專利名稱：一種地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法。
背景技術(shù)：
目前，巖爆是指巖石工程中圍巖體的突然破壞并伴隨著巖體中應(yīng)變能的突然釋放，巖爆是一種巖石破裂過程失穩(wěn)的現(xiàn)象。輕微的巖爆僅有剝落巖片，無彈射現(xiàn)象，嚴重的可測到4. 6級的震級，烈度達7 — 8度，使地面建筑遭受破壞，并伴有很大的聲響。巖爆可瞬間突然發(fā)生，也可以持續(xù)幾天到幾個月。發(fā)生巖爆的條件是巖體中有較高的地應(yīng)力，并且超過了巖石本身的強度，同時巖石具有較高的脆性度和彈性，在這種條件下，一旦由于地下工程活動破壞了巖體原有的平衡狀態(tài)，巖體中積聚的能量導(dǎo)致巖石破壞，并將破碎巖石拋出。因此，巖爆是地下工程中常會遇到的一種地質(zhì)災(zāi)害，屬世界級難題。在高地應(yīng)力地下工程施工中，由于深埋高地應(yīng)力的分布和復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，硬巖地段時有出現(xiàn)令人難以預(yù)測的巖爆現(xiàn)象，這是山巖深埋高地應(yīng)力突然猛烈釋放的結(jié)果。巖爆的發(fā)生伴隨著響亮刺耳的聲音會有大小不等的巖塊從巖體中彈射出來形成飛石。這種飛石對地下工程工作人員的生命安全構(gòu)成了嚴重威脅，并且往往因此影響地下工程的施工進度。人們對地下工程巖爆的認識和處理尚處在探索階段。當巖爆發(fā)生后，如何繼續(xù)安全生產(chǎn)，給人們帶來很大的困惑，是目前急需解決的問題。灑水濕潤和噴錨支護是目前巖爆發(fā)生后使用最多的處理方法。然而，采取灑水濕潤和噴錨支護的時機很難把握。時機早了，作業(yè)人員的人身安全無法保證，不能貿(mào)然動工。 時機拖后，作業(yè)人員的安全威脅沒有排除的情況下，又容易延誤施工工期。另外，發(fā)生在河南寶泉蓄能電站進廠交通洞里的強烈?guī)r爆，巖爆地段圍巖呈滴水濕潤狀態(tài)，這一現(xiàn)象又改變了人們對巖爆只發(fā)生在干燥圍巖地段的看法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，提高巖爆發(fā)生后施工作業(yè)人員的安全程度，并能以合理的時間恢復(fù)進入工作面。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種地下工程巖爆處理的輔助裝置，包括撞擊探測設(shè)備和密編網(wǎng)帶，所述撞擊探測設(shè)備包括挖掘機機身、動臂和可拆卸撞擊探頭，所述挖掘機機身操控動臂從而帶動撞擊探頭進行撞擊，密編網(wǎng)帶用于撞擊后的固定。作為一種優(yōu)選方式其中，所述挖掘機機身為履帶式挖掘機或輪式挖掘機。作為一種優(yōu)選方式其中，所述動臂為普通臂或加長臂。作為一種優(yōu)選方式其中，所述可拆卸撞擊探頭為鏟斗或破碎錘的錘體。作為一種優(yōu)選方式其中，所述密編網(wǎng)帶為金屬材料編織成的繩網(wǎng)。一種地下工程巖爆處理的處理方法，包括以下處理步驟
一、巖爆發(fā)生后，對巖爆表面信息進行連續(xù)觀測和記錄；二、觀測巖爆停止后，撞擊探測設(shè)備對圍巖進行撞擊，試探圍巖安全狀態(tài)；三、經(jīng)上步撞擊后，圍巖仍能處于安全穩(wěn)定狀態(tài)，則安掛密編網(wǎng)帶；四、朝掌子面圍巖噴射薄層纖維混凝土 ；五、對掌子面繼續(xù)掘進，度過巖爆區(qū)；六、新進尺工作面鉆爆后，噴一薄層混凝土進行封閉。作為一種優(yōu)選方式其中，在上述處理步驟二中，記錄內(nèi)容為巖爆發(fā)生的時間、 位置、次數(shù)、間隔、巖爆彈射石塊大小及聲響。作為一種優(yōu)選方式其中，在上述處理步驟五中，當圍巖處于干燥狀態(tài)時，先向掌子面圍巖噴灑水霧。作為一種優(yōu)選方式其中，在上述處理步驟五中，噴完混凝土后，進行錨桿支護。作為一種優(yōu)選方式其中，在上述處理步驟六中，用超前支護超前局部爆破、嚴格光面爆破或短進尺、多循環(huán)、弱爆破的方法度過巖爆區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是根據(jù)巖爆發(fā)生的規(guī)律，采用簡單實用又符合巖爆治理規(guī)律的方法，能夠減輕巖爆對工作人員的傷害，提高安全施工生產(chǎn)的程度，縮短巖爆災(zāi)害的處理時間和資金投入，使得工程人員能夠在有較大安全保障的措施下順利通過
