CN115355778B - 一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道施工技术领域，具体的说是一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，包括以下步骤：对隧道掘进掌子面前方应力分布特征进行分析，随后基于极限平衡理论的预留岩墙厚度计算模型；建立隧道模型，模拟施工工况与施工结果分析，确定预留岩墙的厚度；通过固定砂环将雷管固定，通过调节防护板使得雷管与施工孔相适配，随后将雷管埋入到孔洞中，引爆雷管进行隧道施工；所述固定砂环与调节防护板之间固定有延长环；通过建立了瓦斯突出工区揭煤预留岩墙模型，分析模型极限平衡区单元体受力状态推导出临界岩墙尺寸计算公式，从而准确确定了预留岩墙的厚度，达到了在保证隧道掘进安全的同时，有效缩短通过煤层工期的效果。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体的说是一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法。
背景技术
随着交通基础设施的全面推进，尤其是高速铁路以顺直的大半径曲线穿山越岭，线路不可避免地穿越大量的煤系地层。隧道穿越煤层时，发生煤与瓦斯突出的风险很大。煤与瓦斯突出伴随的强大冲击力，不仅会破坏隧道结构、通风系统，甚至可能导致瓦斯突出、窒息或爆炸，严重威胁隧道的安全施工。
隧道揭煤前，应预留一定厚度的安全岩墙，既能防止瓦斯突出，又便于采取防突措施。合理预留安全岩墙厚度是大断面隧道瓦斯突出工区揭煤施工安全的关键参数。如果预留岩墙厚度过小，难以抵抗地应力和瓦斯压力自行揭穿煤层，造成瓦斯突出等安全隐患。反之会影响施工进度，影响揭煤作业。为此，本发明提供一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，包括以下步骤：
S1、对隧道掘进掌子面前方应力分布特征进行分析，随后基于极限平衡理论的预留岩墙厚度计算模型；
S2、建立隧道模型，模拟施工工况与施工结果分析，确定预留岩墙的厚度；
S3、通过固定砂环将雷管固定，通过调节防护板使得雷管与施工孔相适配，随后将雷管埋入到孔洞中，引爆雷管进行隧道施工；工作时，通过建立了瓦斯突出工区揭煤预留岩墙模型，分析模型极限平衡区单元体受力状态推导出临界岩墙尺寸计算公式，从而准确确定了预留岩墙的厚度，达到了在保证隧道掘进安全的同时，有效缩短通过煤层工期的效果。
优选的，所述固定砂环与调节防护板之间固定有延长环，所述调节防护板下方转动连接有支撑脚，所述支撑脚远离调节防护板的一端呈尖锐状，所述固定砂环内部贯通连接有多个挤压杆，多个所述挤压杆呈阵列分布，多个所述挤压杆靠近固定砂环中心的一端均固定有贴合板，所述贴合板远离挤压杆的一侧固定有海绵垫；工作时，在确定了预留岩墙的厚度后，使用雷管进行爆破时，需要员工首先将雷管放入到固定砂环的内部，而后推挤挤压杆带动贴合板运动，直至多个贴合板均与雷管的表面贴合，随后即完成对雷管的固定，这时再将雷管放入到提前挖掘好的炮孔后，调节支撑脚的角度对调节防护板进行支撑，进而对雷管进行支撑，如此便可确保雷管在放置后不会出现偏位的情况，从而有效的确保了施工的质量。
优选的，所述挤压杆外部固定有弧形块，所述弧形块外部滑动连接有支撑弹片，所述支撑弹片与固定砂环固定连接，所述支撑弹片共有多个并阵列分布在固定砂环的内部，所述弧形块与支撑弹片均呈弧形且相互适配；工作时，在安装挤压杆的过程中，通过推挤挤压杆的方式带动弧形块滑动，弧形块在滑动的过程中会与支撑弹片接触，从而推动支撑弹片弯曲形变，直至弧形块完全滑动过支撑弹片，当弧形块滑动过支撑弹片后支撑弹片复位从而会对弧形块进行限位，防止弧形块进行复位，如此便可有效的对弧形块进行限位进而对挤压杆与贴合板进行限位，防止在安装后雷管自固定砂环的内部滑出的情况出现。
