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[发明专利]盾构机在全硬岩地层中的掘进工法-CN201910469866.X在审
发明人：谈海强 -专利权人：江苏锐成机械有限公司
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种盾构机在全硬岩地层中的掘进工法，具有掘进过程，还具有盾构机刀盘静止、停止掘进状态下对掌子面依次进行钻炮眼、炮眼内装填炸药和引爆炸药炸裂掌子面整体组织的过程，该过程利于再次掘进时盾构机对掌子面进行破岩掘削本发明的施工工法在全硬岩地层中，可以极大的提高盾构机的掘进效率，同时降低盾构机的滚刀磨损，降低整体施工成本，对于盾构机在硬岩及超硬岩掘进中，经济效益显著。
盾构机掘进硬岩地层炮眼工法炸药盾构机刀盘掘进过程掘进效率掘进状态施工工法整体施工整体组织炸裂超硬岩装填滚刀破岩磨损静止

[发明专利]一种硬岩掘进组合刀盘及其制备的新型硬岩隧道掘进机-CN201710026831.X有效
发明人：孙汉东 -专利权人：孙汉东
申请日： 2017-01-14 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种硬岩掘进组合刀盘，包括呈锥状壳体的滚筒动力支架，在滚筒动力支架的前端固定切割刀盘，切割刀盘为一组同圆心的不同直径的环形金刚石切刀，环形金刚石切刀与沿中心呈放射状设置的岩片切压刀盘固定，岩片切压刀盘上设置切压刀片，岩片切压刀盘径向内侧与主动轴固定，主动轴穿过锥状壳体轴线伸出锥状壳体，岩片切压刀盘周边与滚筒动力支架的内表面固定，本发明公开了一种硬岩掘进组合刀盘及其制备的新型硬岩隧道掘进机，相对现有技术，本发明的切割刀盘为一组同圆心的不同直径的环形金刚石切刀，在工作的过程中对主动轴旋转对硬岩进行切割，将硬岩呈片状切下，然后被岩片切压刀盘上的切压刀片切成小片，这样省时省力，并且产生的粉尘较少。
一种掘进组合及其制备新型隧道掘进机

[实用新型]一种硬岩掘进组合刀盘及其制备的新型硬岩隧道掘进机-CN201720042071.7有效
发明人：孙汉东 -专利权人：孙汉东
申请日： 2017-01-14 - 公布日： 2017-08-15 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种硬岩掘进组合刀盘，包括呈锥状壳体的滚筒动力支架，在滚筒动力支架的前端固定切割刀盘，切割刀盘为一组同圆心的不同直径的环形金刚石切刀，环形金刚石切刀与沿中心呈放射状设置的岩片切压刀盘固定，岩片切压刀盘上设置切压刀片，岩片切压刀盘径向内侧与主动轴固定，主动轴穿过锥状壳体轴线伸出锥状壳体，岩片切压刀盘周边与滚筒动力支架的内表面固定，本实用新型公开了一种硬岩掘进组合刀盘及其制备的新型硬岩隧道掘进机，相对现有技术，本实用新型的切割刀盘为一组同圆心的不同直径的环形金刚石切刀，在工作的过程中对主动轴旋转对硬岩进行切割，将硬岩呈片状切下，然后被岩片切压刀盘上的切压刀片切成小片，这样省时省力，产生的粉尘较少。
一种掘进组合及其制备新型隧道掘进机

[发明专利]煤层开采覆岩控制方法及装置-CN202211644563.5在审
发明人：宋业杰;鞠文君;张玉军;李磊;张风达;赵秋阳;邓伟男;申晨辉;高超;武晓适 -专利权人：天地科技股份有限公司;中煤科工开采研究院有限公司
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明提供一种煤层开采覆岩控制方法及装置，该煤层开采覆岩控制方法包括：获取煤层顶板的岩石质量指标、基岩柱厚度和煤层厚度；基于岩石质量指标，得到硬厚岩层的分布信息；基于煤层厚度和预设的裂采比，得到覆岩破坏高度；在确定硬厚岩层厚度与煤层厚度的比值大于或等于厚度阈值、覆岩破坏高度小于或等于基岩柱厚度且位置为预设的目标位置的情况下，确定硬厚岩层为可预裂的硬厚岩层。本发明所述方法实现了煤层开采时的覆岩破坏可控，为后续硬厚岩层的预裂过程提供判断依据，进而提升了煤层开采效率。
煤层开采控制方法装置

[实用新型]带有双层支护和可变管片直径的硬岩掘进机-CN201520153540.3有效
发明人：李建斌;刘晓恒;贺飞 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2015-03-18 - 公布日： 2015-07-29 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种带有双层支护和可变管片直径的硬岩掘进机，包括可扩挖的刀盘、可径向伸缩的圆形护盾、柔性钢拱架拼装机、管片拼装机等。所述的硬岩掘进机在高应力地层掘进的过程中，通过扩挖、柔性支护、管片支护、注豆砾石和注浆等工艺的协调作业，创造性地将卡盾防患于未然，同时，通过机械化的方式使硬岩隧道的衬砌作业一气呵成。因此，本实用新型能够避免硬岩掘进机的卡盾问题，进而提高掘进效率，同时，亦能缩短硬岩隧道衬砌的时间和用工量。
带有双层支护可变管片直径掘进机