石爆區(qū)ο


圖1為本發(fā)明地下工程巖爆處理的輔助裝置中撞擊探測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明地下工程巖爆處理的輔助裝置中密編網(wǎng)帶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明地下工程巖爆處理方法的流程示意圖。圖中1-撞擊探測設(shè)備；2-密編網(wǎng)帶。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明地下工程巖爆處理的輔助裝置，包括撞擊探測設(shè)備1和密編網(wǎng)帶2，所述撞擊探測設(shè)備1包括挖掘機機身、動臂和可拆卸撞擊探頭，所述挖掘機機身操控動臂從而帶動撞擊探頭進行撞擊，密編網(wǎng)帶2用于撞擊后的固定。其中，所述挖掘機機身為履帶式挖掘機或輪式挖掘機；所述動臂為普通臂或加長臂；所述可拆卸撞擊探頭為鏟斗或破碎錘的錘體，還可為符合本功能要求的任何型鋼制品；所述密編網(wǎng)帶2為金屬材料編織成的繩網(wǎng)。如圖3所示一種地下工程巖爆處理的處理方法，包括以下處理步驟一、巖爆發(fā)生后，撤離工作人員到安全地帶、待避；二、對巖爆表面信息進行連續(xù)觀測和記錄，所述記錄內(nèi)容為巖爆發(fā)生的時間、位置、次數(shù)、間隔、巖爆彈射石塊大小及聲響；三、觀測巖爆停止后，操控撞擊探測設(shè)備1對圍巖進行撞擊，試探圍巖安全狀態(tài)；四、經(jīng)上步撞擊后，圍巖仍能處于安全穩(wěn)定狀態(tài)，則安排施工人員進入；五、安掛密編網(wǎng)帶2，朝掌子面圍巖噴射薄層纖維混凝土 ；當圍巖處于干燥狀態(tài)時，先向掌子面圍巖噴灑水霧；噴完混凝土后，進行錨桿支護；六、對掌子面繼續(xù)掘進，度過巖爆區(qū)；用超前支護超前局部爆破、嚴格光面爆破或短進尺、多循環(huán)、弱爆破的方法度過巖爆區(qū)；七、新進尺工作面鉆爆后，噴一薄層混凝土進行封閉。在實際應(yīng)用中，具體來說巖爆發(fā)生后，洞內(nèi)一切工作人員立即從原崗位撤離到安全地帶、待避。成立巖爆處理領(lǐng)導(dǎo)小組，安排技術(shù)人員和安全員對巖爆面進行M小時連續(xù)觀測和記錄。記錄下次其余巖爆發(fā)生的時間、位置、次數(shù)、間隔、巖爆彈射石塊大小及聲響。便于對巖爆情況進行詳細的了解。待觀測巖爆停止48小時后，由領(lǐng)導(dǎo)小組安排有關(guān)技術(shù)人員、安全員指揮本發(fā)明的撞擊探測設(shè)備進入工作面。由做好自身安全防護的本輔助裝置駕駛?cè)藛T操控裝置本身的探頭對工作面圍巖逐一地毯式地進行撞擊，試探圍巖的安全狀態(tài)。經(jīng)該裝置探頭撞擊，圍巖仍能處于安全穩(wěn)定狀態(tài)時，施工作業(yè)人員具備了安全的條件進入現(xiàn)場作業(yè)。進入巖爆區(qū)的作業(yè)人員首先安掛本發(fā)明第二部分密編網(wǎng)帶，在安全網(wǎng)帶的保護下向掌子面圍巖噴射薄層纖維混凝土，有經(jīng)驗的根據(jù)巖爆發(fā)生的情況或兩者選其一。當圍巖處于干燥狀態(tài)時，在安全網(wǎng)帶的保護下，可先向掌子面圍巖噴灑水霧。噴完混凝土后，也可選擇性地錨桿支護。對掌子面的繼續(xù)掘進，可以改變圍巖應(yīng)力條件，用超前支護、超前局部爆破或短進尺、多循環(huán)、弱爆破及嚴格光面爆破的方法度過巖爆區(qū)。新進尺工作面鉆爆后，立即噴一薄層混凝土進行封閉。根據(jù)巖爆發(fā)生的規(guī)律，采用簡單實用又符合巖爆治理規(guī)律的方法，能夠減輕巖爆對工作人員的傷害，提高安全施工生產(chǎn)的程度，縮短巖爆災(zāi)害的處理時間和經(jīng)費投入，使得工程人員能夠在有較大安全保障的措施下順利通過巖爆區(qū)。在使用時，當?shù)叵麻_挖工程巖爆發(fā)生后，全體作業(yè)人員立即撤出工作面待避，并根據(jù)當時的具體情況選擇合理的時間，利用本發(fā)明地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法首先進入巖爆工作面，對巖爆區(qū)圍巖進行逐一探查處理和防護，為繼而進入的支護和開挖作業(yè)人員提供安全的工作環(huán)境，從而減輕巖爆對工作人員的傷害，提高安全施工生產(chǎn)的程度，縮短巖爆災(zāi)害的處理時間和經(jīng)費投入。