[其他]岩巷工程综合破岩技术

说明书

可以预见未来世界第一流的掘进技术，应是各种技术联合作用的综合技术。本文将论述《机械化钻爆技术》及与其它掘进技术的综合应用技术。

本综合技术之所以以钻爆技术为基准，是因为在目前以及一个时期内，用炸药来简化和降低岩巷工程工艺和成本仍是一个原则，特别对我国来说更是如此，但一般钻爆法效率低，进度慢不能适应形势要求，因此爆破技术的机械化将是方向。以钻爆技术为基准的综合破岩技术，其经济性将大为降低，其特点是能在任何硬度岩巷中保持高效，低耗的工作状态。

<一>机械化钻爆技术概述

所谓《机械化钻爆技术》是指将《钻爆法》完全机械化连续作业的技术，如美国著名的《螺旋爆破法》及我国提出的《风吹弹丸钻爆技术》等。本文将论述的《机械化钻爆技术》则是在国内外现有先进技术的基础上综合提高发展而来的，因此本技术是首创的。

机械化钻爆系统按爆破状态可分为动态爆破和静态爆破二种类型。动态爆破又可按炸药状态分为液体、乳状、固体三部分。静态爆破则根据其配方各组分，分别为液相和固相组成，或由多种固相组分组成。可以预见，在工程上静态爆破前途无量，似有可能取代动态爆破。

将以上钻爆法各分类和其它破岩技术综合运用，并解决各自突出的特殊问题。则可得出众多杰出的掘进方案（如附机后配套、出锚喷、支护，则实现了综合机械化掘进技术）。这些方案分则自成一体，合则横向多品种，纵向系列化（重、中、小型型式各异、变化多样）。这些方案的提出，为全面的、系统的从结构上改变我国目前的掘进状态，奠定了基础。为我国地下工程掘进机械化全线铺开创造了条件。

1、机械化钻爆系统简介

本系统除自动注药、储存、堵塞、引爆装置及凿岩机导轨和护盾外，均采用一般工业上常用设备。本系统各设备（钻爆、出、通风）均设于一合适的标准履带车上。见图

本机钻爆系统是首创，采用液压凿岩机，发明注药装置、堵塞装置、引爆装置（压力输药系统）发明多用途盾式防护。本机所有驱动动力部分亦可采用核动力，或称之为地下核潜艇。

2、机械化钻爆系统工作原理

多台凿岩机同时钻孔，由护盾支撑巷道顶部，以固定掘进机体。因空间有限故采用大直径炮孔，及高威力水胶、乳化，浆状炸药或液体炸药。以尽量减少凿岩机台数。成孔后，凿岩机退回预定位置，参见图1方案Ⅰ：导轨在油马达作用下，作轴向转动一定角度，使贮存器出口中心线对正炮孔中心线位置。见图2方案Ⅱ：导轨固定，当凿岩机凿成孔后退至予定位置，贮存器在旋转机构作用下旋转一定角度，使贮存器出口中心线对正炮孔中心线位置（见图1）。此时安装在液压推进器一端的输导装置，在推进器推力下向前运动，并凭借堵塞器外径和贮存器出口管径的公差配合产生的摩擦力，将输导装置同轴插头，插入堵塞器同轴插座内，并继续将堵塞器推入炮孔，堵塞器中部、后部外径为炮孔内径的过盈公差，以加强堵塞效果，推进器亦设定位装置，以使堵塞器在炮孔中位置适当。堵塞器到位后，注药方案Ⅰ：开启压力输药泵将乳状或液态炸药通过输送管道输入《输导装置》，再注入《堵塞器》通道中，压力流质炸药顶开《堵塞器》止逆装置，使流体炸药注入炮孔，堵塞器外壳表层设有沟槽起泄气作用（因在爆破作业中岩层裂隙较多，因此堵塞器外壳亦可不留槽，输药时可将压缩空气压入裂隙中），注药量可由计量器或压力计电器控制，以自动停泵，此时止逆装置闭合。注药方案Ⅱ，将注药器独立，成孔后先注药再堵孔，注药完成后《堵塞器》引爆装置开始工作。方案Ⅰ，引爆装置的同轴插销，是在无电情况下插入的，故无电火花，插入后，插头座设有密封圈隔绝，（在一定推力下可满足密封要求），此时用井下发爆器，接通电源，点燃堵塞爆破器中的引爆雷管延时药柱（本方案采用秒级雷管），以保证机组各防护设施到位后再击发雷管，引爆炸药（本方案适用于非瓦斯矿井的任何硬度的岩层中掘进）。方案Ⅱ采用遥控引爆，因接收机动作滞后量属微秒量级的，故可使用瞬发及毫秒雷管，因此本方案创造性地解决了本技术在瓦斯矿井中高速掘进问题。由于井下作业的现代化要求，因此电气自动化爆破是必然方向，至于接收机成本问题，可以予计在今后高速发展的5年中，将会成为微不足道的问题。

3、机械化钻    系统主要部件的结构及工作状况

本系统各主要工作部件包括，输导装置，堵塞器，储存器。

<1>输导装置

1>输导装置方案Ⅰ

输导装置安装在液压推进器推进瑞头

A    结构    见图3

①流体炸药入口，②电线，③同轴插头，④炸药通道。

B工作状况