[发明专利]一种基于超级气体热动力弹丸超高声速撞击硬岩的隧道掘进装置与方法-CN202210592896.1在审
发明人：胡少斌;庞烁钢;张强;黄沐;杨雨霈;谷承臻 -专利权人：河海大学;江苏中控能源科技有限公司
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超级气体热动力弹丸超高声速撞击硬岩的隧道掘进装置与方法，创造性地提出了配有通过超高温高压气体热动力发生装置推送弹丸撞击岩体，在传统掘进机的基础上进行改造，在其刀盘上预留一个圆形孔供给弹丸射出，发射弹丸撞击前方高硬岩体，从而实现超前预裂，解决了当前隧道掘进过程中遇到高硬岩石时掘进速率慢、刀盘磨损严重导致成本较高的问题。本发明应用在全断面掘进机上，在掘进机向前推进前发射弹丸撞击前部岩体，降低高硬岩石完整性从而实现超前预裂，大大降低硬岩掘进难度，减少掘进机刀盘磨损，提高掘进效率，为高硬岩区隧道施工提供了一种安全高效、低成本的辅助掘进方法
一种基于超级气体动力弹丸超高声速撞击隧道掘进装置方法

[发明专利]工作面切眼迎头断层的处理方法-CN202210952388.X在审
发明人：罗文;王惠风;李果;何青源 -专利权人：国能神东煤炭集团有限责任公司;中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
申请日： 2022-08-09 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种工作面切眼迎头断层的处理方法，包括：获取工作面切眼延伸方向前方的硬岩断层的相关参数并设计钻孔的相关参数；根据确定的钻孔的相关参数，确定硬岩断层上的多个压裂孔位置和多个观测孔位置，任意一个观测孔位置均位于相邻两个压裂孔位置之间，在多个压裂孔位置对应开凿多个水力压裂孔，在多个观测孔位置对应开凿多个压裂观测孔；对硬岩断层进行水力压裂处理：对水力压裂孔注入流体，每个水力压裂孔均在流体的压力作用下形成向水力压裂孔周向延伸的水力裂纹，多个水力裂纹在硬岩断层内相互交错；对水力压裂后的硬岩断层进行切割处理。采用该方案，能够解决现有技术中爆破处理硬岩断层效率低、成本高、不安全问题。
工作面迎头断层处理方法

[发明专利]微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置及其使用方法-CN202210926429.8在审
发明人：冯夏庭;李世平;杨成祥;林峰;童天扬;张九雨;苏香馨 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-08-03 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：一种微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置及其使用方法，属于深部工程硬岩破碎技术领域。所述微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置包括多端口敞开式微波致裂装置、微波致裂过程监测装置和微波参数主动调节系统，微波参数主动调节系统的控制器根据红外热成像仪采集的硬岩微波照射面温度控制微波辐射器输出端口的开闭，根据破裂信号采集装置采集的破裂声波信号调整微波旋转装置的转速，根据高速摄像头拍摄的硬岩裂纹扩展图像控制套管式波导的伸缩。所述微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置及其使用方法既能够用于岩土工程现场又能够在实验室内展开研究，实现敞开式微波致裂，为TBM刀盘上微波辐射器的布置提供依据。
微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置及其使用方法

[发明专利]一种具有硬岩地质的深基坑土方开挖方法-CN201710811985.X有效
发明人：黄超;符海安;何登甲;蒋明曦;李岩岩;董国灿;洪毓韬;莫莉;李悦;郑玉绮 -专利权人：广州机施建设集团有限公司
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： E02D17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有硬岩地质的深基坑土方开挖方法，包括以下步骤:深基坑土体分层步骤：将深基坑土体由上至下划分为N层土方，第N层为硬岩地质土方；深基坑支护步骤：在深基坑边界施工支护结构；第一层至第N‑1层土方开挖步骤；第N层土方开挖步骤：硬岩地质土方位于支护结构周围的部分区域为支护区域，其余部分为开挖区域；在完成第一层至第N‑1层土方开挖步骤之后，采用第一凿岩机械凿除开挖区域的硬岩，开挖区域的硬岩凿除完成之后，在第N层土方上方完成该层第二横支撑梁的施工，之后采用第二凿岩机械凿除支护区域的硬岩。
一种具有地质基坑土方开挖方法

[发明专利]一种硬岩巷道掘进工艺及多设备协同控制方法-CN202110053354.2有效
发明人：刘送永;张德义;韩迪迪;崔玉明;李洪盛;王愁;吕振礼;束正强 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：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。
一种巷道掘进工艺设备协同控制方法

