[發(fā)明專利]一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法

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• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113756803A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 張永民;劉美娟;張碩;郭曉飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;華能集團技術創(chuàng)新中心有限公司;西安閃光能源科技有限公司
• 主分類號: E21C37/10
• 分類號: E21C37/10
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 王昊

1.一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：包括以下步驟；

步驟一，設定巖巷內巖石的鉆孔(24)位置，并在巖石上打出所述鉆孔(24)；

步驟二，在所述鉆孔(24)的孔口安裝孔口裝置(20)，然后將沖擊波產生裝置(26)放置在所述鉆孔(24)內，使所述沖擊波產生裝置(26)的換能器窗口(11)位于沖擊波作業(yè)點處；

步驟三，將所述沖擊波產生裝置(26)與脈沖功率驅動源(23)電性連接；將所述沖擊波產生裝置(26)的注水管接口(12)通過注水管連接于水箱；

步驟四，打開所述水箱的閥門(25)，所述水箱在增壓泵的作用下將水注入所述換能器窗口(11)處設置的囊袋(4)內；觀察所述注水管上的壓力表(21)的讀數，所述壓力表(21)的讀數為設定數值時，所述囊袋(4)漲大并貼合于所述鉆孔(24)的孔壁上；

步驟五，通過所述脈沖功率驅動源(23)向所述沖擊波產生裝置(26)放電，所述沖擊波產生裝置(26)產生沖擊波，所述沖擊波在所述囊袋(4)內水介質的傳輸下直接對巖石做功，并使所述巖石產生裂隙，所述囊袋(4)為絕緣材質，沖擊波做功時，所述囊袋(4)保持漲大狀態(tài)。

2.根據權利要求1所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：所述鉆孔(24)為上行鉆孔或垂直鉆孔。

3.根據權利要求1所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：所述鉆孔(24)的數量為多個，相鄰兩個所述鉆孔(24)之間的距離為150cm；

每個所述鉆孔(24)內的沖擊波作業(yè)點的數量為多個，多個所述沖擊波作業(yè)點處的裂隙形成縫網。

4.根據權利要求3所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：還包括步驟六，打開所述閥門(25)，所述囊袋(4)內的水在其重力的作用下排至所述水箱，所述壓力表(21)讀數為零時，所述囊袋(4)收縮至初始狀態(tài)，然后將所述沖擊波產生裝置(26)移動至下一沖擊波作業(yè)點處。

5.根據權利要求1所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：所述壓力表(21)的讀數為0.5MPa時，所述囊袋(4)漲大并貼合于所述鉆孔(24)的孔壁上。

6.根據權利要求1所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：所述脈沖功率驅動源(23)電儲能為80～90kJ，所述沖擊波的強度為100～150MPa。

7.根據權利要求1所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：所述沖擊波產生裝置(26)通過通纜鉆桿(22)推送至所述鉆孔(24)內的設定位置處；

所述沖擊波產生裝置(26)的后端螺紋連接于所述通纜鉆桿(22)的前端，所述通纜鉆桿(22)前端的電纜插頭與所述沖擊波產生裝置(26)的后端電纜接口(13)連接，所述通纜鉆桿(22)前端的注水插頭與所述沖擊波產生裝置(26)后端的注水管接口(12)連接。

8.根據權利要求7所述的基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，其特征在于：通過所述通纜鉆桿(22)推送所述沖擊波產生裝置(26)時，在所述通纜鉆桿(22)的后端連接C型過纜鉆桿(9)；

所述C型過纜鉆桿(9)的側壁沿其軸線設置有過纜口(91)，所述過纜口(91)貫穿所述C型過纜鉆桿(9)的兩端，所述C型過纜鉆桿(9)的截面呈C字形；

在所述通纜鉆桿(22)的后端連接所述C型過纜鉆桿(9)時，首先將與所述沖擊波產生裝置(26)連接的電纜和水管從所述過纜口(91)放入所述C型過纜鉆桿(9)內，然后將所述C型過纜鉆桿(9)的前端螺紋連接于所述通纜鉆桿(22)的后端；

將所述沖擊波產生裝置(26)推送一個所述C型過纜鉆桿(9)的長度后，再將所述電纜和所述水管放入另一個C型過纜鉆桿(9)內，然后將另一個C型過纜鉆桿(9)安裝至前一個C型過纜鉆桿(9)的后端，其中，兩個相鄰的所述C型過纜鉆桿(9)上的過纜口(91)交錯布置。