优选的，所述挤压杆内部固定有防爆壳体，所述防爆壳体内部设置有通电磁铁，所述通电磁铁靠近贴合板的一侧设置有配重块，所述配重块内部固定有随动磁铁，所述通电磁铁通电后与随动磁铁的磁性为同性，所述配重块远离通电磁铁的一侧固定有敲击针头，所述敲击针头远离通电磁铁的一侧设置有玻璃壳体，所述防爆壳体底端开设有排液孔，所述挤压杆、贴合板内部均开设有与排液孔相适配的通孔；工作时，在正常情况下，雷管会爆炸从而将岩土炸开，然而部分雷管会因为内部故障出现无法爆炸的情况，这种被称为盲炮，一旦出现盲炮需要谨慎处理，需要以员工的安全为第一位，部分盲炮无法再次使用需要进行安全拆除与销毁，此时员工可以远程启动通电磁铁的开关信号，使得通电磁铁通电运行，从而对随动磁铁施加斥力，此时的配重块会在斥力的作用下推动敲击针头进行运动，直至敲击针头与玻璃壳体发生撞击，当敲击针头与玻璃壳体发生撞击后玻璃壳体便会破裂，从而其内部存储的腐蚀液便会渗出，渗出的腐蚀液会通过排液孔与通孔滴落在雷管表面，从而对雷管进行腐蚀直至将其内部的火药浸湿，使其彻底失效，需要说明的是整个腐蚀过程根据腐蚀液的浓度不同所需的时间也不同，员工在腐蚀作业完成后的半个小时才可到雷管附近回收处理，如此便可自动对盲炮进行销毁处理保护员工的生命安全。
优选的，所述配重块外部滑动连接有限位架，所述配重块两侧且位于限位架的内部设置与弹性片，所述弹性片对配重块进行支撑；工作时，而在雷管正常爆炸后，固定砂环会被爆炸的冲击力分解，同时挤压杆也会在爆炸的作用下破碎，这时防爆壳体会对其内部的结构进行保护，抵御爆炸的冲击力对其内部的结构造成的破坏，此时弹性片对配重块进行支撑限位，防止配重块在雷管爆炸的过程中将玻璃壳体撞碎，而需要说明的是，通电磁铁启动后产生的斥力大小应当足以带动配重块推动弹性片使其形变，如此便可实现了循环使用的效果。
优选的，所述限位架远离通电磁铁的一端固定有橡胶环，所述玻璃壳体外部与防爆壳体之间放置有缓冲海绵；工作时，橡胶环与缓冲海绵的设计可以在雷管爆炸后防爆壳体翻滚的过程中对玻璃壳体进行保护限位，防止玻璃壳体破裂或是与敲击针头发生接触。
优选的，所述排液孔远离缓冲海绵的一侧滑动连接有磁性闭合块，所述磁性闭合块与防爆壳体之间固定有伸缩杆，所述闭合块靠近缓冲海绵的一侧固定有伸缩针头；工作时，在配重块带动敲击针头将玻璃壳体敲碎后，其会沉入到玻璃壳体的底部，在此过程中，随动磁铁的磁力会作用在磁性闭合块上，从而带动磁性闭合块压缩伸缩杆后推动伸缩针头运动，需要说明的是伸缩针头为伸缩式，从而于此同时伸缩针头也会同时在磁力的作用下伸出与玻璃壳体接触，进而将玻璃壳体刺穿使其破碎，进一步的确保了在销毁盲炮时腐蚀液的正常流动性，提高了盲炮销毁的稳定性，需要说明的是在正常状态下磁性闭合块完全压缩伸缩杆后伸缩针头不会与玻璃壳体接触。
优选的，所述防爆壳体远离贴合板的一侧插接有空心柱，所述空心柱内部填充有大量有色烟气，所述空心柱内部开设有多个排气孔，所述排气孔内部设置有配重球，所述配重球外部固定有多个穿刺针头，所述配重球与空心柱之间固定有支撑弹杆，所述配重球两侧均设置有弹性膜，所述挤压杆内部开设有多个与排气孔相适配的通孔；工作时，在雷管正常爆炸后，防爆壳体内部的结构件由于防爆壳体的保护大多完好可重复利用，而在雷管爆炸的过程中，产生的冲击力会使得配重球带动支撑弹杆往复的晃动，在配重球晃动的过程中其会带动穿刺针头将弹性膜刺穿，弹性膜在被刺穿后存储与空心柱内部的有色烟气便会逸出，从而对防爆壳体的位置进行定位，便于爆破后的回收利用，减少员工的寻找时间。
优选的，所述空心柱内部设置有多个搅动球，所述搅动球与空心柱之间固定有连接弹绳；工作时，在雷管爆炸后，空心柱内部的搅动球会在惯性力的作用下拉动连接弹绳往复的弹动，从而对空心柱内部的有色烟气进行搅动，防止烟气中的有色颗粒沉淀造成员工寻找困难。
优选的，所述贴合板内部滑动连接有一对顶升杆，所述顶升杆远离海绵垫的一侧设置有储粉囊，所述储粉囊远离贴合板中心的一侧贯通连接有排粉管；工作时，在安装雷管的过程中，贴合板会带动海绵垫逐渐与雷管的外壁贴合，在此过程中，顶升杆会在雷管外壁的作用下滑动，从而对储粉囊进行推挤，进而将储粉囊内部的干燥粉推挤出，喷出的干燥粉洒落在雷管的表面，使得其表面保持干燥状态，防止岩土中潮湿的环境对雷管的引爆造成影响。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，通过建立了瓦斯突出工区揭煤预留岩墙模型，分析模型极限平衡区单元体受力状态推导出临界岩墙尺寸计算公式，从而准确确定了预留岩墙的厚度，达到了在保证隧道掘进安全的同时，有效缩短通过煤层工期的效果。
