[发明专利]一种适用于隧道岩爆段的储能装置及动态开挖方法

权利要求书

1.一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，包括设置在岩爆段的壳体(1)和吸能装置；

所述吸能装置包括吸能按钮(2)和蓄电池(3)，所述吸能按钮(2)设置在壳体外侧，所述蓄电池(3)设置在壳体内部，岩爆段飞溅的岩石会撞击吸能按钮(2)，所述吸能按钮(2)将机械能转化为电能储存在蓄电池(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，还包括设置在吸能按钮(2)底部的发电机(8)，所述吸能按钮(2)向下挤压驱动发电机(8)中的转子转动切割磁场，所述发电机(8)通过整流装置将电能储存在蓄电池(3)中。

3.根据权利要求2所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，所述吸能按钮(2)和发电机(8)均为多个。

4.根据权利要求1所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，所述壳体(1)一端设置有扁千斤顶(4)，所述扁千斤顶(4)插入围岩内部。

5.根据权利要求1所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，还包括注水装置，所述注水装置包括喷水器(5)和蓄水箱(6)，所述蓄水箱位于壳体(1)内部，所述喷水器(5)位于壳体(1)外部，所述蓄水箱(6)为喷水器(5)供水，所述喷水器(5)对岩爆段的围岩高压喷水。

6.根据权利要求1所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置，其特征在于，所述壳体(1)底部设置轮胎(7)。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置及动态开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：实时监测超前导洞地应力进行超前地质预报，明确开挖技术对地应力的整体影响，选取合适的开挖时间；

S2：通过分级设计开挖进尺半径和深度，随着开挖进尺的逐渐深入，每级开挖的半径随着开挖的深入逐渐增大，每级的进尺深度随着开挖的深入逐渐降低；

S3：到达开挖时间后，在隧道掌子面中心处进行超前开挖，并使用储能装置进行储能、注水和地应力检测；

S4：随着超前开挖的进尺，逐渐向前推进储能装置。

8.根据权利要求7所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置及动态开挖方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下子步骤：实时监测超前导洞地应力的同时应结合微震监测技术进行超前地质预报。

9.根据权利要求7所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置及动态开挖方法，其特征在于，所述步骤S4还包括以下子步骤：超前开挖过程中，下一级的超前开挖可根据前一级的开挖效果以及监控数据进行人为选择和调整。

10.根据权利要求7所述的一种适用于隧道岩爆段的储能装置及动态开挖方法，其特征在于，所述超前开挖采用光面爆破技术。