一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法技术

本发明专利技术属于安全工程技术领域，具体涉及一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，包括：导向孔定位、辅助孔应急、周边孔定型、钢支架护顶、电耙出渣五个步骤。本发明专利技术利用小孔径导向孔准确定位人员被困的地点，避免了救援的盲目性；施工辅助孔作为应急救援通道，争取了宝贵的救援时间；再利用周边孔定型、钢支架护顶和电耙出渣，形成最终的大断面救援通道；可有效解决岩土崩塌灾害发生后，超大型救援设备征调时间长、无法直接进入狭小工作面、掘进施工工程量大的问题，具有适用范围广、实用性强、设备投资小、施工组织简单、掘进工程量少等优点。单、掘进工程量少等优点。单、掘进工程量少等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法


[0001]本专利技术属于安全工程
，具体涉及一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法。

技术介绍

[0002]建筑、机场、铁路、公路、市政、桥隧、矿山等岩土工程项目施工过程中，在复杂的地质构造、地应力释放、物质运移、岩体变形作用下，极易发生岩土剥落和崩塌现象，进而可能诱发滑坡、泥石流、岩爆、突水、突泥等灾害。由于岩土崩塌会直接阻断逃生通道、切断通讯联络系统，引发重大人员伤亡事故，因此，救援通道的快速掘进和恢复是争取救援时间、减少人员伤亡的关键瓶颈。
[0003]目前，岩土崩塌灾害发生后往往需要征调超大型的钻机来主导救援通道的掘进施工，而征集和调运的过程则会消耗大量宝贵的救援时间。同时，岩土工程的采掘工作面往往较小，庞大的采掘机械无法直接进入，只能在远离人员被困地点的地表或其他安全地带开展救援。因此，充分利用岩土工程施工过程中常用的小孔径钻机，开发一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，在事故发生后即刻进入离人员被困地点最近的工作面开展救援工作，对于避免设备征调时间消耗、节约掘进施工工程量、减少人员伤亡具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]为了解决岩土崩塌灾害发生后，超大型救援设备征调时间长、无法直接进入狭小工作面、掘进施工工程量大的问题，本专利技术提供一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，具有适用范围广、实用性强、设备投资小、施工组织简单、掘进工程量少的优点。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是，一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，包括以下步骤：步骤一，导向孔定位：利用事故地点施工过程中常用的小孔径钻机，在保障救援人员安全的前提下，进入离事故地点较近的工作面，向人员被困地点施工多个小孔径的导向孔，进一步探索和分析被困人员的具体位置；步骤二，辅助孔应急：在导向孔确定被困人员具体位置的情况下，利用小孔径钻机施工辅助孔，与导向孔一起形成进风、回风和联络通道，作为应急救援物资的临时通道；步骤三，周边孔定型：在被困人员得到应急救援的前提下，利用小孔径钻机施工多个周边孔，与导向孔和辅助孔一起定型最终救援通道的外部轮廓；步骤四，钢支架护顶：在救援通道口搭建梯形钢支架，将周边孔、导向孔和辅助孔的护壁套管耦合为一个稳定整体，防止其相互挤压、失位和变形；步骤五，电耙出渣：采用电耙将救援通道内的崩塌岩土渣耙出，清理出可供人员逃
生的大断面通道，并随着清理工作面的推进，不断架设梯形钢支架，保障出渣作业的安全。
[0006]所述的一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，所述的步骤一至三中，周边孔、导向孔和辅助孔均采用跟管钻进施工法，即一边钻进一边压入刚性的护壁套管，以防止钻孔坍塌或崩落岩土充塞钻孔；护壁套管间距应≤100mm，以防止小块岩土碎渣下泄至最终成型的救援通道内。
[0007]所述的一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，所述的步骤五中，所架设的梯形钢支架的间距应≤5m，以防止被上部塌陷覆岩压垮。
