一种岩爆防治装置以及防治方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种岩爆防治装置以及防治方法。该防治装置排气主道沿轴向具有相对的第一端和第二端，排气主道内设置有气体压力传感器，外排气管连通在排气主道的第一端上，通气组件设置有多个，每个通气组件均具有相对的第一端和第二端，多个通气组件的第一端均连通在排气主道的周面上，多个通气组件的第二端均向背离排气主道的方向延伸，进气组件具有输入端和输出端，排气主道的第二端和一个进气组件的输出端连接，每个通气组件的第二端均对应和一个进气组件的输出端连接。本发明专利技术可减轻甚至阻止岩爆发生，具有很好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种岩爆防治装置以及防治方法
本专利技术属于隧道矿山施工
，尤其涉及一种岩爆防治装置以及防治方法。
技术介绍
随着现代社会的快速发展，我国铁路建设网也向西部高应力地区发展，矿山挖掘深度也越来越大，因此，工程建设中岩爆问题也愈加突出。岩爆是高地应力条件下工程开挖过程中，围岩因开挖卸荷导致的弹性应变能突然释放，从而产生岩石爆裂、剥落、弹射甚至抛掷的一种地质灾害，严重威胁着施工人员的生命安全与设备的正常使用，对整个工程建设产生难以估量的影响。岩爆问题一直是深部隧洞工程的研究热点与难点，国内外部分学者认为有一种岩爆发生时产生的爆炸现象是因为岩石体内存在气体，经过开挖扰动，在岩石内部，气体聚集形成高压气体而且无法释放，最终超出岩石承载极限，导致岩石破裂，高压气体释放，发生爆炸，产生强大气流，破坏支护结构，对现场人员与环境造成巨大的伤害。目前，在隧道与矿业工程中，对于岩爆的防治主要依靠支护结构自身强度，属于一种被动方法，常见的隧道支护方法有喷射混凝土支护、锚杆支护、金属网支护、钢拱架支护，可见传统方法支护下没有考虑岩爆发生形成的高压气体无法释放造成的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种岩爆防治装置以及防治方法，以解决现有技术中传统方法支护下没有考虑岩爆发生形成的高压气体无法释放造成的问题。本专利技术的技术方案为：一方面，本专利技术提供了一种岩爆防治装置，所述防治装置包括：排气主道，所述排气主道沿轴向具有相对的第一端和第二端，所述排气主道内设置有气体压力传感器；外排气管，所述外排气管连通在所述排气主道的第一端上；通气组件，所述通气组件设置有多个，每个所述通气组件均具有相对的第一端和第二端，多个所述通气组件的第一端均连通在所述排气主道的周面上，多个所述通气组件的第二端均向背离所述排气主道的方向延伸；进气组件，所述进气组件具有输入端和输出端，所述排气主道的第二端和一个所述进气组件的输出端连接，每个所述通气组件的第二端均对应和一个所述进气组件的输出端连接。进一步地，每个所述进气组件均包括：进气管，所述进气管具有相对的第一端和第二端，所述进气管的第一端为所述进气组件的输出端，所述进气管的第二端为所述进气组件的输入端；固定板，所述固定板固体套装在所述进气管的第二端上。更进一步地，所述固定板上设置有多个螺孔，多个所述螺孔绕所述进气管的中心轴等角度间隔设置。进一步地，所述固定板的外侧设置有橡胶垫层，所述橡胶垫圈设置在所述进气管的外侧，所述橡胶垫层突出所述进气管的第二端设置。进一步地，所述进气管的第二端内设置有过滤网。进一步地，和所述排气主道连接的所述进气管的第一端连接有第一直管，所述第一直管通过第一连接管连接在所述排气主道的第二端上，所述第一连接管和所述第一直管连接的一端的孔径小于所述第一连接管和所述排气主道连接的一端的孔径；和所述通气组件连接的所述进气管的第一端通过第二直管连接在所述通气组件的第二端上。进一步地，所述通气组件包括排气管和缓冲管，所述排气管的一端为所述通气组件的第一端，所述排气管的一端连通在所述排气主道的周面上，所述缓冲管垂直连通在所述排气管的另一端上，所述缓冲管和所述排气主道的中心轴平行设置，所述缓冲管远离所述排气管的一端向所述排气主道的第二端的方向延伸，所述缓冲管远离所述排气管的一端为所述通气组件的第二端。进一步地，所述缓冲管通过第二连接管以及连接弯管连通在所述排气管的另一端上，所述连接弯管为90°弯管，所述第二连接管和所述缓冲管连接的一端的孔径大于所述第二连接管同所述连接弯管连接的一端的孔径。进一步地，所述外排气管呈锥台状，所述外排气管面向所述排气主道的一端的孔径小于所述外排气管背向所述排气主道的一端的孔径。另一方面，本专利技术还提供了一种岩爆防治方法，所述防治方法包括：隧洞开挖支护安装完锚杆以及钢筋网；通过超声波裂隙监测仪器对已开挖好的岩壁进行裂隙监测，通过利用声波在岩体中传播速度与岩体所受应力大小来确定岩壁裂隙发育位置；将上述岩爆防治装置的各个进气组件的输出端固定在裂隙发育位置处；进行喷射混凝土，将所述岩爆防治装置浇筑在混凝土内部，所述岩爆防治装置的外排气管的出口与外界相连通；利用岩爆防治装置将岩石经过开挖扰动后，体内的气体排出。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种岩爆防治装置以及防治方法，在岩爆发生之前，可将岩石体内由于受开挖扰动而集聚形成高压气体排出，防止岩爆的发生，或者岩爆发生时，爆炸产生的气流通过本装置向外界排出，减轻缓解岩爆的危害程度，同时排气主管内设有气体压力传感器，可以监测气体压强指数，从而判断该区域位置发生岩爆的可能性，通过结合支护手段可减轻甚至阻止岩爆发生，具有很好的实用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种岩爆防治装置的结构示意图；图2为图1中固定板的结构示意图；图3为图1中的排气主道上的进气组件的结构示意图；图4为图1中的通气组件上的进气组件的结构示意图。附图中：1-外排气管、2-排气主道、3-气体压力传感器、4-第一连接管、5-第一直管、6-进气管、7-固定板、8-橡胶垫层、9-螺孔、10-钢筋过滤网、11-排气管、12-连接弯管、13-第二连接管、14-缓冲管、15-第二直管。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1为本专利技术实施例的一种岩爆防治装置的结构示意图，结合图1，本专利技术实施例所提供的一种岩爆防治装置，包括排气主道2、外排气管1、通气组件以及进气组件，其中，排气主道2沿轴向具有相对的第一端和第二端，排气主道2内设置有气体压力传感器3，以监测气体压强指数；外排气管1连通在排气主道2的第一端上，通气组件设置有多个，每个通气组件均具有相对的第一端和第二端，多个通气组件的第一端均连通在排气主道2的周面上，多个通气组件的第二端均向背离排气主道的方向延伸，进气组件具有输入端和输出端，排气主道的第二端和一个进气组件的输出端连接，每个通气组件的第二端均对应和一个进气组件的输出端连接。本实施例中，通气组件可以设置有四个，相应的进气组件需设置有五个，以用于和排气主道2以及通气组件连接。结合图1，本实施例中，每个进气组件均包括进气管6以及固定板7，图2为图1中固定板的结构示意图，图3为图1中的排气主道上的进气组件的结构示意图，图4为图1中的通气组件上的进气组件的结构示意图。结合图1-图4，本实施例的进气管6具有相对的第一端和第二端，进气管6的第一端为进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩爆防治装置，其特征在于，所述防治装置包括：/n排气主道(2)，所述排气主道(2)沿轴向具有相对的第一端和第二端，所述排气主道(2)内设置有气体压力传感器(3)；/n外排气管(1)，所述外排气管(1)连通在所述排气主道(2)的第一端上；/n通气组件，所述通气组件设置有多个，每个所述通气组件均具有相对的第一端和第二端，多个所述通气组件的第一端均连通在所述排气主道(2)的周面上，多个所述通气组件的第二端均向背离所述排气主道的方向延伸；/n进气组件，所述进气组件具有输入端和输出端，所述排气主道的第二端和一个所述进气组件的输出端连接，每个所述通气组件的第二端均对应和一个所述进气组件的输出端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩爆防治装置，其特征在于，所述防治装置包括：
排气主道(2)，所述排气主道(2)沿轴向具有相对的第一端和第二端，所述排气主道(2)内设置有气体压力传感器(3)；
外排气管(1)，所述外排气管(1)连通在所述排气主道(2)的第一端上；
通气组件，所述通气组件设置有多个，每个所述通气组件均具有相对的第一端和第二端，多个所述通气组件的第一端均连通在所述排气主道(2)的周面上，多个所述通气组件的第二端均向背离所述排气主道的方向延伸；
进气组件，所述进气组件具有输入端和输出端，所述排气主道的第二端和一个所述进气组件的输出端连接，每个所述通气组件的第二端均对应和一个所述进气组件的输出端连接。


