CN108775226A - 一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 - Google Patents
一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108775226A CN108775226A CN201810585552.1A CN201810585552A CN108775226A CN 108775226 A CN108775226 A CN 108775226A CN 201810585552 A CN201810585552 A CN 201810585552A CN 108775226 A CN108775226 A CN 108775226A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling machine
- arch body
- armored concrete
- crossbeam
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 6
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000005074 turgor pressure Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法，该装置利用定向滑道和钻机施工钻孔，为静态破碎剂膨胀提供足够的自由面，提高了钻机钻进的准确率并极大的减轻了职工操作台钻的劳动强度；静裂技术的使用，实现了钢筋混凝土碹体的井下静态破碎。
Description
技术领域
本发明总体上涉及静态爆破领域，并且更具体地，涉及一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法。
背景技术
煤矿井底车场巷道支护主要以锚网配合钢筋混凝土混合支护为主，支护后的巷道表面形成强度高、硬度大的钢筋混凝土砌碹层，普通爆破无法对其造成破坏，而高药剂量爆破对围岩扰动较大，爆破飞石及冲击波对附近设备、设施的造成影响，采用科学合理的钢筋混凝土碹体破碎方法，对确保巷道正常掘进和矿井安全生产尤为重要。
静裂技术是将一种固态“静态破碎剂”填充至碹体内、利用“静态破碎剂”本身产生的膨胀力对药剂孔孔壁产生挤压从而破碎岩石的一种方式。然而，由于钢筋混凝土碹体结构的特殊性，现有技术中，尚没有在无冲击、对周围设备无破坏性的情况下将静裂技术应用于井下钢筋混凝土碹体的装置和方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在克服井下传统爆破破碎钢筋混凝土碹体方法存在的不足，避免爆破飞石及冲击波对附近设备、设施的影响，解决在钢筋混凝土碹体中有效切割钢筋的难题，提高钻机钻进的准确率并极大的减轻职工操作台钻的劳动强度。
一方面，本发明的实施例公开了一种用于井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置，包括：定向滑道和钻机，所述钻机可滑动地安装在所述定向滑道上，所述定向滑道固定在所述碹体的地面或巷帮上。
进一步地，所述定向滑道包括平行设置的两根竖梁，以及两端分别可移动地安装在两根竖梁上的横梁，所述钻机可滑动地安装在所述横梁上；其中，所述竖梁垂直地面固定于所述碹体的地面或巷帮上。
进一步地，所述竖梁为槽钢，所述横梁为方钢横梁，并且所述竖梁和所述横梁形成工字型安装架；
所述槽钢两端通过固定件固定在所述碹体的巷帮上；
所述钻机通过卡槽可滑动地卡装在所述方钢横梁上。
进一步地，所述钻机为水钻钻机，所述水钻钻机的钻头为金刚石薄壁钻头，所述钻头设置有加长杆。
进一步地，所述槽钢和所述方钢横梁的搭接处利用卡槽配合螺栓固定。
另一方面，本发明的实施例公开了一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的方法，所述方法利用前述任一项所述的装置，所述方法包括：
利用钻机垂直钢筋混凝土碹体表面施工多个钻孔，并且所述多个钻孔相通形成自由面；
在距离所述自由面预定距离处施工药剂孔；以及
将静态破碎剂泡水后填塞进所述药剂孔。
进一步地，水与所述静态破碎剂重量比为(28～35)：100；填塞前的泡水时间为8～10分钟。
进一步地，所述药剂孔为多个，且不相连通。
进一步地，所述药剂孔距离所述自由面的预定距离为200mm至300mm。
进一步地，所述药剂孔直径为42mm，并且相邻的所述药剂孔孔心间距为100至300mm。
本发明具有如下有益效果：
上述装置的设计解决了在钢筋混凝土碹体中有效切割钢筋的难题，提高了钻机钻进的准确率并极大地减轻了职工操作台钻的劳动强度；上述方法能够解决爆破飞石及冲击波对附近设备、设施的影响，对实现井下高质、高效破碎钢筋混凝土碹体、确保巷道的正常掘进和矿井的安全高效生产具有重要意义。
附图说明
根据以下详细描述，本发明的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可以简要描述如下：
图1为本发明实施例公开的用于井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置结构示意图；
图2为本发明实施例公开的用于井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置的钻孔及药剂孔的示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施例中提供了一种用于井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置，如图1所示，该装置包括定向滑道和钻机3。定向滑道包括平行设置的两根竖梁1以及两端分别安装在两根竖梁1上的横梁2。在该实施例中，竖梁1为14#槽钢、横梁2为70×50mm方钢横梁，其中加工成支腿的两根槽钢和一根方钢横梁组装成工字型安装架，其搭接处利用卡槽配合螺栓作卡兰固定；槽钢两端通过诸如锚杆(例如Φ20×2200mm)的固定件4固定在施工地点两侧的巷帮上。然后将与钻机3连接的卡槽卡在方钢横梁2上，通过调整卡槽在滑道上的位置来定位钻孔5，当卡槽定位在工作位置时，钻机向前推进打孔。由于井下使用风动钻机无法在含钢筋的碹体内钻进，为了能够克服箍筋阻碍，故引进了Z1Z-200型台式工程钻机，但是应当理解，符合工程要求的其他类型的钻机也是可能的。该钻机为水钻钻机，配合金刚石薄壁钻头、加长杆能够连续钻进Φ108mm钻孔，且能够截断碹体内钢筋，为静态破碎剂膨胀提供了足够的自由面。定向滑道的设计解决了由于钻孔位置较高且Z1Z-200型台式工程钻机较重、施工平行钻孔难度大、劳动强度高的问题。
