[发明专利]一种用于隧道爆破开挖的钻孔和装药设备及装药操作方法

权利要求书

1.一种用于隧道爆破开挖的钻孔和装药设备，其特征在于：包括安装于可行进车体上的装药机械臂、钻孔机械臂、数据采集仪Ⅰ、数据采集仪Ⅱ、中央控制电脑和炸药罐，所述的钻孔械臂上装有钻杆传感器，所述的钻杆传感器监测钻孔机械臂钻杆的轴向力、扭矩、钻进速度和钻进深度，钻杆传感器通过数据线与数据采集仪Ⅰ相连接，所述的数据采集仪Ⅰ通过数据线与中央控制电脑相连接，所述的装药机械臂为多自由度活动机械臂，装药机械臂上装有可插入炮孔的导管，所述的导管上设置有流量传感器，所述的流量传感器通过数据线与数据采集仪Ⅱ相连接，所述的数据采集仪Ⅱ通过数据线与中央控制电脑相连接，所述的炸药罐储存粘稠流体状炸药，炸药罐内设置有加压装置，装药机械臂上的导管通过软管与炸药罐相连接，装药机械臂、钻孔机械臂的控制系统、炸药罐内的加压装置分别通过数据线与中央控制电脑相连接。

2.一种用于隧道爆破开挖的钻孔和装药设备的装药操作方法，其特征在于，包括下面的步骤：

步骤一，首先根据初步爆破方案，中央控制电脑控制钻孔机械臂在隧道断面上钻设炮孔i，数据采集仪Ⅰ通过钻杆传感器采集炮孔i钻进时钻杆轴向力N_i、扭矩W_i、钻进速度P_i以及该炮孔i位置（x_i，y_i），数据采集仪Ⅰ并将钻杆传感器采集的信息传输给中央控制电脑，中央控制电脑记录上述信息；

步骤二，中央控制电脑根据记录的钻孔数据，计算炮孔i的岩石指标R_i=W_iP_i/N，其中的W_i为炮孔i钻进时钻杆扭矩、P_i为炮孔i钻进时钻杆钻进速度，N_i为炮孔i钻进时钻杆轴向力；

步骤三，中央控制电脑根据岩石指标R_i计算炮孔i负担每立方岩石体积所需炸药量K_i；

步骤四，中央控制电脑根据炮孔i所负担的岩石体积V_i，计算炮孔i炸药装药量Q_i=K_iV_i；

步骤五，中央控制电脑控制装药机械臂将导管插入位于（x_i，y_i）坐标的钻孔i，并向孔内注入计算的炸药量Q_i。