[发明专利]一种硬岩巷道掘进工艺及多设备协同控制方法

说明书

本发明公开了一种硬岩巷道掘进施工工艺及多设备协同控制方法。该硬岩巷道掘进工艺包括；在巷道断面钻出施工孔；对所钻施工孔进行涨裂；对涨裂后的断面进行截割；将截割下来的碎块运出巷道；对新掘进出的巷道进行初喷；将初喷完成的巷道进行锚杆支护；对完成锚杆支护的巷道进行复喷。本发明所涉及的硬岩巷道掘进多设备协同方法，由集控中心、主控制器、无线通讯装置构成的控制系统和由钻涨掘进机子系统、皮带运输机子系统、湿喷台车子系统、锚杆台车子系统构成的总作业系统。本发明所提供的硬岩巷道掘进施工工艺及多设备协同控制方法，能够安全高效地提高硬岩巷道掘进速度，有效地解决现有硬岩巷道多种施工设备之间的协同控制问题。

技术领域

本发明属于硬岩巷道掘进自动化控制技术领域，特别是涉及一种硬岩巷道掘进的多设备协同控制方法。

背景技术

我国是煤炭的开采与消费大国，但近年来随着我国煤炭易采储量不断减少，煤矿开拓巷道深度的需求急剧增加。但伴随着地层深度的增加，地质条件越发复杂，岩石硬度逐步提高，一些矿井难免要在坚硬岩石中进行巷道的掘进。与此同时，我国的公路、铁路以及隧道工程等基础设施的规模不断扩大，而这些工程中都面临硬岩巷道的掘进。而传统硬岩巷道掘进主要采用钻爆掘进，不仅安全系数低、而且巷道断面成型差，尤其容易引起次生地质灾害。更急需解决的问题是，随着硬岩巷道掘进技术的不断发展，参与掘进工作的作业设备不断增多，多设备联合作业的需求逐渐增加。而在实际施工过程中，多是通过人为方式来协调各单机设备间的协同工作，不仅协调性差，而且容易造成安全事故。因此需要一种安全高效的硬岩巷道施工工艺及多设备协同控制方法来保证硬岩巷道的掘进效率与质量。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对目前硬岩巷道掘进工作中存在的技术问题，提供一种安全可靠、稳定高效的硬岩巷道掘进工艺及多设备系统控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：本发明提出一种硬岩巷道掘进工艺及多设备协同控制方法，该方法包括如下步骤：

(1)控制系统向钻涨掘进机发送钻孔指令，钻涨掘进机在巷道断面上钻出所有施工孔；

(2)钻孔完成后，控制系统向钻涨掘进机发送涨裂指令，钻涨掘进机对巷道断面上的施工孔进行涨裂；

(3)涨裂完成后，控制系统向钻涨掘进机发送截割指令，钻涨掘进机对涨裂后的巷道断面进行截割；

(4)截割工作完成后，控制系统发送指令，控制皮带运输机将掘进过程中产生的土渣输送至巷道外；

(5)运输工作完成后，控制系统发送指令，控制湿喷台车对掘进出的新巷道进行初喷支护；

(6)初喷支护完成后，控制系统发送指令，控制至锚杆台车对完成初喷支护的巷道进行锚杆支护；

(7)锚杆支护完成后，控制系统发送指令，控制湿喷台车对完成锚杆支护的巷道进行复喷支护。

进一步的，步骤(1)之前还包括如下步骤：控制系统发送预启动指令，主控器通过无线通讯装置开始收集各单机设备的状态信息并传递到集控中心，集控中心获取信息后发送单机设备空载运行指令，各单机设备收到空载运行指令后启动空载运行，集控中心监测各单机设备空载运行状态并判断空载运行是否正常，若单机设备出现不正常空载运行，集控中心将启动报警系统，控制主控制器切断相应单机设备运行系统，进一步将各单机设备逐步停机；若各单机设备空载运行正常，通过集控中心对硬岩巷道的掘进参数进行设置。