本公开的另一个实施例提供了一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的方法。该方法利用静裂技术，在静态破碎剂浆体充填入钢筋混凝土碹体的药剂孔之前，需要确定至少有一个以上自由面，药剂孔方向应尽可能做到与自由面平行，自由面越多，单位破石量就越大，经济效益也更高。如图2所示，该实施例首先利用Z1Z-200型台式工程钻机平行底板垂直钢筋混凝土碹体施工一排钻孔，钻孔直径108mm，钻孔相通形成一排自由面；然后在距离自由面预定距离(200mm至300mm，如图2为200mm)处采用直径42mm钻头平行地施工两排药剂孔，药剂孔之间不相连通并且间距为100mm至300mm。将静态破碎剂泡水后填塞进药剂孔，静态破碎剂遇水发生水化反应，体积能膨胀4倍，经3-10小时产生的膨胀压可使破碎体产生裂纹，随着时间的增加裂纹会不断扩大，直至将碹体破碎剥离。将静裂技术拓展应用于破碎井下钢筋混凝土碹体，能够在无冲击波、对周围设备无破坏性的情况下实现对钢筋混凝土碹体的破碎。
本发明的有益效果是，相比于现有技术，解决了在钢筋混凝土碹体中有效切割钢筋的难题，提供了一种安全、高效的钢筋混凝土碹体破碎方法，为静态破碎剂膨胀提供了足够的自由面；井下静态破碎钢筋混凝土碹体装置的使用提高了钻机钻进的准确率并极大的减轻了职工操作台钻的劳动强度；静态破碎钢筋混凝土的方法能够解决爆破飞石及冲击波对附近设备、设施的影响，确保了巷道的正常掘进和矿井的正常生产。该发明在施工应用中发挥了高质、高效作用，使用期间无噪音、无振动、无飞石、无毒气、无冲击波、无有毒有害残留物，保证了施工质量及施工安全。
上述实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅为了清楚理解本公开的原理而提出。基本上不脱离本文描述的技术的精神和原理，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由权利要求保护。
Claims (10)
1.一种用于井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置，包括：定向滑道和钻机，所述钻机可滑动地安装在所述定向滑道上，所述定向滑道固定在所述碹体的地面或巷帮上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定向滑道包括平行设置的两根竖梁，以及两端分别可移动地安装在两根竖梁上的横梁，所述钻机可滑动地安装在所述横梁上；其中，所述竖梁垂直地面固定于所述碹体的地面或巷帮上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述竖梁为槽钢，所述横梁为方钢横梁，并且所述竖梁和所述横梁形成工字型安装架；
所述槽钢两端通过固定件固定在所述碹体的巷帮上；
所述钻机通过卡槽可滑动地卡装在所述方钢横梁上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻机为水钻钻机，所述水钻钻机的钻头为金刚石薄壁钻头，所述钻头设置有加长杆。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述槽钢和所述方钢横梁的搭接处利用卡槽配合螺栓固定。
6.一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-5中任一项所述的装置，所述方法包括：
利用钻机垂直钢筋混凝土碹体表面施工多个钻孔，并且所述多个钻孔相通形成自由面；
在距离所述自由面预定距离处施工药剂孔；以及
将静态破碎剂泡水后填塞进所述药剂孔。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，水与所述静态破碎剂重量比为(28～35)：100；填塞前的泡水时间为8～10分钟。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述药剂孔为多个，且不相连通。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述药剂孔距离所述自由面的预定距离为200mm至300mm。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述药剂孔直径为42mm，并且相邻的所述药剂孔孔心间距为100至300mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810585552.1A CN108775226A (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810585552.1A CN108775226A (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108775226A true CN108775226A (zh) | 2018-11-09 |
Family
ID=64025950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810585552.1A Pending CN108775226A (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108775226A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109989753A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-09 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种联排孔切割槽成形法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101132860A (zh) * | 2005-03-28 | 2008-02-27 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 静态破碎工作法及其所利用的静态破碎用辅助器具以及填充用工具 |
| CN101333811A (zh) * | 2008-08-05 | 2008-12-31 | 中国建筑材料科学研究总院 | 混凝土灌注桩桩头静态切割破碎方法 |
| CN101392531A (zh) * | 2008-09-25 | 2009-03-25 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 截断破碎钢筋砼桩、柱或地梁的施工方法 |
| US20090289492A1 (en) * | 2005-03-28 | 2009-11-26 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd | Static Crushing Method, Aid for Static Crushing Used for the Crushing Method, and Filling Tool |
| CN201865575U (zh) * | 2010-11-26 | 2011-06-15 | 安徽宏昌机电装备制造有限公司 | 一种探水探瓦斯钻机 |
| CN102127975A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-07-20 | 葛培中 | 混凝土预成孔静态破碎技术 |
