，或者处理电路210可以布置在远程位置，例如采矿控制室。
[0124]
方法700包括接收炮眼300的尺寸的步骤710。可以在炮眼300的钻孔过程中获得所述尺寸。该尺寸可被提供给执行炮眼300的下饵的处理电路。炮眼300的尺寸可包括炮眼300的深度、炮眼300的直径、炮眼300的体积等。
[0125]
方法700还可包括步骤720，当第一运载工具不在炮眼300附近时，将第二运载工具放置在炮眼300附近。第二运载工具可以是储存多个雷管和/或传爆管的下饵运载工具。第一运载工具和第二运载工具保持彼此分离以使雷管和/或传爆管在将炸药装入炮眼300之前远离炸药。如上所述，第二运载工具可由操作者人工控制，可以是由操作者远程控制，或者可以是自动的。在一些实施例中，第二运载工具可以是陆基自主运载工具，并且在一些实施例中，第一运载工具可以是空中自主运载工具。
[0126]
方法700还可包括将多个雷管和/或传爆管中的一个或多个装载到炮眼300中的步骤730。在一些实施例中，雷管和/或传爆管放置在炮眼300的趾部302处。在一些实施例中，雷管和/或传爆管放置在炮眼300的趾部302和顶部之间。在一些实施例中，雷管和/或传爆管放置在炮眼300的顶部。在一些实施例中，多个雷管和/或传爆管放置在炮眼300中。
[0127]
雷管和/或传爆管可以通过下饵组合件放置在炮眼300中。下饵组合件可以是机械臂，其可以插入炮眼300中以将雷管和/或传爆管放置在炮眼300中。所述机械臂包括沿机械臂外表面布置的多个液位传感器。多个液位传感器的功能类似于之前讨论的液位传感器90，用于确定在雷管被放置在炮眼300中之前水400是否存在于炮眼300中。因此，下饵组合件可以对炮眼300进行下探和下饵而无需执行单独的下探步骤。
[0128]
方法700可以在准备炮眼300以用于引爆的各个点执行。例如，炮眼300可以在第一运载工具执行下探之前由第二运载工具下饵。炮眼300也可以在第一运载工具装载炮眼300之后由第二运载工具下饵。
[0129]
或者，使用下探电缆80"下探炮眼300，将下探电缆80"降低到炮眼300中以确定是否存在水400，如果存在，则确定存在多少水400。
[0130]
现在将参考图17描述处理电路210和/或计算机系统的一些一般性讨论。例如，计算机系统可以是手持设备、电器、笔记本电脑、台式计算机、大型机、分布式计算系统、数据中心，甚至是传统上不被视为计算系统的设备，例如可穿戴设备(例如，眼镜、智能手表等)。在本说明书和权利要求中，术语“计算系统”被广泛定义为包括任何设备或系统(或其组合)，其包括至少一个物理和有形处理器，以及能够在其上具有可由处理器执行的计算机可执行指令的物理和有形存储器。存储器可以采用任何形式并且可以取决于计算系统的性质和形式。计算系统可以分布在网络环境中并且可以包括多个构成的计算系统。
[0131]
如图17所示，在其最基本的配置中，计算系统800通常包括至少一个硬件处理单元802(或处理器802)和存储器804。存储器804可以是物理系统存储器，其可以是易失性的、非易失性的，或两者的某种组合。此处也可以使用术语“存储器”来指代诸如物理存储介质的
非易失性大容量存储器。如果计算系统是分布式的，那么处理、存储器和/或存储能力也可以是分布式的。
[0132]
计算系统800上还具有通常称为“可执行组件”的多个结构。例如，计算系统800的存储器804被示为包括可执行组件806。术语“可执行组件”是计算领域的本领域普通技术人员很好地理解的结构的名称，其可以是软件、硬件或其组合。例如，当以软件实现时，本领域的普通技术人员将理解，可执行组件的结构可包括可在计算系统上执行的软件对象、例程、方法等，无论这样的可执行组件是否存在于计算系统的堆中，或者可执行组件是否存在于计算机可读存储介质上。
[0133]
在这种情况下，本领域的普通技术人员将认识到可执行组件的结构存在于计算机可读介质上，使得当由计算系统的一个或多个处理器解释时(例如，由处理器线程)，使计算系统执行功能。这样的结构可以是由处理器直接计算机可读的(如可执行组件是二进制的情况)。或者，该结构可以被配置成可解释和/或被编译(无论是在单级还是多级)，以便生成处理器可直接解释的这种二进制文件。当使用术语“可执行组件”时，对可执行组件的示例结构的这种理解在计算领域的普通技术人员的理解范围内。
[0134]
术语“可执行组件”也被普通技术人员很好地理解为包括专门或几乎专门在硬件中实现的结构，例如在现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)，或任何其他专用电路内。因此，术语“可执行组件”是用于计算领域的普通技术人员很好理解的结构的术语，无论是以软件、硬件还是其组合来实现。在本说明书中，还可以使用术语“组件”、“服务”、“引擎”、“模块”、“控制”等。如本说明书和例子中所用，这些术语(无论是否使用修饰从句)也旨在与术语“可执行组件”同义，因此也具有计算领域的普通技术人员很好地理解的结构。
[0135]
