[发明专利]一种集钻孔、探水、铣削为一体的硬岩巷道掘进方法

摘要

本发明公开了一种集钻孔、探水、铣削为一体的硬岩巷道掘进方法，在掘进工作面布置铣削掘进机，在铣削掘进机上安装活动机械臂，在活动机械臂前端安装一体式钻机；铣削掘进机铣削坚硬岩体之前，运用活动机械臂调整一体式钻机的空间位置和姿态，使其在坚硬岩体局部钻出数个长直深孔探水；确定无突水险情前提下，在岩体的长直深孔中装填适量的炸药进行深孔爆破，形成大直径深孔，以便于盘形滚刀深入岩体内一定深度；最后采用铣削掘进机对坚硬岩体进行铣削破碎。本发明在充分运用岩石抗拉强度低的理论基础上，采用盘形滚刀对坚硬岩体进行铣削破碎，破岩能力强、效率高，并具备超前探水功能。

主权项

1.一种集钻孔、探水、铣削为一体的硬岩巷道掘进方法，其特征在于，所涉及的设备主要包括铣削掘进机(1)、一体式钻机(2)和活动机械臂(3)；/n所述铣削掘进机(1)包括履带行走机构(1-1)、机架(1-2)、旋转机构(1-3)、滚刀臂(1-4)、盘形滚刀(1-5)、传动箱(1-6)、底座(1-7)、装载装置(1-8)和输送装置(1-9)，所述机架(1-2)安装在所述履带行走机构(1-1)的上方，所述机架(1-2)上沿掘进机的行进方向设置有导轨II(5)，所述底座(1-7)安装在机架(1-2)前部，所述传动箱(1-6)安装在底座(1-7)前端，所述旋转机构(1-3)安装所述传动箱(1-6)的前端并与传动箱(1-6)之间可相对旋转运动，所述滚刀臂(1-4)竖直伸入所述旋转机构(1-3)中，并与旋转机构(1-3)滑动连接，所述盘形滚刀(1-5)安装在滚刀臂(1-4)的一端，所述盘形滚刀(1-5)的圆周方向上焊接有数个合金头(1-5-1)，所述装载装置(1-8)位于所述机架(1-2)的前端，所述输送装置(1-9)安装在装载装置(1-8)中间、机架(1-2)下面；所述活动机械臂(3)的一端通过导轨II(5)滑动安装在铣削掘进机(1)上，所述一体式钻机(2)通过导轨I(4)与所述活动机械臂(3)的另一端滑动连接；/n所述的掘进方法具体包括如下步骤：/n第一步：钻孔与探水/n对普氏硬度系数f>15的坚硬岩体(6)进行巷隧道掘进时，首先调整所述铣削掘进机(1)的位置，使导轨II(5)处在巷隧道(7)的中间位置，然后驱动所述活动机械臂(3)，调整所述一体式钻机(2)，使其对准要施工钻孔的位置，驱动所述活动机械臂(3)在导轨II(5)上滑动，使所述一体式钻机(2)靠近待钻孔的坚硬岩体(6)，接着驱动所述一体式钻机(2)在导轨I(4)上滑动，使其在坚硬岩体(6)中钻进形成长直深孔(10)，完成一个长直深孔(10)后，退出所述一体式钻机(2)，重新驱动所述活动机械臂(3)和一体式钻机(2)，进行下一个长直深孔(10)的钻进，如此不断重复，直至数个长直深孔(10)钻进完成，随后退回所述活动机械臂(3)和一体式钻机(2)，通过这数个长直深孔(10)实现坚硬岩体(6)内部的探水；/n第二步：填药与局部破碎/n第一步中确定无突水险情前提下，在所述数个长直深孔(10)中装填适量的炸药，引爆炸药，坚硬岩体(6)在炸药的作用下产生局部破碎，从而将所述数个长直深孔(10)扩展为大直径深孔(9)；/n第三步：铣削与装运/n调整所述铣削掘进机(1)的位置，使铣削掘进机(1)处于巷隧道(7)中间位置，调整所述旋转机构(1-3)和滚刀臂(1-4)，使所述盘形滚刀(1-5)对准所述大直径深孔(9)，所述铣削掘进机(1)向前运动，使所述盘形滚刀(1-5)进入所述大直径深孔(9)，然后同时调节所述旋转机构(1-3)转动和所述滚刀臂(1-4)移动，使盘形滚刀(1-5)按照铣削路径(8)铣削破碎坚硬岩体(6)，不断重复以上过程，直至掘进深度达到大直径深孔(9)深度，在铣削破岩的过程中通过所述掘进机(1)的装载装置(1-8)和输送装置(1-9)将铣削的碎岩运输出巷隧道(7)；/n第四步：重复以上三个步骤，进行下一个阶段坚硬岩体的钻孔与探水-填药与局部破碎-铣削与装运的循环作业，直到巷道或隧道掘进完成。/n