[发明专利]一种岩体随钻参数实时采集钻孔系统及钻孔方法

说明书

本发明隧道工程技术领域，为一种钻爆法钻孔设备，具体为一种岩体随钻参数实时采集钻孔系统及钻孔方法；放置于岩体钻孔中，包括钻孔装置和控制装置；钻孔装置与控制装置配合连接，钻孔装置包括钻杆总成以及与钻杆总成连接的钻机和钻头，钻杆总成包括第一钻杆和随钻传感钻杆，第一钻杆内设置有横向空腔，随钻传感钻杆沿所述横向空腔设置；控制装置包括控制模块和数据获取模块，钻机与控制模块电连接，控制模块与数据获取模块通信连接；随着我国隧道建设的发展，机械化/数字化智能化趋势越来越明显，本发明通过优化钻孔装置实时测试前方掌子面岩石参数和岩体完整性，并确定掌子面围岩级别、快速调整和优化支护参数，提高了施工安全性与质量。

技术领域

本发明隧道工程技术领域，为一种钻爆法钻孔设备，具体为一种岩体随钻参数实时采集钻孔系统及钻孔方法。

背景技术

大量实例表明，在岩体隧洞工程施工中，科学合理地应用钻爆施工技术，对提高岩体隧道施工效率和质量有重要意义，同时也能够有效确保相关工作人员人身以及财产的安全，进而减少施工成本投放。

在岩体隧道钻爆法施工时，要切实保证岩体的稳定性。因此，围岩结构特征和完整性钻爆施工有非常严重的影响。岩体强度是一项非常重要的指标，既是围岩质量的反映，同时也是岩体低于外力的主要体现。

现有的钻爆法钻孔设备主要以钻孔作业强度大、工作效率低、精度较差的问题。在机械化建设日益发达的情况下，现有钻孔设备适用能力不足，无法实时获取围岩级别信息，不能满足实际需求。

针对于以上的问题现有技术提出了多个方法，在现有技术1(CN202120626144.3，一种用于隧道钻孔装置的新型钻头)提供了一种用于隧道钻孔装置的新型钻头，以解决现有的隧道钻孔钻头不易完成拆解更换的问题。但该装置难以进行移动，且不具有高度调节功能，打孔效率较低；该装置不具有限位功能，不能够很好的控制打孔的深度，可能会造成打孔精度较差。在现有技术2(CN202122101632.5，一种隧道施工用高效的钻孔装置)中，提供了一种钻孔装置，该装置通过在放置台底部安装了万向轮，能够通过装置把手推动该装置移动，且能够通过液压伸缩座调整打孔钻头的高度，从而能够增加该装置的打孔效率。但该装置钻头易磨损，钻孔装置在使用和更换时会受到环境的限制，从而影响工作效率。在现有技术3(CN202010789751.1，煤矿巷道和隧道随钻钻孔雷达超前探测装置与方法)中，提供了一种装置，可对掘进隧道工作面正在钻进的钻孔进行探测，可以对钻孔周围0～30米范围内的地质构造、富水体和导水通道等有害地质体进行精细有效的探测。但隧道开挖过程实际上是围岩内部应力重分布和达到二次平衡状态的过程，因此前方掌子面围岩级别与隧道开挖有着密切的联系，而本装置无法对前方围岩级别提供实时数据。

发明内容

本发明提供一种钻孔系统及其方法，目的在于解决以上现有技术中针对于围岩参数获取效率低、样本单一、围岩等级无法快速准确确定等问题。

本发明是这样实现的：

第一方面，一种钻孔系统，放置于岩体钻孔中，包括钻孔装置和控制装置；所述钻孔装置与所述控制装置配合连接，所述钻孔装置包括钻杆总成以及与所述钻杆总成连接的钻机和钻头，所述钻杆总成包括第一钻杆和随钻传感钻杆，所述第一钻杆内设置有横向空腔，所述随钻传感钻杆沿所述横向空腔设置；所述控制装置包括控制模块和数据获取模块，所述钻机与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述数据获取模块通信连接。

基于第一方面，提供第一种可实施方式，所述钻孔装置还包括与所述第一钻杆和所述钻机连接的第二钻杆，所述第一钻杆与所述第二钻杆、所述随钻传感钻杆可拆卸连接。

结合第一种可实施方式，提供第二种可实施方式，所述第一钻杆为高强度钢材钻杆。

结合第一方面，提供第三种可实施方式，所述随钻传感钻杆中设置有过水通道。

结合第一方面，提供第四种可实施方式，所述数据获取模块设置于所述随钻传感钻杆内，用于获取对应的岩体数据。