2.本发明所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，通过固定砂环对雷管的固定，调节支撑脚的角度对调节防护板进行支撑，进而对雷管进行支撑，如此便可确保雷管在放置后不会出现偏位的情况，从而有效的确保了施工的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中延长环结构立体图；
图3是本发明中延长环结构剖视图；
图4是本发明图3中A处局部放大图；
图5是本发明图4中B处局部放大图；
图6是本发明图4中C处局部放大图；
图7是本发明图4中D处局部放大图；
图8是本发明中贴合板结构第二种实施例结构示意图。
图中：1、固定砂环；2、延长环；3、调节防护板；4、支撑脚；5、挤压杆；6、贴合板；7、海绵垫；8、弧形块；9、支撑弹片；10、防爆壳体；11、通电磁铁；12、配重块；13、随动磁铁；14、敲击针头；15、弹性片；16、限位架；17、橡胶环；18、玻璃壳体；19、缓冲海绵；20、伸缩针头；21、磁性闭合块；22、伸缩杆；23、空心柱；24、配重球；25、穿刺针头；26、支撑弹杆；27、弹性膜；28、搅动球；29、连接弹绳；30、顶升杆；31、储粉囊。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1所示，本发明实施例所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，包括以下步骤：
S1、对隧道掘进掌子面前方应力分布特征进行分析，随后基于极限平衡理论的预留岩墙厚度计算模型；
S2、建立隧道模型，模拟施工工况与施工结果分析，确定预留岩墙的厚度；
S3、通过固定砂环1将雷管固定，通过调节防护板3使得雷管与施工孔相适配，随后将雷管埋入到孔洞中，引爆雷管进行隧道施工；工作时，通过建立了瓦斯突出工区揭煤预留岩墙模型，分析模型极限平衡区单元体受力状态推导出临界岩墙尺寸计算公式，从而准确确定了预留岩墙的厚度，达到了在保证隧道掘进安全的同时，有效缩短通过煤层工期的效果。
如图2至图4所示，所述固定砂环1与调节防护板3之间固定有延长环2，所述调节防护板3下方转动连接有支撑脚4，所述支撑脚4远离调节防护板3的一端呈尖锐状，所述固定砂环1内部贯通连接有多个挤压杆5，多个所述挤压杆5呈阵列分布，多个所述挤压杆5靠近固定砂环1中心的一端均固定有贴合板6，所述贴合板6远离挤压杆5的一侧固定有海绵垫7；工作时，在确定了预留岩墙的厚度后，使用雷管进行爆破时，需要员工首先将雷管放入到固定砂环1的内部，而后推挤挤压杆5带动贴合板6运动，直至多个贴合板6均与雷管的表面贴合，随后即完成对雷管的固定，这时再将雷管放入到提前挖掘好的炮孔后，调节支撑脚4的角度对调节防护板3进行支撑，进而对雷管进行支撑，如此便可确保雷管在放置后不会出现偏位的情况，从而有效的确保了施工的质量。
如图4所示，所述挤压杆5外部固定有弧形块8，所述弧形块8外部滑动连接有支撑弹片9，所述支撑弹片9与固定砂环1固定连接，所述支撑弹片9共有多个并阵列分布在固定砂环1的内部，所述弧形块8与支撑弹片9均呈弧形且相互适配；工作时，在安装挤压杆5的过程中，通过推挤挤压杆5的方式带动弧形块8滑动，弧形块8在滑动的过程中会与支撑弹片9接触，从而推动支撑弹片9弯曲形变，直至弧形块8完全滑动过支撑弹片9，当弧形块8滑动过支撑弹片9后支撑弹片9复位从而会对弧形块8进行限位，防止弧形块8进行复位，如此便可有效的对弧形块8进行限位进而对挤压杆5与贴合板6进行限位，防止在安装后雷管自固定砂环1的内部滑出的情况出现。
