[发明专利]一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法和系统

权利要求书

1.一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开始进行岩层爆破；

S2、根据岩层爆破后的欠挖情况调整激光钻机的激光器钻机参数；

S3、设置机械臂移动轨迹，包括起始位置、移动速度、沿轨迹运动的重复次数，生成预定轮廓边缘轨迹；

S4、所述激光钻机在所述机械臂的带动下，沿所述预定轮廓边缘轨迹切割岩石；

S5、所述激光钻机将切割下来的岩石进一步粉碎；

S6、若未完成岩层爆破则返回步骤S2，否则结束岩层爆破。

2.根据权利要求1所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，步骤S2中所述激光器钻机参数包括激光能量密度、光斑大小、照射距离、照射时间、吹扫气体种类及流速。

3.根据权利要求2所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，所述光斑大小较小时所述激光能量密度高，熔融气化岩石快且凹槽更深；所述光斑大小较大时所述激光能量密度低，岩石辐照范围广，浅孔钻进速率快。

4.根据权利要求1所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，步骤S3中所述预定轮廓边缘轨迹为任意曲线轨迹。

5.根据权利要求1所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，步骤S4中所述激光钻机包括激光发生装置、辅助装置及激光头，所述激光器发生装置、辅助装置安置在平硐外，所述激光头安置在平硐内。

6.根据权利要求5所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的方法，其特征在于，所述激光头安装在所述机械臂的末端，所述机械臂安装在移动小车上；所述激光头使用光纤与所述激光发生装置连接，所述光纤用于将高能激光由所述激光发生装置传送至所述激光头；所述激光头和所述机械臂使用控制线与控制主机连接，所述控制主机用于控制所述激光头和所述机械臂；气体管道的一端连接所述辅助装置，所述气体管道的另一端安装在所述激光头附近，所述气体管道用于将吹扫气体导入平硐内。

7.一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的系统，其特征在于，包括以下模块：

岩层爆破启动模块，用于开始进行岩层爆破；

激光器钻机参数调整模块，用于根据岩层爆破后的欠挖情况调整激光钻机的激光器钻机参数；

机械臂移动轨迹设置模块，用于设置机械臂移动轨迹，包括起始位置、移动速度、沿轨迹运动的重复次数，生成预定轮廓边缘轨迹；

岩石切割模块，用于将所述激光钻机在所述机械臂的带动下，沿所述预定轮廓边缘轨迹切割岩石；

岩石粉碎模块，用于将所述激光钻机切割下来的岩石进一步粉碎；

工作进度判断模块，用于判断岩层爆破的工作进度，若未完成岩层爆破则返回激光器钻机参数调整模块，否则结束岩层爆破。

8.根据权利要求7所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的系统，其特征在于，激光器钻机参数调整模块中所述激光器钻机参数包括激光能量密度、光斑大小、照射距离、照射时间、吹扫气体种类及流速。

9.根据权利要求8所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的系统，其特征在于，所述光斑大小较小时所述激光能量密度高，熔融气化岩石快且凹槽更深；所述光斑大小较大时所述激光能量密度低，岩石辐照范围广，浅孔钻进速率快。

10.根据权利要求7所述的一种应用激光处理爆破施工中欠挖轮廓的系统，其特征在于，机械臂移动轨迹设置模块中所述预定轮廓边缘轨迹为任意曲线轨迹。