[发明专利]岩巷无炮开拓工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及岩巷开拓工艺，尤其是一种适用于岩石硬度大于120MPad的岩巷或隧道开拓工艺及设备。

背景技术

目前，岩巷开拓或隧道开挖大多采用炮采工艺，即钻孔、放置炸药、放炮，此种方法存在两个主要问题：一是占用工作时间较长，如岩巷开拓过程炮采环节占用工作时间的70％；二是安全性较差，炮采过程时有炸伤工人、损坏设备的情况发生。并且，目前煤炭形势较差，如何降低巷道开拓成本、提高效率已成为亟待解决的关键技术问题之一。

发明内容

发明目的：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构安全、快速的岩巷开拓工艺及设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种岩巷无炮开拓工艺，其包括以下步骤：

(1)开槽：在巷道迎头断面的底部利用钻机密集钻孔，使得岩石破碎，形成开槽区；

(2)涨裂：在开槽区上方的巷道迎头断面利用钻机由下至上依次钻出多排沿水平方向均布的第一涨裂孔，然后在巷道顶部钻出一排沿巷道顶部边缘均布的第二涨裂孔，每完成一排涨裂孔的钻孔工作，便将涨裂器放入该排涨裂孔中，涨裂器的液压活塞朝向开槽区一侧，通过涨裂器对该排涨裂孔下方岩石进行破碎；

(3)耙岩：利用装岩机构将破碎的岩石耙入运岩机构，实现岩石的耙装；

(4)运岩：利用运岩机构将岩石转运到皮带输送机上，通过皮带输送机将岩石运出巷道，到达指定场所。

进一步的，步骤(2)中，相邻两排第一涨裂孔之间间距以及最下方一排第一涨裂孔与开槽区之间间距均为400～500mm。

进一步的，第二涨裂孔孔间间距小于第一涨裂孔孔间间距。

进一步的，步骤(1)和(2)中，钻孔深度为1200mm。

一种岩巷无炮开拓设备，包括钻装机、液压涨裂系统和皮带输送机，所述钻装机上设有钻机、装岩机构和运岩机构，钻装机底部设有行走机构，钻机上设有冲击机构，钻机在装岩机构前端两侧对称布置，运岩机构进料端与装岩机构尾端相对，运岩机构出料端与皮带输送机进料端相连；所述的液压涨裂系统包括高压泵站和涨裂器，高压泵站输出端设有调压阀，调压阀通过高压管路连接多个涨裂器，涨裂器上设有多个液压活塞。

进一步的，所述皮带输送机为可伸缩皮带输送机。

有益效果：本发明工艺可实现在巷道的快速、安全开拓，并节省炸药成本；本发明设备采用钻装机、液压涨裂器和皮带输送机相配合的工作方式，简化了操作工艺，节省了工作时间，提高了安全性，其关键是实现了硬岩的机械化破碎，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明设备的结构示意图；

图2是本发明设备的液压涨裂器结构示意图；

图3是本发明设备的的钻机结构示意图；

图4是本发明工艺的巷道迎头断面涨裂布孔示意图。

图中：1－钻装机，1-1－钻机，1-2－装岩机构，1-3－运岩机构，1-4－行走机构，1-1-1－冲击机构；2－液压涨裂系统，2-1－高压泵站，2-1-1－调压阀，2-2－涨裂器，2-2-1－液压活塞，2-3－高压管路；3－皮带输送机，3-1－储带装置，4-第一涨裂孔，5-第二涨裂孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1和4所示，本发明的一种岩巷无炮开拓工艺包括以下步骤：

(1)开槽：在巷道迎头断面的底部利用钻机1-1密集钻孔，使得岩石破碎，形成开槽区，该步骤中，密集钻孔高度无要求，深度需达到1200mm，为涨裂岩石提供自由面；

(2)涨裂：在开槽区上方的巷道迎头断面利用钻机1-1由下至上依次钻出多排沿水平方向均布的第一涨裂孔4，然后在巷道顶部钻出一排沿巷道顶部边缘均布的第二涨裂孔5，每完成一排涨裂孔的钻孔工作，便将涨裂器2-2放入该排涨裂孔中，涨裂器2-2的液压活塞2-2-1朝向开槽区一侧，通过涨裂器2-2对该排涨裂孔下方岩石进行破碎，该步骤中，第一涨裂孔4和第二涨裂孔5的钻孔深度均需达到1200mm，每排涨裂孔的钻孔数量根据现场岩石硬度来确定，相邻两排第一涨裂孔4之间间距以及最下方一排第一涨裂孔4与开槽区之间间距均为400～500mm，并且第二涨裂孔5孔间间距小于第一涨裂孔4孔间间距，以便岩石较好破碎；

(3)耙岩：利用装岩机构1-2将破碎的岩石耙入运岩机构1-3，实现岩石的耙装；

(4)运岩：利用运岩机构1-3将岩石转运到皮带输送机3上，通过皮带输送机3将岩石运出巷道，到达指定场所。