如图4至图5所示，所述挤压杆5内部固定有防爆壳体10，所述防爆壳体10内部设置有通电磁铁11，所述通电磁铁11靠近贴合板6的一侧设置有配重块12，所述配重块12内部固定有随动磁铁13，所述通电磁铁11通电后与随动磁铁13的磁性为同性，所述配重块12远离通电磁铁11的一侧固定有敲击针头14，所述敲击针头14远离通电磁铁11的一侧设置有玻璃壳体18，所述防爆壳体10底端开设有排液孔，所述挤压杆5、贴合板6内部均开设有与排液孔相适配的通孔；工作时，在正常情况下，雷管会爆炸从而将岩土炸开，然而部分雷管会因为内部故障出现无法爆炸的情况，这种被称为盲炮，一旦出现盲炮需要谨慎处理，需要以员工的安全为第一位，部分盲炮无法再次使用需要进行安全拆除与销毁，此时员工可以远程启动通电磁铁11的开关信号，使得通电磁铁11通电运行，从而对随动磁铁13施加斥力，此时的配重块12会在斥力的作用下推动敲击针头14进行运动，直至敲击针头14与玻璃壳体18发生撞击，当敲击针头14与玻璃壳体18发生撞击后玻璃壳体18便会破裂，从而其内部存储的腐蚀液便会渗出，渗出的腐蚀液会通过排液孔与通孔滴落在雷管表面，从而对雷管进行腐蚀直至将其内部的火药浸湿，使其彻底失效，需要说明的是整个腐蚀过程根据腐蚀液的浓度不同所需的时间也不同，员工在腐蚀作业完成后的半个小时才可到雷管附近回收处理，如此便可自动对盲炮进行销毁处理保护员工的生命安全。
如图5所示，所述配重块12外部滑动连接有限位架16，所述配重块12两侧且位于限位架16的内部设置与弹性片15，所述弹性片15对配重块12进行支撑；工作时，而在雷管正常爆炸后，固定砂环1会被爆炸的冲击力分解，同时挤压杆5也会在爆炸的作用下破碎，这时防爆壳体10会对其内部的结构进行保护，抵御爆炸的冲击力对其内部的结构造成的破坏，此时弹性片15对配重块12进行支撑限位，防止配重块12在雷管爆炸的过程中将玻璃壳体18撞碎，而需要说明的是，通电磁铁11启动后产生的斥力大小应当足以带动配重块12推动弹性片15使其形变，如此便可实现了循环使用的效果。
如图4至图5所示，所述限位架16远离通电磁铁11的一端固定有橡胶环17，所述玻璃壳体18外部与防爆壳体10之间放置有缓冲海绵19；工作时，橡胶环17与缓冲海绵19的设计可以在雷管爆炸后防爆壳体10翻滚的过程中对玻璃壳体18进行保护限位，防止玻璃壳体18破裂或是与敲击针头14发生接触。
如图6所示，所述排液孔远离缓冲海绵19的一侧滑动连接有磁性闭合块21，所述磁性闭合块21与防爆壳体10之间固定有伸缩杆22，所述闭合块21靠近缓冲海绵19的一侧固定有伸缩针头20；工作时，在配重块12带动敲击针头14将玻璃壳体18敲碎后，其会沉入到玻璃壳体18的底部，在此过程中，随动磁铁13的磁力会作用在磁性闭合块21上，从而带动磁性闭合块21压缩伸缩杆22后推动伸缩针头20运动，需要说明的是伸缩针头20为伸缩式，从而于此同时伸缩针头20也会同时在磁力的作用下伸出与玻璃壳体18接触，进而将玻璃壳体18刺穿使其破碎，进一步的确保了在销毁盲炮时腐蚀液的正常流动性，提高了盲炮销毁的稳定性，需要说明的是在正常状态下磁性闭合块21完全压缩伸缩杆22后伸缩针头20不会与玻璃壳体18接触。
如图7所示，所述防爆壳体10远离贴合板6的一侧插接有空心柱23，所述空心柱23内部填充有大量有色烟气，所述空心柱23内部开设有多个排气孔，所述排气孔内部设置有配重球24，所述配重球24外部固定有多个穿刺针头25，所述配重球24与空心柱23之间固定有支撑弹杆26，所述配重球24两侧均设置有弹性膜27，所述挤压杆5内部开设有多个与排气孔相适配的通孔；工作时，在雷管正常爆炸后，防爆壳体10内部的结构件由于防爆壳体10的保护大多完好可重复利用，而在雷管爆炸的过程中，产生的冲击力会使得配重球24带动支撑弹杆26往复的晃动，在配重球24晃动的过程中其会带动穿刺针头25将弹性膜27刺穿，弹性膜27在被刺穿后存储与空心柱23内部的有色烟气便会逸出，从而对防爆壳体10的位置进行定位，便于爆破后的回收利用，减少员工的寻找时间。
如图7所示，所述空心柱23内部设置有多个搅动球28，所述搅动球28与空心柱23之间固定有连接弹绳29；工作时，在雷管爆炸后，空心柱23内部的搅动球28会在惯性力的作用下拉动连接弹绳29往复的弹动，从而对空心柱23内部的有色烟气进行搅动，防止烟气中的有色颗粒沉淀造成员工寻找困难。
实施例二
如图8所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述贴合板6内部滑动连接有一对顶升杆30，所述顶升杆30远离海绵垫7的一侧设置有储粉囊31，所述储粉囊31远离贴合板6中心的一侧贯通连接有排粉管；工作时，在安装雷管的过程中，贴合板6会带动海绵垫7逐渐与雷管的外壁贴合，在此过程中，顶升杆30会在雷管外壁的作用下滑动，从而对储粉囊31进行推挤，进而将储粉囊31内部的干燥粉推挤出，喷出的干燥粉洒落在雷管的表面，使得其表面保持干燥状态，防止岩土中潮湿的环境对雷管的引爆造成影响。
