[发明专利]非爆破式矿井巷道水切割掘进方法

权利要求书

1.非爆破式矿井巷道水切割掘进方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，巷道轮廓设定：矿井巷道中心线架设激光投射装置（11），并在矿井巷道掘进面上投射出巷道的拱形激光轮廓线；

第二步， 架设水刀切割机械手臂：矿井巷道中线上设置多轴机械臂（15），且设置于激光投射装置（11）的后方，多轴机械臂（15）的夹具夹持水刀切割机头（150），水刀切割机头（150）通过管路连接高压供水设备（151）；

第三步，选取掘进面高压水流入射点：手动遥控多轴机械臂（15）夹持的水刀切割机头（150）选取投射在巷道掘进面的激光轮廓线上某个线点作为喷射高压水流入射点；

第四步，沿激光轮廓线切割：手动遥控多轴机械臂夹持的水刀切割机头（150）沿激光轮廓线缓慢移动，水刀切割机头喷射高压水流由入射点沿激光轮廓线切割，使水刀切割机头喷射的高压水流能够通过巷道掘进面在岩体内切入的更深，切割纵深为1.5～2米；

第五步，巷道掘进面斜向切割：完成轮廓切割后，手动遥控多轴机械臂（15）夹持的水刀切割机头（150）倾斜于巷道掘进面进行高压水流喷射进行斜向切割，喷射水流与巷道掘进面的入射角度倾斜呈25°～45°夹角状，水刀切割机头（150）沿巷道掘进面纵向逐层斜向切割，得巷道掘进面斜向切割面；

第六步，与巷道掘进面斜向切割面相交岩石断裂：水刀切割机头（150）斜向切割的切割线与巷道轮廓切割线相交，相交处的岩石断裂，因水刀切割机头（150）沿巷道掘进面逐层倾斜切割，断裂的岩石呈条板状叠压在一起；

第七步，所述呈条板状叠压在一起的岩石横向斜切破碎：水刀切割机头（150）横向斜切呈条板状叠压在一起的岩石，与巷道掘进面斜向切割面形成交叉切割，呈条板状叠压在一起的岩石被切断后沿巷道掘进面斜向切割面破碎滑落；

第八步，清理破碎岩石。

2.根据权利要求1所述的非爆破式矿井巷道水切割掘进方法，其特征在于：所述巷道掘进面斜向切割时有两种切割方式，一种是沿巷道掘进面由下至上的逐层斜向切割，另一种是沿巷道掘进面由上至下的逐层斜向切割。

3.根据权利要求1所述的非爆破式矿井巷道水切割掘进方法，其特征在于：所述呈条板状叠压在一起的岩石横向斜切方式有两种，一种是由下至上的横向斜切割，另一种是由上至下的横向斜切割。

4.根据权利要求1所述的非爆破式矿井巷道水切割掘进方法，其特征在于：所述巷道掘进面纵向逐层斜向切割与轮廓线切割呈交叉切割，且切割后的掘进面岩体上形成若干层巷道掘进面斜向切割面，由此两个倾斜对称且平行的巷道掘进面斜向切割面之间形成呈条板状叠压在一起的岩石。

5.根据权利要求1所述的非爆破式矿井巷道水切割掘进方法，其特征在于：所述巷道轮廓线切割、巷道掘进面斜向切割和巷道掘进面呈条板状叠压在一起的岩石横向斜切，在切割时均缓慢切割以延伸切割纵深深度，根据切割岩石的厚度需要，对水切割机头进行更换不同直径的水刀喷头。