[0008]本专利技术的技术效果在于，开发了一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，利用小孔径导向孔准确定位人员被困的地点，避免了救援的盲目性；施工辅助孔作为应急救援通道，争取了宝贵的救援时间；再利用周边孔定型、钢支架护顶和电耙出渣，形成最终的大断面救援通道。本专利技术有效解决了岩土崩塌灾害发生后，超大型救援设备征调时间长、无法直接进入狭小工作面、掘进施工工程量大的问题，具有适用范围广、实用性强、设备投资小、施工组织简单、掘进工程量少等优点。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0010]图1为崩塌岩土中小孔径钻孔的布置示意图；图2为小孔径钻孔跟管钻进施工的示意图；图3为梯形钢支架护顶的示意图；图4为电耙出渣的示意图。
[0011]图中：1—崩塌岩土；2—导向孔；3—辅助孔；4—周边孔；5—潜孔钻头；6—冲击器；7—护壁套管；8—钢支架；9—钢丝绳；10—绞车；11—电耙。
具体实施方式
[0012]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。
[0013]本专利技术的一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，具体包括：步骤一，导向孔2定位：利用事故地点施工过程中常用的小孔径钻机，在保障救援人员安全的前提下，进入离崩塌岩土1事故地点较近的工作面，在冲击器6的作用下潜孔钻头5向人员被困地点施工小孔径的导向孔2，进一步探索和分析被困人员的具体位置，见图1和图2；步骤二，辅助孔3应急：在导向孔2确定被困人员具体位置的情况下，利用小孔径钻机施工辅助孔3，与导向孔2一起形成进风、回风和联络通道，作为应急救援物资的临时通道，见图1和图2；步骤三，周边孔4定型：在被困人员得到应急救援的前提下，利用小孔径钻机施工多个周边孔4，与导向孔2和辅助孔3一起定型最终救援通道的外部轮廓，见图1和图3；
步骤四，钢支架8护顶：在救援通道口搭建梯形钢支架8，将周边孔4、导向孔2和辅助孔3的护壁套管7耦合为一个稳定整体，防止其相互挤压、失位和变形，见图3；步骤五，电耙11出渣：采用绞车10和钢丝绳9控制电耙11将救援通道内的崩塌岩土1渣耙出，清理出可供人员逃生的大断面通道，并随着清理工作面的推进，不断架设梯形钢支架8，保障出渣作业的安全，见图4。
[0014]以某矿山为例，自建矿至今一直沿用房柱法开采，产生了规模庞大的采空区群，其中上部已回采结束中段已严重坍塌，下部工作面在构造应力的作用下也极易发生采场顶板坍塌和人员被困事故。下面采用本专利技术的发生实现快速救援。
[0015]首先，导向孔定位：利用矿山地质探矿和采矿中常用的直径为90mm的小孔径钻机，在保障救援人员安全的前提下，通过矿车将钻机托运至离事故地点较近的工作面，采用跟管钻进施工法，即一边钻进一边压入刚性的护壁套管，向人员被困地点施工多个小孔径的导向孔，进一步搜索被困人员的具体位置；其次，辅助孔应急：在导向孔确定被困人员具体位置的情况下，利用小孔径钻机采用跟管钻进施工法施工直径为90mm的辅助孔，与导向孔一起形成进风、回风和联络通道，作为应急救援物资的临时通道；再次，周边孔定型：在被困人员得到应急救援的前提下，利用小孔径钻机采用跟管钻进施工法施工10个直径为90mm的周边孔，护壁套管间距为50mm，与导向孔和辅助孔一起定型最终救援通道的外部轮廓；然后，钢支架护顶：在救援通道口搭建高度为0.7m、腰线宽度为0.6m的梯形钢支架，将周边孔、导向孔和辅助孔的护壁套管耦合为一个稳定整体，防止其相互挤压、失位和变形；最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用小孔径钻机在崩塌岩土中掘进大断面救援通道的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，导向孔定位：利用事故地点施工过程中常用的小孔径钻机，在保障救援人员安全的前提下，进入离事故地点较近的工作面，向人员被困地点施工多个小孔径的导向孔，进一步探索和分析被困人员的具体位置；步骤二，辅助孔应急：在导向孔确定被困人员具体位置的情况下，利用小孔径钻机施工辅助孔，与导向孔一起形成进风、回风和联络通道，作为应急救援物资的临时通道；步骤三，周边孔定型：在被困人员得到应急救援的前提下，利用小孔径钻机施工多个周边孔，与导向孔和辅助孔一起定型最终救援通道的外部轮廓；步骤四，钢支架护顶：在救援通道口搭建梯形钢支架，将周边孔、导向孔和辅助孔的护壁套管耦合为一个稳定整体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芝平，李帅，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：