工作原理：通过建立了瓦斯突出工区揭煤预留岩墙模型，分析模型极限平衡区单元体受力状态推导出临界岩墙尺寸计算公式，从而准确确定了预留岩墙的厚度，达到了在保证隧道掘进安全的同时，有效缩短通过煤层工期的效果；
在确定了预留岩墙的厚度后，使用雷管进行爆破时，需要员工首先将雷管放入到固定砂环1的内部，而后推挤挤压杆5带动贴合板6运动，直至多个贴合板6均与雷管的表面贴合，随后即完成对雷管的固定，这时再将雷管放入到提前挖掘好的炮孔后，调节支撑脚4的角度对调节防护板3进行支撑，进而对雷管进行支撑，如此便可确保雷管在放置后不会出现偏位的情况，从而有效的确保了施工的质量；
在安装挤压杆5的过程中，通过推挤挤压杆5的方式带动弧形块8滑动，弧形块8在滑动的过程中会与支撑弹片9接触，从而推动支撑弹片9弯曲形变，直至弧形块8完全滑动过支撑弹片9，当弧形块8滑动过支撑弹片9后支撑弹片9复位从而会对弧形块8进行限位，防止弧形块8进行复位，如此便可有效的对弧形块8进行限位进而对挤压杆5与贴合板6进行限位，防止在安装后雷管自固定砂环1的内部滑出的情况出现；
在正常情况下，雷管会爆炸从而将岩土炸开，然而部分雷管会因为内部故障出现无法爆炸的情况，这种被称为盲炮，一旦出现盲炮需要谨慎处理，需要以员工的安全为第一位，部分盲炮无法再次使用需要进行安全拆除与销毁，此时员工可以远程启动通电磁铁11的开关信号，使得通电磁铁11通电运行，从而对随动磁铁13施加斥力，此时的配重块12会在斥力的作用下推动敲击针头14进行运动，直至敲击针头14与玻璃壳体18发生撞击，当敲击针头14与玻璃壳体18发生撞击后玻璃壳体18便会破裂，从而其内部存储的腐蚀液便会渗出，渗出的腐蚀液会通过排液孔与通孔滴落在雷管表面，从而对雷管进行腐蚀直至将其内部的火药浸湿，使其彻底失效，需要说明的是整个腐蚀过程根据腐蚀液的浓度不同所需的时间也不同，员工在腐蚀作业完成后的半个小时才可到雷管附近回收处理，如此便可自动对盲炮进行销毁处理保护员工的生命安全；
而在雷管正常爆炸后，固定砂环1会被爆炸的冲击力分解，同时挤压杆5也会在爆炸的作用下破碎，这时防爆壳体10会对其内部的结构进行保护，抵御爆炸的冲击力对其内部的结构造成的破坏，此时弹性片15对配重块12进行支撑限位，防止配重块12在雷管爆炸的过程中将玻璃壳体18撞碎，而需要说明的是，通电磁铁11启动后产生的斥力大小应当足以带动配重块12推动弹性片15使其形变，如此便可实现了循环使用的效果；而橡胶环17与缓冲海绵19的设计可以在雷管爆炸后防爆壳体10翻滚的过程中对玻璃壳体18进行保护限位，防止玻璃壳体18破裂或是与敲击针头14发生接触；
在配重块12带动敲击针头14将玻璃壳体18敲碎后，其会沉入到玻璃壳体18的底部，在此过程中，随动磁铁13的磁力会作用在磁性闭合块21上，从而带动磁性闭合块21压缩伸缩杆22后推动伸缩针头20运动，需要说明的是伸缩针头20为伸缩式，从而于此同时伸缩针头20也会同时在磁力的作用下伸出与玻璃壳体18接触，进而将玻璃壳体18刺穿使其破碎，进一步的确保了在销毁盲炮时腐蚀液的正常流动性，提高了盲炮销毁的稳定性，需要说明的是在正常状态下磁性闭合块21完全压缩伸缩杆22后伸缩针头20不会与玻璃壳体18接触；
在雷管正常爆炸后，防爆壳体10内部的结构件由于防爆壳体10的保护大多完好可重复利用，而在雷管爆炸的过程中，产生的冲击力会使得配重球24带动支撑弹杆26往复的晃动，在配重球24晃动的过程中其会带动穿刺针头25将弹性膜27刺穿，弹性膜27在被刺穿后存储与空心柱23内部的有色烟气便会逸出，从而对防爆壳体10的位置进行定位，便于爆破后的回收利用，减少员工的寻找时间；而在雷管爆炸后，空心柱23内部的搅动球28会在惯性力的作用下拉动连接弹绳29往复的弹动，从而对空心柱23内部的有色烟气进行搅动，防止烟气中的有色颗粒沉淀造成员工寻找困难；
