CN102287197A

CN102287197A - 一种地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法

Info

Publication number: CN102287197A
Application number: CN2011102024331A
Authority: CN
Inventors: 吴高见; 刘振燕; 任俊友; 孙林智; 丁晓勇; 梁涛; 唐晖
Original assignee: Sinohydro Bureau 5 Co Ltd
Current assignee: Sinohydro Bureau 5 Co Ltd
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，辅助装置包括撞击探测设备和密编网带，所述撞击探测设备包括挖掘机机身、动臂和可拆卸撞击探头，所述挖掘机机身操控动臂从而带动撞击探头进行撞击，密编网带用于撞击后的固定。处理方法：对岩爆表面信息进行连续观测和记录；观测岩爆停止后，撞击探测设备对围岩进行撞击，试探围岩安全状态；经上步撞击后，围岩仍能处于安全稳定状态，则安挂密编网带；朝掌子面围岩喷射薄层纤维混凝土；对掌子面继续掘进，度过岩爆区；新进尺工作面钻爆后，喷一薄层混凝土进行封闭。本发明能减轻岩爆对工作人员的伤害，提高施工生产安全，使工程人员能在有较大安全保障的措施下顺利通过岩爆区。

Description

一种地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及一种地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法。

背景技术

目前，岩爆是指岩石工程中围岩体的突然破坏并伴随着岩体中应变能的突然释放，岩爆是一种岩石破裂过程失稳的现象。轻微的岩爆仅有剥落岩片，无弹射现象，严重的可测到4.6级的震级，烈度达7一8度，使地面建筑遭受破坏，并伴有很大的声响。岩爆可瞬间突然发生，也可以持续几天到几个月。发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性，在这种条件下，一旦由于地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态，岩体中积聚的能量导致岩石破坏，并将破碎岩石抛出。

因此，岩爆是地下工程中常会遇到的一种地质灾害，属世界级难题。在高地应力地下工程施工中，由于深埋高地应力的分布和复杂的地质构造，硬岩地段时有出现令人难以预测的岩爆现象，这是山岩深埋高地应力突然猛烈释放的结果。岩爆的发生伴随着响亮刺耳的声音会有大小不等的岩块从岩体中弹射出来形成飞石。这种飞石对地下工程工作人员的生命安全构成了严重威胁，并且往往因此影响地下工程的施工进度。人们对地下工程岩爆的认识和处理尚处在探索阶段。

当岩爆发生后，如何继续安全生产，给人们带来很大的困惑，是目前急需解决的问题。

洒水湿润和喷锚支护是目前岩爆发生后使用最多的处理方法。然而，采取洒水湿润和喷锚支护的时机很难把握。时机早了，作业人员的人身安全无法保证，不能贸然动工。时机拖后，作业人员的安全威胁没有排除的情况下，又容易延误施工工期。

另外，发生在河南宝泉蓄能电站进厂交通洞里的强烈岩爆，岩爆地段围岩呈滴水湿润状态，这一现象又改变了人们对岩爆只发生在干燥围岩地段的看法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，提高岩爆发生后施工作业人员的安全程度，并能以合理的时间恢复进入工作面。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种地下工程岩爆处理的辅助装置，包括撞击探测设备和密编网带，所述撞击探测设备包括挖掘机机身、动臂和可拆卸撞击探头，所述挖掘机机身操控动臂从而带动撞击探头进行撞击，密编网带用于撞击后的固定。

作为一种优选方式：其中，所述挖掘机机身为履带式挖掘机或轮式挖掘机。

作为一种优选方式：其中，所述动臂为普通臂或加长臂。

作为一种优选方式：其中，所述可拆卸撞击探头为铲斗或破碎锤的锤体。

作为一种优选方式：其中，所述密编网带为金属材料编织成的绳网。

一种地下工程岩爆处理的处理方法，包括以下处理步骤：

一、岩爆发生后，对岩爆表面信息进行连续观测和记录；

二、观测岩爆停止后，撞击探测设备对围岩进行撞击，试探围岩安全状态；

三、经上步撞击后，围岩仍能处于安全稳定状态，则安挂密编网带；

四、朝掌子面围岩喷射薄层纤维混凝土；

五、对掌子面继续掘进，度过岩爆区；

六、新进尺工作面钻爆后，喷一薄层混凝土进行封闭。

作为一种优选方式：其中，在上述处理步骤二中，记录内容为：岩爆发生的时间、位置、次数、间隔、岩爆弹射石块大小及声响。

作为一种优选方式：其中，在上述处理步骤五中，当围岩处于干燥状态时，先向掌子面围岩喷洒水雾。

作为一种优选方式：其中，在上述处理步骤五中，喷完混凝土后，进行锚杆支护。

作为一种优选方式：其中，在上述处理步骤六中，用超前支护超前局部爆破、严格光面爆破或短进尺、多循环、弱爆破的方法度过岩爆区。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：根据岩爆发生的规律，采用简单实用又符合岩爆治理规律的方法，能够减轻岩爆对工作人员的伤害，提高安全施工生产的程度，缩短岩爆灾害的处理时间和资金投入，使得工程人员能够在有较大安全保障的措施下顺利通过岩爆区。

附图说明

图1为本发明地下工程岩爆处理的辅助装置中撞击探测设备的结构示意图；

图2为本发明地下工程岩爆处理的辅助装置中密编网带的结构示意图；

图3为本发明地下工程岩爆处理方法的流程示意图。

图中：1-撞击探测设备；2-密编网带。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，本发明地下工程岩爆处理的辅助装置，包括撞击探测设备1和密编网带2，所述撞击探测设备1包括挖掘机机身、动臂和可拆卸撞击探头，所述挖掘机机身操控动臂从而带动撞击探头进行撞击，密编网带2用于撞击后的固定。其中，所述挖掘机机身为履带式挖掘机或轮式挖掘机；所述动臂为普通臂或加长臂；所述可拆卸撞击探头为铲斗或破碎锤的锤体，还可为符合本功能要求的任何型钢制品；所述密编网带2为金属材料编织成的绳网。

