[實用新型]一種適用于隧道巖爆段的儲能裝置

有效

• 申請號: 202023302899.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN214582862U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 袁松;黎良仆;王希寶
• 申請（專利權）人: 四川省交通勘察設計研究院有限公司;西南交通大學
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00;H02K7/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本實用新型提供了一種適用于隧道巖爆段的儲能裝置，涉及巖爆段安全防護領域，包括設置在巖爆段的殼體和吸能裝置；所述吸能裝置包括吸能按鈕和蓄電池，所述吸能按鈕設置在殼體外側，所述蓄電池設置在殼體內部，巖爆段飛濺的巖石會撞擊吸能按鈕，所述吸能按鈕將機械能轉化為電能儲存在蓄電池內。采用本方案，能逐級釋放地應力，將中等及強烈巖爆分解為可控式持續性輕微巖爆，并利用儲能裝置，吸收并儲存巖爆能量，并進行高壓注水，可對中等及強烈巖爆段的圍巖應力進行極大的釋放。

技術領域

本實用新型涉及巖爆段安全防護領域，具體涉及一種適用于隧道巖爆段的儲能裝置。

背景技術

巖爆是地下工程中開挖后圍巖塊石以突然、猛烈的形式向開挖空間彈射、拋擲和噴出的動力破壞現象，巖爆的奇異力學特點體現在其具有局部性、突發性、隱蔽性、滯后性、無前兆性、高初速度和高沖擊動能，常常能造成地下工程重大人員傷亡和經濟損失。

近年來，我國高埋深隧道數量逐漸增多，隨著埋深的增加，地應力明顯增大，加劇了深埋隧道工程巖爆的破壞性和發生頻率。多次巖爆災害發生以后，巖爆的防治已經成為了制約深埋隧道工程安全建設的瓶頸問題。

巖爆作為世界性的地下工程難題之一，特別是中等及強烈巖爆段，國內外在巖爆預測和防治措施方面，均無創新性的有效方法，對于巖爆的處理仍以被動防護為主。

進一步優化隧道巖爆段的裝配工藝和施工方法，無疑對結構設計和安全性具有重要意義。

實用新型內容

為解決上述提出的進一步優化隧道巖爆段的裝配工藝和施工方法，無疑對結構設計和安全性具有重要意義問題，本實用新型提供了一種適用于隧道巖爆段的儲能裝置，采用本方案，能逐級釋放地應力，將中等及強烈巖爆分解為可控式持續性輕微巖爆，主動引導輕微巖爆發生于超前導洞中，并利用儲能裝置，放置于能量釋放區，吸收并儲存巖爆能量，進行高壓注水，軟化圍巖，可對中等及強烈巖爆段的圍巖應力進行極大的釋放。

本實用新型采用的技術方案為：一種適用于隧道巖爆段的儲能裝置，包括設置在巖爆段的殼體和吸能裝置；

所述吸能裝置包括吸能按鈕和蓄電池，所述吸能按鈕設置在殼體外側，所述蓄電池設置在殼體內部，巖爆段飛濺的巖石會撞擊吸能按鈕，所述吸能按鈕將機械能轉化為電能儲存在蓄電池內。

本方案具體運作時，在中等及強烈巖爆段巖爆發生時，巖石瞬時爆發出很大的能量，并在導洞內四處迸濺，此時在巖爆空間內放入本裝置，部分飛濺的巖石會撞擊殼體上的吸能按鈕，使吸能按鈕產生擠壓，吸能按鈕和殼體內的蓄電池連接，此時吸能按鈕便能通過擠壓將機械能轉化為電能，并將電能輸送到蓄電池內進行儲存,在蓄電池中儲存的電能可用于推進儲能裝置或提供起爆能源等，具有極大的經濟效益。

進一步的，還包括設置在吸能按鈕底部的發電機，所述吸能按鈕向下擠壓驅動發電機中的轉子轉動切割磁場，所述發電機通過整流裝置將電能儲存在蓄電池中。

本方案具體運作時，在吸能按鈕底部設置發電機，發電機采用小型發電機，發電機設置在殼體內側，飛濺的巖石撞擊吸能按鈕時，吸能按鈕向下擠壓驅動發電機中的轉子轉動，轉子轉動能切割磁場，產生交流電，發電機產生的交流電再通過穩流裝置將交流電轉化為直流電，并將直流電傳輸到蓄電池中進行儲存。

進一步的，所述吸能按鈕和發電機均為多個。

本方案具體運作時，因飛濺的巖石較多，且無規則運行，為提高儲存電能的效率，在殼體上設置多個吸能按鈕，多個吸能按鈕底部均設置有發電機，多個發電機均和穩流裝置連接，將電能儲存在蓄電池中。

進一步的，所述殼體一端設置有扁千斤頂，所述扁千斤頂插入圍巖內部。