在安装雷管的过程中，贴合板6会带动海绵垫7逐渐与雷管的外壁贴合，在此过程中，顶升杆30会在雷管外壁的作用下滑动，从而对储粉囊31进行推挤，进而将储粉囊31内部的干燥粉推挤出，喷出的干燥粉洒落在雷管的表面，使得其表面保持干燥状态，防止岩土中潮湿的环境对雷管的引爆造成影响。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对隧道掘进掌子面前方应力分布特征进行分析，随后基于极限平衡理论确定预留岩墙厚度计算模型；
S2、建立隧道模型，模拟施工工况与施工结果分析，确定预留岩墙的厚度；
S3、通过固定砂环（1）将雷管固定，通过调节防护板（3）使得雷管与施工孔相适配，随后将雷管埋入到孔洞中，引爆雷管进行隧道施工；
所述固定砂环（1）与调节防护板（3）之间固定有延长环（2），所述调节防护板（3）下方转动连接有支撑脚（4），所述支撑脚（4）远离调节防护板（3）的一端呈尖锐状，所述固定砂环（1）内部贯通连接有多个挤压杆（5），多个所述挤压杆（5）呈阵列分布，多个所述挤压杆（5）靠近固定砂环（1）中心的一端均固定有贴合板（6），所述贴合板（6）远离挤压杆（5）的一侧固定有海绵垫（7）；
所述挤压杆（5）外部固定有弧形块（8），所述弧形块（8）外部滑动连接有支撑弹片（9），所述支撑弹片（9）与固定砂环（1）固定连接，所述支撑弹片（9）共有多个并阵列分布在固定砂环（1）的内部，所述弧形块（8）与支撑弹片（9）均呈弧形且相互适配；
所述挤压杆（5）内部固定有防爆壳体（10），所述防爆壳体（10）内部设置有通电磁铁（11），所述通电磁铁（11）靠近贴合板（6）的一侧设置有配重块（12），所述配重块（12）内部固定有随动磁铁（13），所述通电磁铁（11）通电后与随动磁铁（13）的磁性为同性，所述配重块（12）远离通电磁铁（11）的一侧固定有敲击针头（14），所述敲击针头（14）远离通电磁铁（11）的一侧设置有玻璃壳体（18），所述玻璃壳体（18）内部存放有腐蚀液，所述防爆壳体（10）底端开设有排液孔，所述挤压杆（5）、贴合板（6）内部均开设有与排液孔相适配的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述配重块（12）外部滑动连接有限位架（16），所述配重块（12）两侧且位于限位架（16）的内部设置有弹性片（15），所述弹性片（15）对配重块（12）进行支撑。
3.根据权利要求2所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述限位架（16）远离通电磁铁（11）的一端固定有橡胶环（17），所述玻璃壳体（18）外部与防爆壳体（10）之间放置有缓冲海绵（19）。
4.根据权利要求3所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述排液孔远离缓冲海绵（19）的一侧滑动连接有磁性闭合块（21），所述磁性闭合块（21）与防爆壳体（10）之间固定有伸缩杆（22），所述磁性闭合块（21）靠近缓冲海绵（19）的一侧固定有伸缩针头（20）。
5.根据权利要求1所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述防爆壳体（10）远离贴合板（6）的一侧插接有空心柱（23），所述空心柱（23）内部填充有大量有色烟气，所述空心柱（23）内部开设有多个排气孔，所述排气孔内部设置有配重球（24），所述配重球（24）外部固定有多个穿刺针头（25），所述配重球（24）与空心柱（23）之间固定有支撑弹杆（26），所述配重球（24）两侧均设置有弹性膜（27），所述挤压杆（5）内部开设有多个与排气孔相适配的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述空心柱（23）内部设置有多个搅动球（28），所述搅动球（28）与空心柱（23）之间固定有连接弹绳（29）。