如图3所示：一种地下工程岩爆处理的处理方法，包括以下处理步骤：

一、岩爆发生后，撤离工作人员到安全地带、待避；

二、对岩爆表面信息进行连续观测和记录，所述记录内容为：岩爆发生的时间、位置、次数、间隔、岩爆弹射石块大小及声响；

三、观测岩爆停止后，操控撞击探测设备1对围岩进行撞击，试探围岩安全状态；

四、经上步撞击后，围岩仍能处于安全稳定状态，则安排施工人员进入；

五、安挂密编网带2，朝掌子面围岩喷射薄层纤维混凝土；当围岩处于干燥状态时，先向掌子面围岩喷洒水雾；喷完混凝土后，进行锚杆支护；

六、对掌子面继续掘进，度过岩爆区；用超前支护超前局部爆破、严格光面爆破或短进尺、多循环、弱爆破的方法度过岩爆区；

七、新进尺工作面钻爆后，喷一薄层混凝土进行封闭。

在实际应用中，具体来说：

岩爆发生后，洞内一切工作人员立即从原岗位撤离到安全地带、待避。

成立岩爆处理领导小组，安排技术人员和安全员对岩爆面进行24小时连续观测和记录。记录下次其余岩爆发生的时间、位置、次数、间隔、岩爆弹射石块大小及声响。便于对岩爆情况进行详细的了解。

待观测岩爆停止48小时后，由领导小组安排有关技术人员、安全员指挥本发明的撞击探测设备进入工作面。由做好自身安全防护的本辅助装置驾驶人员操控装置本身的探头对工作面围岩逐一地毯式地进行撞击，试探围岩的安全状态。

经该装置探头撞击，围岩仍能处于安全稳定状态时，施工作业人员具备了安全的条件进入现场作业。

进入岩爆区的作业人员首先安挂本发明第二部分密编网带，在安全网带的保护下向掌子面围岩喷射薄层纤维混凝土，有经验的根据岩爆发生的情况或两者选其一。当围岩处于干燥状态时，在安全网带的保护下，可先向掌子面围岩喷洒水雾。喷完混凝土后，也可选择性地锚杆支护。

对掌子面的继续掘进，可以改变围岩应力条件，用超前支护、超前局部爆破或短进尺、多循环、弱爆破及严格光面爆破的方法度过岩爆区。

新进尺工作面钻爆后，立即喷一薄层混凝土进行封闭。

根据岩爆发生的规律，采用简单实用又符合岩爆治理规律的方法，能够减轻岩爆对工作人员的伤害，提高安全施工生产的程度，缩短岩爆灾害的处理时间和经费投入，使得工程人员能够在有较大安全保障的措施下顺利通过岩爆区。

在使用时，当地下开挖工程岩爆发生后，全体作业人员立即撤出工作面待避，并根据当时的具体情况选择合理的时间，利用本发明地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法首先进入岩爆工作面，对岩爆区围岩进行逐一探查处理和防护，为继而进入的支护和开挖作业人员提供安全的工作环境，从而减轻岩爆对工作人员的伤害，提高安全施工生产的程度，缩短岩爆灾害的处理时间和经费投入。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，而不是对本发明技术方案的限定，任何对本发明技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种地下工程岩爆处理的辅助装置，其特征在于：包括撞击探测设备和密编网带，所述撞击探测设备包括挖掘机机身、动臂和可拆卸撞击探头，所述挖掘机机身操控动臂从而带动撞击探头进行撞击，密编网带用于撞击后的固定。

2.根据权利要求1所述的地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，其特征在于：所述挖掘机机身为履带式挖掘机或轮式挖掘机。

3.根据权利要求1所述的地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，其特征在于：所述动臂为普通臂或加长臂。

4.根据权利要求1所述的地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，其特征在于：所述可拆卸撞击探头为铲斗或破碎锤的锤体。

5.根据权利要求1所述的地下工程岩爆处理的辅助装置及其处理方法，其特征在于：所述密编网带为金属材料编织成的绳网。

6.一种地下工程岩爆处理的处理方法，其特征在于：包括以下处理步骤：

一、岩爆发生后，对岩爆表面信息进行连续观测和记录；

一、观测岩爆停止后，撞击探测设备对围岩进行撞击，试探围岩安全状态；

二、经上步撞击后，围岩仍能处于安全稳定状态，则安挂密编网带；

三、朝掌子面围岩喷射薄层纤维混凝土；

四、对掌子面继续掘进，度过岩爆区；

五、新进尺工作面钻爆后，喷一薄层混凝土进行封闭。

7.根据权利要求6所述的一种地下工程岩爆处理的处理方法，其特征在于：在上述处理步骤二中，记录内容为：岩爆发生的时间、位置、次数、间隔、岩爆弹射石块大小及声响。

8.根据权利要求6所述的一种地下工程岩爆处理的处理方法，其特征在于：在上述处理步骤五中，当围岩处于干燥状态时，先向掌子面围岩喷洒水雾。

9.根据权利要求8所述的一种地下工程岩爆处理的处理方法，其特征在于：在上述处理步骤五中，喷完混凝土后，进行锚杆支护。

10.根据权利要求6所述的一种地下工程岩爆处理的处理方法，其特征在于：在上述处理步骤六中，用超前支护超前局部爆破、严格光面爆破或短进尺、多循环、弱爆破的方法度过岩爆区。