[发明专利]基于微波致裂岩石的井巷施工方法及其装置

说明书

本发明提供一种基于微波致裂岩石的井巷施工方法及其装置，属于井巷施工技术领域，本发明通过在爆破前对岩体进行微波照射，通过伸缩模块和旋转模块调整微波输出端的转动角度和伸出长度实现微波照射范围的调整，从而达到提高爆破效率的技术效果。

技术领域

本发明涉及井巷施工技术领域，具体说，涉及一种基于微波致裂岩石的井巷施工方法及其装置。

背景技术

在围岩结构完整、岩石普氏系数高的矿山区域需要进行井巷工程施工，而现有的井巷工程施工方法比如凿爆法和机械破碎法，不仅方法的实施受岩石可爆性和围岩夹置性的限制，而且经常发生爆破后断面超挖或断面欠挖的状况，制约了井巷工程施工的整体效率。

因此，亟需一种安全可靠，施工效率高的井巷施工方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于微波致裂岩石的井巷施工方法及其装置，对岩体结构完整、可爆性差的地下金属矿山通过先采用微波致裂后进行爆破的方式进行井巷工程施工，进而提升井巷工程施工效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于微波致裂岩石的井巷施工方法，方法包括：

S110、对井巷岩体进行爆破漏斗综合分级评价，筛选岩石爆破性指数大于爆破阈值的井巷岩体，进行微波致裂岩石的施工；

S120、通过二维颗粒流程序获取井巷岩体的微波照射的施工参数，其中微波照射的施工参数包括微波照射功率、微波照射时间和微波照射范围；

S130、按照施工参数在井巷岩体上依次设置掏槽孔、辅助孔和控制孔；

S140、通过微波照射装置的微波输出端将微波输入所述掏槽孔、控制孔和辅助孔的内部进行微波照射；

S150、对照射后的掏槽孔、辅助孔和控制孔进行装药、起爆，完成井巷施工。

进一步的，优选的方法为，爆破阈值为岩石爆破性指数N＝68。

进一步的，优选的方法为，爆破阈值为岩石爆破性指数N通过公式获取，公式如下：

其中，V(m³)为岩石爆破漏斗体积；K₁(％)为大块率；K₂(％)为平均合格率；K₃(％)为小块率；ρC(kP·s/m)为岩体波阻抗；e为自然对数之底。

进一步的，优选的方法为，掏槽孔和辅助孔为倾斜深孔，控制孔为垂直深孔。

进一步的，优选的方法为，通过调整微波照射装置的微波输出端的转动角度和伸出长度调整微波照射范围。

进一步的，优选的方法为，掏槽孔的微波照射角度为360°，辅助孔的微波照射角度为180°～360°，控制孔的微波照射角度为小于180°。

本发明还保护一种基于微波致裂岩石的井巷施工装置，包括井巷岩石评价单元、施工参数获取单元、施工孔设置单元、微波致裂单元以及爆破施工单元；

井巷岩石评价单元，用于对井巷岩体进行爆破漏斗综合分级评价，筛选岩石爆破性指数大于爆破阈值的井巷岩体，进行微波致裂岩石的施工；

施工参数获取单元，用于通过二维颗粒流程序获取井巷岩体的微波照射的施工参数，其中微波照射的施工参数包括微波照射功率、微波照射时间和微波照射范围；

施工孔设置单元，用于按照施工参数在井巷岩体上依次设置掏槽孔、辅助孔和控制孔；

微波致裂单元，用于通过微波照射装置的微波输出端将微波输入所述掏槽孔、控制孔和辅助孔的内部进行微波照射；