一种防止岩爆的平衡气压系统技术方案

一种防止岩爆的平衡气压系统，至少包括管道、固定装置、监测表与调节阀，所述管道采用空心圆管，管道上端密封、下端开口，管道的下端开口伸入岩溶地区钻进时增设的通气钻孔内。所述固定装置为将管道与地面固定并密封的构件；所述监测表设置于管道上，用于检测管道内的压强；所述调节阀设置于管道上，用于控制管道卸压。本实用新型专利技术的有益效果：调节岩溶地区钻进时钻孔内的压强，保护钻进施工安全进行，适用于岩溶洞穴地下水位变幅较大、裂隙发育、暗河中的气体排放不畅等岩溶强发育地区地下水和气的处治。

【技术实现步骤摘要】
一种防止岩爆的平衡气压系统
本技术涉及地下工程领域，具体涉及一种防止岩爆的平衡气压系统，主要适用于岩溶地基钻孔，在钻进时利用卸压装置防止岩爆灾害。
技术介绍
岩爆是指地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏的现象。岩爆发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击地压造成大量岩石崩落，并产生巨大声响和气浪冲击，不但可将矿井破坏，而且震动波可危及地面建筑物。工程上处理岩爆的思路是改善围岩应力，这种思想的核心是降低或抵消围岩应力，使应力缓慢释放，避免岩爆的发生。改善围岩应力的常规方法有以下几种：1.在洞身开挖爆破时，采用“短进尺、多循环”，采用光面爆破多段开挖技术，尽量减少对围岩的扰动，改善围岩应力状态；2.选择合适的开挖断面形式，也可改善围岩应力状态；3.应力解除法：通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破，在围岩内部造成一个破坏带，即形成一个低弹区，从而使动壁和掌子面应力降低，使高应力转移至围岩深部，施工时可在掌子面上打设若干(5～6个)深15～20m的超前钻孔，既可以起到超前钻探地质的作用，又可以起到释放掌子面应力的作用。超前钻孔的布置形式及参数与地质预测预报孔相同。上述多段开挖技术、勘察选取合适断面以及打设超前孔都需要高超的勘测水平和施工技术，工程复杂、实施成本高。正因如此，提出一种操作简单而又不必预先精确勘察的卸力装置便显得尤为重要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有岩溶开挖避免岩爆方法存在的上述不足，提供一种防止岩爆的平衡气压系统，调节岩溶地区钻进时钻孔内的压强，保护钻进施工安全进行，适用于岩溶洞穴地下水位变幅较大、裂隙发育、暗河中的气体排放不畅等岩溶强发育地区地下水和气的处治。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种防止岩爆的平衡气压系统，至少包括管道、固定装置、监测表与调节阀，所述管道采用空心圆管，管道上端密封(管道不与外界连通)、下端开口；所述固定装置为将管道与地面固定并密封的构件；所述监测表设置于管道上，用于检测管道内的压强；所述调节阀设置于管道上，用于控制管道卸压。按上述方案，所述管道的下端开口伸入岩溶地区钻进时增设的通气钻孔内。按上述方案，所述管道为根据所测水、气压力选取的能够承受大压强的空心圆管。本技术防止岩爆的平衡水气压力系统，通过外接压强控制组件调节岩溶地区钻进时钻孔内的压强，保护钻进施工安全进行。本技术具有如下有益效果：在岩溶地区钻进时增设通气钻孔，并连接本技术的平衡气压系统调节钻孔内压强，尤其适用于岩溶洞穴地下水位变幅较大、裂隙发育、暗河中的气体排放不畅等岩溶强发育地区地下水和气的处治。附图说明图1是本技术防止岩爆的平衡气压系统在工程上的应用图；图中，1-管道，2-固定装置，3-监测表，4-调节阀，5-岩溶地基，6-岩溶洞穴，7-地下水。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。参照图1所示，本技术一种防止岩爆的平衡气压系统，包括管道1、固定装置2、监测表3与调节阀4，管道1为根据所测水、气压力选取的能够承受大压强的空心圆管，管道1上端密封、下端开口，工作时管道1的下端开口伸入岩溶地区的岩溶地基5钻进时增设的通气钻孔内；固定装置2为将管道1与地面固定并密封的构件，当管道侧壁未与钻孔完全贴合，如钻孔大于管道直径时而发生漏气现象，固定装置2将管道1与地面密封；监测表3设置于管道1上，用于检测管道1内的压强；调节阀4设置于管道1上，用于控制管道1卸压，并在卸压的基础上控制卸压速率、控制洞内压强。管道1安装前，根据管道1空间布设要求、接头形式等条件合理配管。在岩溶洞穴6上覆岩土层中采取在管道1外与钻孔壁之间灌注水泥砂浆等措施确保管道1内水、气与洞穴上覆岩土层中的地下水7、气隔离。管道1安装结束后，应在地面设置管道1的固定装置，并及时安装调节阀4、监测表3，通过调节阀平衡各管道气压大小符合安全要求。工作时，在岩溶地区钻进时增设通气钻孔，并连接本技术的平衡气压系统，通过外接压强控制组件调节钻孔内压强，保护钻进施工安全进行。在岩溶地区钻进时增设通气钻孔，并连接平衡气压系统调节钻孔内压强，适用于岩溶洞穴6地下水位变幅较大、裂隙发育、暗河中的气体排放不畅等岩溶强发育地区地下水和气的处治。本技术尤其适用于岩溶洞穴地下水位变幅较大、裂隙发育、暗河中的气体排放不畅等岩溶强发育地区地下水和气的处治。前述对本技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本技术限定为所公开的精确形式。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本技术的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本技术的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本技术的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止岩爆的平衡气压系统，其特征在于：至少包括管道、固定装置、监测表与调节阀，所述管道采用空心圆管，管道上端密封、下端开口；所述固定装置为将管道与地面固定并密封的构件；所述监测表设置于管道上，用于检测管道内的压强；所述调节阀设置于管道上，用于控制管道卸压。/n

【技术特征摘要】
1.一种防止岩爆的平衡气压系统，其特征在于：至少包括管道、固定装置、监测表与调节阀，所述管道采用空心圆管，管道上端密封、下端开口；所述固定装置为将管道与地面固定并密封的构件；所述监测表设置于管道上，用于检测管道内的压强；所述调节阀设置于管道上，用于控制管道卸压。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健雪，陆志宇，张福友，王林均，张搏，
申请(专利权)人：贵州民族大学，
类型：新型
国别省市：贵州;52