7.根据权利要求1所述的一种大断面瓦斯隧道爆破揭煤施工方法，其特征在于：所述贴合板（6）内部滑动连接有一对顶升杆（30），所述顶升杆（30）远离海绵垫（7）的一侧设置有储粉囊（31），所述储粉囊（31）远离贴合板（6）中心的一侧贯通连接有排粉管。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086904A1 (ko) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | (주)엘티엠 | 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법 및 관련장치 |
| CN103454139A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-18 | 安徽理工大学 | 含瓦斯煤岩体扩容关键影响因素及重要度确定方法 |
| CN107559008A (zh) * | 2017-08-11 | 2018-01-09 | 太原理工大学 | 一种联合复采特厚煤层停采线煤柱的方法 |
| CN109723421A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-07 | 中铁十九局集团矿业投资有限公司 | 一种高地应力下瓦斯隧道岩爆的主动防治方法 |
| CN114577078A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-06-03 | 安徽理工大学 | 一种综掘工作面过硬岩正断层爆破方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8754284B2 (en) * | 2008-02-01 | 2014-06-17 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Further improved blasting method |
| US10400558B1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-03 | Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg | Fluid-disabled detonator and method of use |
| CN109236362B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-06-23 | 辽宁工程技术大学 | 一种确定综放沿空留巷巷旁充填体支护参数的方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086904A1 (ko) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | (주)엘티엠 | 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법 및 관련장치 |
| CN103454139A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-18 | 安徽理工大学 | 含瓦斯煤岩体扩容关键影响因素及重要度确定方法 |
| CN107559008A (zh) * | 2017-08-11 | 2018-01-09 | 太原理工大学 | 一种联合复采特厚煤层停采线煤柱的方法 |
| CN109723421A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-07 | 中铁十九局集团矿业投资有限公司 | 一种高地应力下瓦斯隧道岩爆的主动防治方法 |
| CN114577078A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-06-03 | 安徽理工大学 | 一种综掘工作面过硬岩正断层爆破方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 瓦斯隧道的地质勘察问题探讨;熊灵阳;;铁道工程学报(第04期);第74-78页 * |
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