在下面的描述中，参考由一个或多个计算系统执行的动作来描述实施例。如果此类动作以软件实现，则(执行该动作的关联计算系统的)一个或多个处理器响应于已执行构成可执行组件的计算机可执行指令而指导计算系统的操作。例如，这样的计算机可执行指令可以体现在形成计算机程序产品的一个或多个计算机可读介质上。这种操作的一个示例涉及数据操纵。
[0136]
计算机可执行指令(和操纵的数据)可以存储在计算系统800的存储器804中。计算系统800还可以包含允许计算系统800通过例如网络810与其他计算系统通信的通信信道805。
[0137]
虽然并非所有计算系统都需要用户接口，但在一些实施例中，计算系统800包括用于与用户交互的用户接口812。用户接口812可以包括输出814(或输出机制814)以及输入816(或输入机制816)。本文描述的原理不限于输出814的精确类型或输入816的类型，因为这将取决于设备的性质。然而，输出814可能包括例如扬声器、显示器、触觉输出、全息图等。输入816的示例可以包括例如麦克风、触摸屏、全息图、相机、键盘、其他指针输入的鼠标、任何类型的传感器等等。
[0138]
本文所述的实施例可以包括或利用专用或通用计算系统，包括计算机硬件，例如一个或多个处理器和系统存储器，如下面更详细地讨论的。本文描述的实施例还包括用于承载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其他计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是通用或专用计算系统可以访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是物理存储介质。携带计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介
质。因此，作为示例而非限制，本发明的实施例可以包括至少两种截然不同的计算机可读介质：存储介质和传输介质。
[0139]
计算机可读存储介质包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或任何其他物理和有形存储介质，可用于存储计算机可执行指令或数据结构的形式的所需的程序代码装置，并且可以通过通用或专用计算系统访问。
[0140]“网络”(例如，网络810)被定义为一个或多个数据链路，其能够在计算系统和/或模块和/或其他电子设备之间传输电子数据。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供给计算系统时，计算系统适当地将连接视为传输介质。传输介质可包括网络和/或数据链路，其可用于携带计算机可执行指令或数据结构形式的所需程序代码装置，并且可由通用或专用计算系统访问。以上的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
[0141]
此外，在到达各种计算系统组件时，计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码装置可以自动地从传输介质传输到存储介质(或反之亦然)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可以缓冲在网络接口模块(例如，“nic”)内的ram中，然后最终传输到计算系统ram和/或计算系统中的不太易失的存储介质。因此，应当理解，存储介质可以被包括在还(或甚至主要)利用传输介质的计算系统组件中。
[0142]
计算机可执行指令包括例如当在处理器处执行时使通用计算系统、专用计算系统或专用处理设备执行特定功能或功能组的指令和数据。备选地或另外地，计算机可执行指令可以配置计算系统以执行特定功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如在由处理器直接执行之前经过一些翻译(例如编译)的二进制文件或甚至指令，例如中间格式指令，例如汇编语言或甚至源代码。
[0143]
本领域的技术人员将理解，本发明可以在具有许多类型的计算系统配置的网络计算环境中实践，包括个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络pc、小型计算机、大型计算机、移动电话、pda、寻呼机、路由器、交换机、数据中心、可穿戴设备(如眼镜)等。本发明还可以在分布式系统环境中实践，其中本地和远程计算系统都执行任务，本地和远程计算系统通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路，或者通过硬连线和无线数据链路的组合)。在分布式系统环境中，程序模块可能位于本地和远程存储器存储设备中。
[0144]
本领域的技术人员还将理解，本发明可以在云计算环境中实施。云计算环境可以是分布式的，但这不是必需的。当为分布式时，云计算环境可以在一个组织内国际分布和/或具有跨多个组织拥有的组件。在本说明书和随后的权利要求中，“云计算”被定义为一种模型，用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用程序和服务)的共享池的按需网络访问。“云计算”的定义不限于在正确部署时可以从这种模型获得的任何其他众多优势。