2.根据权利要求1所述的岩爆防治装置，其特征在于，每个所述进气组件均包括：
进气管(6)，所述进气管(6)具有相对的第一端和第二端，所述进气管(6)的第一端为所述进气组件的输出端，所述进气管(6)的第二端为所述进气组件的输入端；
固定板(7)，所述固定板(7)固体套装在所述进气管(6)的第二端上。


3.根据权利要求2所述的岩爆防治装置，其特征在于，所述固定板(7)上设置有多个螺孔(9)，多个所述螺孔(9)绕所述进气管(6)的中心轴等角度间隔设置。


4.根据权利要求2所述的岩爆防治装置，其特征在于，所述固定板(7)的外侧设置有橡胶垫层(8)，所述橡胶垫层(8)设置在所述进气管(6)的外侧，所述橡胶垫层(8)突出所述进气管(6)的第二端设置。


5.根据权利要求2所述的岩爆防治装置，其特征在于，所述进气管(6)的第二端内设置有过滤网(10)。


6.根据权利要求2所述的岩爆防治装置，其特征在于，和所述排气主道(2)连接的所述进气管(6)的第一端连接有第一直管(5)，所述第一直管(5)通过第一连接管(4)连接在所述排气主道(2)的第二端上，所述第一连接管(4)和所述第一直...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勋，王庆，王睿，陈炳瑞，
申请(专利权)人：西南交通大学，中国科学院武汉岩土力学研究所，川藏铁路有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51