[发明专利]挖掘垂直孔的方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及挖掘垂直孔，从而使该垂直孔连接到在地下挖出的地下孔，以及更具体地涉及挖掘垂直孔的方法，该方法改善挖掘垂直孔的工作过程，从而提高稳定性、挖掘轻松性以及经济效益。

背景技术

通常，挖掘用于进出、运输和通风的垂直孔并将其连接到地下孔，其中挖掘该地下孔，用作地下建筑，例如地下后勤仓库，地下燃料仓库，地下核废料仓库，地下隧道或地铁建筑，同时挖掘用于水源连接的垂直孔并将其连接到地下孔用作地下建筑，例如抽水蓄能电站。

如图1到图3所示，在挖掘用在建造地下建筑的地点的垂直孔的常规方法中，垂直连接到地下孔2的垂直孔1通过执行爆破挖掘工作进行挖掘，在该爆破挖掘工作中，在从地面到其相应位置的地下孔2的区域内，以逐步的方式在单个自由面下方用炸药4炸开爆破区域3，以及利用运输设备6将爆破时产生的碎片5运输到地面。

当重复爆破工作和运输工作时，挖掘垂直孔的常规方法允许通过垂直挖掘孔实现目标垂直孔1。

然而，因为挖掘垂直孔的常规方法以如下方式挖掘垂直孔1，即在单个自由面下方爆炸爆破区域3，并利用运输设备6将爆破时产生的碎片5运输到地面，常规方法有以下问题。

第一，每当在单个自由面下方爆破每个爆破区域3时，由爆破产生的振动传递到周围的地面，从而产生增加岩石接合面上的松动区域的数量的现象。因此，存在完全垂直孔1的稳定性低的问题，以及地层水很有可能流入垂直孔1，从而显著恶化挖掘质量。

第二，每当在单个自由面下方爆破每个爆破区域3时，大量炸药4用于获得所希望的爆破效果，从而增加所使用的炸药总量，因此，存在增加经济负担的问题。

第三，存在如下问题，即当工人将在垂直孔1中炸开爆破区域3产生的碎片5手动装载到运输设备6，并将其运输到地面时，需要额外工作时间和额外等待时间，因此，需要过长的建造时间。此外，当碎片5装入运输设备6并运输到地面时，意外经常发生，例如在正被爆破的垂直孔1中等待的工人被落下的碎片5致伤或致死的情况。

发明内容

因此，考虑现有技术中发生的上述问题提出本发明，本发明的一个目的是提供挖掘垂直孔的方法，在该方法中，首先钻出中心导引孔，然后执行扩大爆破，从而提高挖掘质量并实现经济挖掘。

本发明的另一个目的是提供挖掘垂直孔的方法，该方法允许在扩大爆破时产生的碎片通过中心导引孔落下，从而提高挖掘效率并实现安全挖掘。

为了完成所述目的，本发明提供挖掘垂直孔的方法，挖掘该垂直孔使其与在地下挖出的地下孔相通，该方法包括中心导引孔挖掘步骤，该步骤预先在地面的相应位置挖掘中心导引孔，使其与地下孔相通，以及包括扩大爆破挖掘步骤，该步骤在从地面的相应位置到地下孔的范围内，以逐步的方式在由中心导引孔确保的两个自由面下方用炸药爆破扩大爆破区域，并促使碎片通过中心导引孔11落下并在地下孔内运出。

附图说明

下面结合附图进行的细节描述将更明确地理解本发明的上述或其他目的、特征和优点，其中：

图1、2和3是表示以逐步的方式挖掘垂直孔的常规过程的示意图；

图4、5、6和7是表示根据本发明的以逐步的方式挖掘垂直孔的的过程的示意图；

图8和9是表示根据本发明的实施例的挖掘垂直孔的方法的示意图，其中，中心导引孔用向上挖掘设备钻出；

图10是表示根据本发明的实施例的挖掘垂直孔的方法的示意图，其中，中心导引孔用向下挖掘设备钻出；以及

图11是表示利用向下挖掘设备挖掘的中心导引孔的平面图。

具体实施方式

本发明和现有技术在挖掘垂直孔并将其连接到在地下挖出的地下孔的技术概念上相同。

图4表示钻出中心导引孔11使其与地下孔相通的中心导引孔钻孔过程。

与垂直孔10的中心成直线钻出中心导引孔11，以钻入地面上的相应位置，从而与在地下钻出的地下孔20垂直相通。

如图8和9所示，在本发明的实施例中，中心导引孔11能够利用向上挖掘方法精确钻出，该向上挖掘方法包括将向上挖掘设备30固定在地面的相应位置上，该向上挖掘设备具有连接型旋转杆31以及可替换的小径钻头32和大径钻头33；以如下方式钻出导引孔11a，即在向上挖掘设备30的旋转杆31端部安装小径钻头32，并从地面向下移动小径钻头32，使得导引孔11a能够与地下孔20相通；然后在向上挖掘设备30的旋转杆31端部用大径钻头33替换小径钻头32，并沿导引孔11a向上移动大径钻头32，从而能够扩大导引孔11a。