[0145]
图18-20示出了根据本公开的一个实施例的输送装置900的远端部分。图18示出了输送装置900的远端部分的详细视图，图19示出了输送装置900的远端部分的分解图，并且图20示出了输送装置900的远端部分的剖视图。
[0146]
输送装置900被配置成从源输送炸药，例如乳剂。源可以在上面讨论的移动处理单元200中。输送装置900可包括软管910和喷嘴920，喷嘴920具有多个出口922。输送装置900
的软管910可具有中心孔，该中心孔从近端(未示出)到远端912延伸软管910的长度。炸药在穿过软管910后可通过喷嘴920的多个出口922输出。喷嘴920可具有近端部分921和远端部分925。所述多个出口922可以布置在喷嘴920的近端部分921中。多个出口922可以在喷嘴902的近端部分921的外表面上彼此间隔开。
[0147]
如图19所示，喷嘴920还包括被配置成插入软管910中的配合颈923。配合颈923可包括多个周向肋924，这些周向肋924从配合颈923突出并且彼此在垂直向或轴向地间隔开。当配合颈923插入软管910的远端912时，配合颈923可与软管910形成过盈配合以将喷嘴920与软管910耦合。喷嘴920可从软管910移除，使得喷嘴可与不同的软管一起使用。
[0148]
喷嘴920还可包括多个液位传感器990，类似于上面讨论的液位传感器90。图示的实施例示出了喷嘴920上的三个液位传感器90；然而，输送装置900可具有多于或少于三个液位传感器990。多个液位传感器990被配置成确定多个液位传感器990中的每个传感器是布置在空气中、水中还是炸药产品中。多个液位传感器990可用于确定炮眼300中流体的存在或水平(例如，深度)，如上文关于图9-14所描述的。在图示的实施例中，液位传感器990布置在可移除的保护盖992后面。保护盖992可以通过多个缆绳轧带994固定到喷嘴920，缆绳轧带994缠绕在喷嘴920周围并在下探和装载期间将保护盖固定到位。在一些实施例中，液位传感器990布置在保护盖992的下侧。
[0149]
如上所述，在一些实施例中，多个液位传感器990可以包括一对彼此平行的金属板。在一些实施例中，附加液位传感器990可以布置在软管910的外表面上以用作对其他液位传感器990的检查。
[0150]
在一些实施例中，喷嘴920还可包括导电传感器991。导电传感器991可与最远端液位传感器990结合工作以检测炮眼300内的流体水平。
[0151]
在一些实施例中，输送装置900可以包括一个或多个附加传感器987或参数传感器987。在所示实施例中，传感器987布置在保护盖992下方，然而，传感器987可以沿着输送装置900的长度布置。传感器987能够感测许多不同的参数。例如，传感器987可以测量炸药的ph值、密度、添加剂，并检查温度等。每个传感器987可以测量上面列出的不同参数之一，或者传感器987可以能够测量上面列出的各种参数。此外，每个传感器987可以测量炸药成分的一个或多个参数，或者炮眼状况的一个或多个参数。
[0152]
在一些实施例中，输送装置900可以包括下饵传感器998。在所示实施例中，下饵传感器998布置在保护盖992下方，然而，下饵传感器998可以放置在各种不同的位置。下饵传感器998被配置成检测炮眼300中雷管和/或传爆管的存在并且可以类似于上面讨论的下饵传感器98。
[0153]
喷嘴920还可以包括配重996，如图20中的输送装置900的剖视图所示。配重996可以在喷嘴920的远端部分925中布置在喷嘴920内，以帮助喷嘴920沉入诸如水或炸药(例如乳剂)的流体中。
[0154]
输送装置900还可以包括通信媒介995(网络电缆)。通信媒介995被配置成与多个液位传感器990通信。通信媒介995可以直接耦合到液位传感器990以实现通信媒介995和多个液位传感器990之间的通信，或者通信媒介995可以通过无线网络与多个液位传感器990通信。来自多个液位传感器990的数据可以传送到处理电路210(如上所述)。通信媒介995可以布置在输送装置900的侧壁内、输送装置900的内表面上或输送装置900的外表面上。在所
示实施例中，通信媒介995布置在软管910的外表面上并布置在喷嘴920的保护盖992内。在一些实施例中，通信媒介995包括将软管910的通信媒介995和喷嘴920上的通信媒介995耦合的连接件993，使得喷嘴920可与其他软管互换。
[0155]
来自多个传感器990、附加传感器或参数传感器987以及导电传感器991中的每一个的数据可以被传输到通信媒介995。通信媒介995可以硬连线到传感器990、987、991和998或数据可以无线传输到通信媒介995。
[0156]