最后需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，而不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定，任何對本發(fā)明技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進，仍在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地下工程巖爆處理的輔助裝置，其特征在于包括撞擊探測設(shè)備和密編網(wǎng)帶， 所述撞擊探測設(shè)備包括挖掘機機身、動臂和可拆卸撞擊探頭，所述挖掘機機身操控動臂從而帶動撞擊探頭進行撞擊，密編網(wǎng)帶用于撞擊后的固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，其特征在于 所述挖掘機機身為履帶式挖掘機或輪式挖掘機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，其特征在于 所述動臂為普通臂或加長臂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，其特征在于 所述可拆卸撞擊探頭為鏟斗或破碎錘的錘體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，其特征在于 所述密編網(wǎng)帶為金屬材料編織成的繩網(wǎng)。
6.一種地下工程巖爆處理的處理方法，其特征在于包括以下處理步驟一、巖爆發(fā)生后，對巖爆表面信息進行連續(xù)觀測和記錄；一、觀測巖爆停止后，撞擊探測設(shè)備對圍巖進行撞擊，試探圍巖安全狀態(tài)；二、經(jīng)上步撞擊后，圍巖仍能處于安全穩(wěn)定狀態(tài)，則安掛密編網(wǎng)帶；三、朝掌子面圍巖噴射薄層纖維混凝土；四、對掌子面繼續(xù)掘進，度過巖爆區(qū)；五、新進尺工作面鉆爆后，噴一薄層混凝土進行封閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地下工程巖爆處理的處理方法，其特征在于在上述處理步驟二中，記錄內(nèi)容為巖爆發(fā)生的時間、位置、次數(shù)、間隔、巖爆彈射石塊大小及聲響。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地下工程巖爆處理的處理方法，其特征在于在上述處理步驟五中，當圍巖處于干燥狀態(tài)時，先向掌子面圍巖噴灑水霧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種地下工程巖爆處理的處理方法，其特征在于在上述處理步驟五中，噴完混凝土后，進行錨桿支護。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地下工程巖爆處理的處理方法，其特征在于在上述處理步驟六中，用超前支護超前局部爆破、嚴格光面爆破或短進尺、多循環(huán)、弱爆破的方法度過巖爆區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下工程巖爆處理的輔助裝置及其處理方法，輔助裝置包括撞擊探測設(shè)備和密編網(wǎng)帶，所述撞擊探測設(shè)備包括挖掘機機身、動臂和可拆卸撞擊探頭，所述挖掘機機身操控動臂從而帶動撞擊探頭進行撞擊，密編網(wǎng)帶用于撞擊后的固定。處理方法對巖爆表面信息進行連續(xù)觀測和記錄；觀測巖爆停止后，撞擊探測設(shè)備對圍巖進行撞擊，試探圍巖安全狀態(tài)；經(jīng)上步撞擊后，圍巖仍能處于安全穩(wěn)定狀態(tài)，則安掛密編網(wǎng)帶；朝掌子面圍巖噴射薄層纖維混凝土；對掌子面繼續(xù)掘進，度過巖爆區(qū)；新進尺工作面鉆爆后，噴一薄層混凝土進行封閉。本發(fā)明能減輕巖爆對工作人員的傷害，提高施工生產(chǎn)安全，使工程人員能在有較大安全保障的措施下順利通過巖爆區(qū)。
文檔編號E21D9/00GK102287197SQ20111020243
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者丁曉勇, 任俊友, 劉振燕, 吳高見, 唐暉, 孫林智, 梁濤 申請人:中國水利水電第五工程局有限公司