| CN102678049A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-19 | 北京市三一重机有限公司 | 一种环切钻头、旋挖钻机及配合静态爆破的钻岩方法 |
| CN106351212A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-25 | 中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司 | 一种岩石地质条件下采用水钻及静态胀药施工桩基的方法 |
-
2018
- 2018-06-08 CN CN201810585552.1A patent/CN108775226A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101132860A (zh) * | 2005-03-28 | 2008-02-27 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 静态破碎工作法及其所利用的静态破碎用辅助器具以及填充用工具 |
| US20090289492A1 (en) * | 2005-03-28 | 2009-11-26 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd | Static Crushing Method, Aid for Static Crushing Used for the Crushing Method, and Filling Tool |
| CN101333811A (zh) * | 2008-08-05 | 2008-12-31 | 中国建筑材料科学研究总院 | 混凝土灌注桩桩头静态切割破碎方法 |
| CN101392531A (zh) * | 2008-09-25 | 2009-03-25 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 截断破碎钢筋砼桩、柱或地梁的施工方法 |
| CN201865575U (zh) * | 2010-11-26 | 2011-06-15 | 安徽宏昌机电装备制造有限公司 | 一种探水探瓦斯钻机 |
| CN102127975A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-07-20 | 葛培中 | 混凝土预成孔静态破碎技术 |
| CN102678049A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-19 | 北京市三一重机有限公司 | 一种环切钻头、旋挖钻机及配合静态爆破的钻岩方法 |
| CN106351212A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-25 | 中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司 | 一种岩石地质条件下采用水钻及静态胀药施工桩基的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许宁: "新型静态破碎剂试验研究", 《第四届全国岩石破碎学术讨论会论文集》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109989753A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-09 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种联排孔切割槽成形法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104763432B (zh) | 一种高应力巷道围岩卸压控制大变形的方法 | |
| CN103821558B (zh) | 煤矿采空区充填采矿及沿空留巷充填工艺 | |
| CN108087008B (zh) | 一种三软煤层沿空巷道支护方法 | |
| CN105545353B (zh) | 一种基于膏体充填的人工假顶构筑方法 | |
| CN110318761A (zh) | 一种控制巷道变形的施工方法 | |
| CN106677804B (zh) | 一种沿空留巷巷旁支护系统及其构筑方法 | |
| CN103899329A (zh) | 一种大变形破碎围岩巷道的治理方法 | |
| JP2023538226A (ja) | 山跳ね坑道の三次予防制御方法 | |
| WO2016150188A1 (zh) | 一种致裂相邻采煤工作面遗留充填墙体的方法 | |
| CN109209495A (zh) | 一种综采工作面的停采面上的切顶卸压保护方法 | |
| CN113700483B (zh) | 一种地面钻井卸压的多煤层冲击矿压防治方法 | |
| CN103321677A (zh) | 利用条带充填墙体主动控制煤矿关键层运动的方法 | |
| CN112554888A (zh) | 一种边界煤柱下巷道的卸压-补强协同维护方法 | |
| CN204532363U (zh) | 巷道的组合拱支护装置 | |
| CN207229125U (zh) | 一种专用于钢管混凝土墩柱的推力装置 | |
| CN108775226A (zh) | 一种井下静态破碎钢筋混凝土碹体的装置和方法 | |
| CN109958454A (zh) | 回采巷道底鼓控制系统及其控制方法 | |
| CN116537784B (zh) | 小煤柱沿空掘巷的稳定方法 | |
| CN110939464B (zh) | 一种相邻工作面沿空留巷联合支护方法 | |
| CN102425428A (zh) | 巷道迎头极破碎顶板控制方法 | |
| Yao et al. | Examples of ground support practice in challenging ground conditions at Vale� deep operations in Sudbury | |
| CN104234685A (zh) | 一种特厚煤层回采面防冲卸压钻孔错层布置方法 | |
| CN108316925B (zh) | 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 | |
| CN115929307A (zh) | 一种吸能注浆与大直径卸压孔组合的煤巷冲击矿压防治方法 | |
| CN116575920A (zh) | 一种超前应力释放孔和水力压裂联合的隧道岩爆防控方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181109 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |