本技术方案介绍了一种煤矿开采领域内的智能钻孔卸压装置及其应用方法。该装置集成了机身支架、控制系统、识别感应系统和钻孔系统。机身支架前端装配万向轮,后端配备主动轮,前端集成钻孔系统,后端则设有控制系统。识别感应系统安装于机身支架上,而主动轮与控制系统相连接。该装置通过自动化控制系统实现操作,旨在减轻卸压作业负担,简化施工流程,加快施工进度,确保工程按时完成。
背景技术
煤炭作为我国的主体能源,在国民经济中占有重要的战略地位。未来几十年内,以煤炭为主的能源结构难以改变。随着煤炭开采程度的加剧,浅部资源渐趋枯竭,煤炭开发加速向深部、复杂地质条件转移,出现了千米深井高地应力巷道、极破碎围岩巷道、特大断面巷道、强烈采动影响巷道及沿空留巷等复杂困难巷道。鉴于地质条件越来越复杂,地压的不稳定性逐渐提高,如何保持稳定的巷道压力,预防冲击地压成为一个突出问题。
钻孔卸压是利用钻孔消除或减缓冲击地压的解危措施,此法基于施工钻屑法钻孔时产生的钻孔冲击现象。越钻进感应力带,钻孔冲击频度越高,强度越大,钻孔冲击时煤粉量显著增多。因此,每一个钻孔会形成一定的破碎区,当这些破碎区互相接近后,能使煤层破裂卸压。
现在的钻孔卸压工作主要依靠人力或者人为操纵机器进入巷道钻孔,劳动强度大,且具有较大的安全隐患。
中国专利文件CN109898994A公开了一种煤层卸压方法,采用钻机在煤层上进行钻孔,获取卸压串联通道,卸压串联通道的末端进行扩孔,获取第一卸压空间,沿着所述卸压串联通道的轴线,在距离所述第一卸压空间中心第一距离处进行扩孔,获取第二卸压空间,同时本发明还公开了用于执行煤层卸压方法的卸压装置。该装置采用人为操纵钻机钻孔操作,劳动强度大,工作时间长。
中国专利文件CN209179794U公开了了一种全液压煤矿井下巷道锚杆钻孔装置,包括装置主体,所述装置主体的下端设置有升降液压伸缩杆,所述升降液压伸缩杆的下端设置有连接板,所述连接板的上端外表面的升降液压伸缩杆的一侧贯穿设置有固定螺纹孔,所述固定螺纹孔的内侧贯穿设置有承重螺纹柱,所述承重螺纹柱的上端设置有转动盘,所述转动盘的一侧设置有防滑块,所述承重螺纹柱的下端设置有固定板,所述连接板的下端的承重螺纹柱的一侧设置有承重万向轮。该装置采用人工操作进行高度调节后钻孔,智能程度较低,无法避免人员井下操作可能带来的风险。
有鉴于此,设计一种智能化、自动化、高效化的钻孔卸压装置是十分有必要的,可以有效降低卸压工作量,同时方便施工,提高施工速度,不影响施工工期。
实现思路