【技术实现步骤摘要】
一种钻拉剪破岩机构、钻拉剪原位破岩设备及掘进方法
[0001]本申请属于矿山地下破岩
,更具体地说,是涉及一种钻拉剪破岩机构、钻拉剪原位破岩设备及掘进方法。
技术介绍
[0002]随着矿产资源的开采进入深部,岩体坚硬、高磨蚀性、高地应力和矿体分散等复杂的地质条件使得深地资源地开采变得困难。
[0003]岩石的抗拉强度和抗剪强度大约为其抗压强度的1/10,如何充分利用岩石的这一物理力学特性进行破岩,是提高破岩效率的关键。传统的爆破破岩其主要作用便是利用了这一点,通过将爆破产生的压缩应力波反射成拉伸应力波,使岩石发生受拉破坏。但受限于爆破其自身不够稳定的特性,发展机械方法进行破岩,是当前的趋势。
[0004]目前机械破岩的主要方式有悬臂式掘进机、采煤机、TBM及劈裂机等。悬臂式掘进机和采煤机采用铣挖的方式,通过铣挖头的转动,利用截齿截割岩石,其破岩机理为铣挖头接触岩石后,镐齿尖端压入岩石,使岩石形成密实核,进而密实核破碎膨胀,在岩石内部产生张拉裂缝而破坏。2014年,R.H.Bao等发表的Estimatin ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钻拉剪破岩机构,其特征在于,包括:钻进动力装置(10)、油缸系统(7)、钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)、岩体质量钻进感知模块(11)和除尘机构(5),所述钻进动力装置(10)配合所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)进行钻孔,所述油缸系统(7)配合所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)先进行施加侧向压力,再进行施加外向拉拔力。2.如权利要求1所述的钻拉剪破岩机构,其特征在于:还包括位移感应器(12),所述位移感应器(12)设置在所述油缸系统(7)上。3.如权利要求2所述的钻拉剪破岩机构,其特征在于:还包括油压控制系统(6),所述油压控制系统(6)与所述油缸系统(7)和所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)连接。4.如权利要求3所述的钻拉剪破岩机构,其特征在于:所述油压控制系统(6)包括第一油管(61)、第二油管(62)、第三油管(63)、第一油表(64)、第二油表(65)、第三油表(66)、第一控制开关(67)、第二控制开关(68)和第三控制开关(69)。5.如权利要求4所述的钻拉剪破岩机构,其特征在于:所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)包括:第一壳体(82)、第一钻杆(88)、第一钻头(87)、第一活塞(83)和第一侧压施加锥体(84),所述第一钻头(87)设置在第一钻杆(88)的一端,所述第一钻杆(88)穿过所述第一壳体(82)后另一端与所述钻进动力装置(10)连接,所述第一活塞(83)设置在所述第一壳体(82)内并将所述第一壳体(82)内分成第一腔室(85)和第二腔室(86),所述第一壳体(82)上设有第一油口(81)并与所述第一腔室(85)连通,所述第一侧压施加锥体(84)设置在所述第一活塞(83)上并能伸出或收容在所述第二腔室(86);所述油缸系统(7)包括:第一缸体(74)和第二活塞(73),所述第二活塞(73)设置在所述第一缸体(74)内并将所述第一缸体(74)内分成第三腔室(75)和第四腔室(76),所述第一缸体(74)上设有第二油口(71)和第三油口(72),所述第二油口(71)与所述第三腔室(75)连通,所述第三油口(72)与所述第四腔室(76)连通,所述第一钻杆(88)穿过所述第一缸体(74)且所述第一钻杆(88)上设有供所述第二活塞(73)抵接的套环(9),所述第一缸体(74)与所述第一壳体(82)连接;所述第一油口(81)与所述第一油管(61)连接,所述第二油口(71)与所述第二油管(62)连接,所述第三油口(72)与所述第三油管(63)连接。6.如权利要求4所述的钻拉剪破岩机构,其特征在于:所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统(8)包括:第二钻杆(812)、第二钻头(813)、翼片(89)、第二侧压施加锥体(810)和楔形体(811),所述第二钻杆(812)的一端设有第二钻头(813),另一端与所述钻进动力装置(10)连接,所述第二侧压施加锥体(810)设置在所述翼片(89)的前端,所述翼片(89)设置有至少两片且等距围绕所述第二钻杆(812)设置,所述楔形体(811)套设在所述第二钻杆(812)上且位于所述翼片(89)的内侧;所述油缸系统(7)包括:第二缸体(712)、第三活塞(710)和第四活塞(711),所述第三活塞(71...
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