喷嘴920还可以包括在喷嘴920的远端926处的密封腔室930。密封腔室930是气密密封的，防止水、炸药或其他环境因素进入密封腔室930。密封腔室930可以包括控制单元932。通信媒介995被配置成进入密封腔室930以与控制单元932通信。控制单元932可以类似于上面讨论的处理电路210。在一些实施例中，控制单元932与布置在远离密封腔室930的位置的处理电路210通信。控制单元932被配置成确定每个液位传感器990是布置在空气中、水中还是炸药中。
[0157]
控制单元932可以使下探和装载过程自动化。输送装置900可以下降到炮眼300中，并且控制单元932使用来自多个液位传感器990的数据可以确定炮眼300中是否存在任何液体(例如，水或炸药)。控制单元932还可以使用来自下饵传感器998的数据确定炮眼300中是否有雷管和/或传爆管，从而确定炮眼是否已经被下饵。控制单元932可以基于水的存在并且根据在炮眼300的钻孔过程中提供的任何数据，例如炮眼300的尺寸、炮眼的地质等，来确定使用什么类型的炸药，这些数据可以被加载或发送到控制单元932。
[0158]
然后，控制单元932可以通过将炸药输送到炮眼300来开始装载过程。当炸药通过输送装置900输送到炮眼300时，来自多个液位传感器990的数据被发送到控制单元932。控制单元932监测炮眼300中炸药的深度(因为多个液位传感器990距喷嘴920的远端926的位置是已知的)并且可以开始从炮眼缩回输送装置900。炸药的高度可以保持在两个垂直相邻的液位传感器990之间的特定位置。
[0159]
控制单元932可以监测炮眼300的结构完整性。可以确定炮眼300的结构完整性，因为控制单元932知道装载到炮眼300中的炸药量并且可以确定炸药是否从炮眼300泄漏。这是通过比较装载在炮眼300中的炸药量与当前在炮眼300中的炸药体积来完成的。如果在炮眼300中有裂缝，炸药将从炮眼300中泄漏，并且炮眼中的体积与装入炮眼300的量不匹配。
[0160]
此外，控制单元932可以在炸药被装载到炮眼300中时调整炸药的一个或多个参数，或者改变炸药到炮眼300中的装载。例如，基于从附加传感器或参数传感器987收集的数据，例如密度、温度、ph值、添加剂等，控制单元932可以响应于感测到的参数，例如温度、ph值、密度、添加剂等，来调节泵入炮眼300中的炸药成分。例如，可以增加或减少添加到乳剂中的敏化剂的量以调节乳剂的密度。炸药的其他参数和/或特性也可以根据需要进行调整。
[0161]
该下探和装载过程可以由操作者监控。操作者监控下探和装载过程，并且如果操作者确定有必要则可以超控控制单元932。
[0162]
尽管已经用特定于结构特征和/或方法行为的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述描述的特征或行为，或者上述行为的顺序。相反，所描述的特征和行为是作为实施权利要求的示例形式公开的。
[0163]
本发明可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式体现。所描述的实施例在所有方面都应被视为说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要
求而不是前述描述来指示。落入权利要求等同物的含义和范围内的所有变化都应包含在其范围内。
[0164]
本文公开的任何方法包括用于执行所述方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以彼此互换。换言之，除非实施例的正确操作需要特定的步骤或动作顺序，否则可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。此外，在本公开的范围内，子例程或仅本文描述的方法的一部分可以是单独的方法。换句话说，一些方法可以仅包括更详细的方法中描述的部分步骤。
[0165]
贯穿本说明书对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，本说明书中引用的短语或其变体不一定都指代同一实施例。
[0166]
类似地，受益于本公开的本领域技术人员应当理解，在上述实施例的描述中，出于简化公开的目的，有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这种公开方法不应被解释为反映任何权利要求需要比该权利要求中明确叙述的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，创造性方面在于少于任何单个前述公开实施例的所有特征的组合。因此，此详细描述之后的权利要求特此明确并入此详细描述中，每个权利要求作为单独的实施例独立存在。本公开包括独立权利要求及其从属权利要求的所有排列。
[0167]
权利要求中关于特征或元件的术语“第一”的叙述不一定暗示存在第二或附加的这种特征或元件。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本公开的基本原理的情况下对上述实施例的细节进行改变。