【技术实现步骤摘要】
水射流辅助破岩智能控制系统及方法
本公开涉及一种水射流辅助破岩智能控制系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着国家基础设施建设力度的加大，大型地下洞室与隧道建设数量逐年增多。全断面隧道掘进机(TBM)已经成为不可或缺的大型施工机械，其具有破岩能力强、连续施工性优越、操作简单等优点而被大量应用于施工当中。然而实际使用过程中发现TBM在硬岩、极硬岩等工况条件下存在诸多不足：(1)贯入度、掘进速度低、(2)刀具磨耗数量大、(3)换刀次数和换刀时间严重增加、(4)掘进作业利用率大幅下降、(5)主轴承、主驱动寿命风险加大、(6)刀盘磨损寿命、开裂、变形风险加大，这些不足大大降低了隧道掘进施工效率，大幅增加了掘进成本。针对隧道掘进机存在的不足，急需找到一种提高破岩效率的手段。近年来水射流技术在煤矿开采、清洗、切割破碎等领域已经发展成熟，其具有清洁、高效、低能耗、易实现为特点，其原理是用高压泵将水加压，经过高压供水管路从喷嘴喷出以达到增加破岩效率。高压水射流破岩技...
【技术保护点】
1.一种水射流辅助破岩智能控制系统，其特征是：包括处理器、诊断模块、岩体感知辅助决策模块和输入单元，其中：/n所述岩体感知辅助决策模块，被配置为获取围岩状态和TBM掘进主参数，根据围岩状态和TBM掘进主参数判断是否启动水射流辅助破岩系统；/n所述岩体感知辅助决策模块，依据隧道掘进机的掘进主参数对当前隧道围岩等级进行实时划分；掘进主参数选取掘进机实时获取的单刀推进力Fn/(kN)和贯入度P/(mm/rev)，并将两者比值作为判定值Fn/P，根据判定值的不同，划分相应的围岩等级；/n所述诊断模块，连接有压力传感器和流量计，分别检测水射流辅助破岩系统的供水压力、流量、泵组运行参数...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
20190221 CN 20191013275641.一种水射流辅助破岩智能控制系统，其特征是：包括处理器、诊断模块、岩体感知辅助决策模块和输入单元，其中：
所述岩体感知辅助决策模块，被配置为获取围岩状态和TBM掘进主参数，根据围岩状态和TBM掘进主参数判断是否启动水射流辅助破岩系统；
所述岩体感知辅助决策模块，依据隧道掘进机的掘进主参数对当前隧道围岩等级进行实时划分；掘进主参数选取掘进机实时获取的单刀推进力Fn/(kN)和贯入度P/(mm/rev)，并将两者比值作为判定值Fn/P，根据判定值的不同，划分相应的围岩等级；
所述诊断模块，连接有压力传感器和流量计，分别检测水射流辅助破岩系统的供水压力、流量、泵组运行参数，并将检测值传输给所述诊断模块，当监测参数超出设定阈值时，判定出现故障，所述处理器发出信号，关闭水射流辅助破岩系统；
所述输入单元，被配置为接收输入信号，所述输入单元包括模式选择模块，所述模式选择模块被配置为确定处理器的运行控制模式，所述处理器输出根据所述岩体感知辅助决策模块得到的等级，并给出与等级相适配的水射流辅助破岩系统的开启/关闭的建议或自动进行水射流辅助破岩系统的开启或关闭；
所述处理器，被配置为接收所述输入信号，根据所述输入信号设置相应的预定阈值和围岩等级，并输出信号给所述诊断模块和所述岩体感知辅助决策模块。
2.如权利要求1所述的一种水射流辅助破岩智能控制系统，其特征是：所述诊断模块，还连接有应急开关，所述应急开关控制所述水射流辅助破岩系统的开关，当所述诊断模块判定为出现故障时，发送信号给应急开关，所述应急开关停止所述水射流辅助破岩系统。
技术研发人员：刘斌，李彪，谭顺辉，刘征宇，张金良，张波，胡蒙蒙，宁向可，杨应军，曹文正，
申请(专利权)人：山东大学，中铁工程装备集团有限公司，黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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