[发明专利]一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法-CN201811325115.2有效
发明人：霍军周;张占葛;聂诗武;徐兆辉 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：一种安装磁流变阻尼器的全断面硬岩隧道掘进机主机减振设计方法，步骤如下：全断面硬岩隧道掘进机主机节点划分；建立动力学模型；确定动力学模型各节点的质量、等效刚度与等效阻尼；刀盘外部动态激励；主机系统动力学求解及参数灵敏度分析；求解安装磁流变阻尼器前后全断面硬岩隧道掘进机主机的振动。本发明通过建立全断面硬岩隧道掘进机主机系统的动力学模型，对主机的振动进行动力学分析，在推力油缸处布置磁流变阻尼器，在全断面硬岩隧道掘进机工作中，根据设备的实时振动不断改变阻尼大小，在不降低掘进性能以及满足工作强度的情况下，有效降低全断面硬岩掘进机主机的振动，延长设备的使用寿命，提高设备的工作效率，保障工作人员的生命安全。
一种安装流变阻尼断面隧道掘进机主机设计方法

[发明专利]地下工程围岩等级随钻预测与分类方法-CN202310671772.7在审
发明人：王琦;翟大虎;章冲;吴文瑞;高红科 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：采用智能钻机对围岩进行数字钻进测试，监测钻进过程中随钻参数随钻进深度的变化；将监测到的随钻参数带入建立的公式得到围岩的等效抗压强度与等效抗拉强度；根据围岩的等效抗压强度与强度阈值的关系，将围岩划分为软岩与硬岩；对于软岩根据围岩等效抗压强度与围岩所受最大地应力的比值，对软岩的软化等级进行划分；对于硬岩根据围岩等效抗压强度与等效抗拉强度的比值，对硬岩的岩爆倾向性等级进行划分；本发明通过随钻参数的软化等级系数和岩爆倾向性指数分别对软岩和硬岩进行等级划分
地下工程围岩等级预测分类方法

[发明专利]一种深部硬岩矿体非爆破机械化智能开采方法-CN202110841515.4有效
发明人：王少锋;孙立成;李夕兵;周子龙 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： E21C41/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种深部硬岩矿体非爆破机械化智能开采方法，包括以下步骤：S1，对矿岩可截割性进行原位监测感知，评价矿岩的可截割性和机械化开采适用性，识别出难采矿岩的分布位置并定量其难采程度，形成待开采矿体可截割性云图；S2，指导基于高应力诱导致裂和预制缺陷的硬岩矿体可截割性改善方法的实施，从而实现难开采矿体可截割性的精准改善；S3，实时智能调控采矿机械的破岩方式及破岩参数，实现非爆破机械化开采；S4，验证并改进矿岩可截割性监测感知与评价方法以及硬岩矿体可截割性改善方法；S5，通过基于物联网技术的数字信息共享决策平台进行综合管控，实现深部硬岩矿体非爆破机械化智能开采。
一种深部硬岩矿体爆破机械化智能开采方法

[实用新型]一种煤系地层隧道防治突发性失稳的非对称支护结构-CN202120403000.1有效
发明人：王武现;闫肃;黄明利;匡亮;赵万强;张秀良;郭海峰 -专利权人：中铁十六局集团有限公司;北京交通大学
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种煤系地层隧道防治突发性失稳的非对称支护结构，包括隧道主体，所述隧道主体左上端固定设置有软岩层，所述隧道主体右下端固定设置有硬岩层，所述隧道主体内壁靠近软岩层的一端固定设置有软岩侧初喷砼，所述软岩侧初喷砼内部固定设置有软岩侧钢拱架，所述隧道主体内部靠近硬岩层的一端固定设置有硬岩侧初喷砼，所述硬岩侧初喷砼内部固定设置有硬岩侧钢拱架。
一种煤系地层隧道防治突发性失稳对称支护结构

[发明专利]高应力区临河硬岩双线隧道围岩脆性破坏的支护方法-CN201210566785.X有效
发明人：陈国庆;李天斌;冯学钢;何雁;何成;蒋正波 -专利权人：成都理工大学
申请日： 2012-12-25 - 公布日： 2013-03-20 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明高应力区临河硬岩双线隧道围岩脆性破坏的支护方法。包括：1）确定岩爆高危区域在隧道横截面上的平面位置，确定临河侧围岩和临山体侧围岩；2）前方围岩尚未开挖时，向掌子面前方、岩爆高危区施做超前锚杆支护；3）临河硬岩双线隧道的开挖：4）临河侧围岩采用强支护，本发明方法克服了高应力区硬岩隧道支护材料过多的问题，解决了高应力硬岩隧道脆性破坏、节约支护成本，适用于各种公路、铁路等高应力区临河双线隧道工程。
应力临河双线隧道围岩脆性破坏支护方法