一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置

本技术涉及隧道瓦斯灾害安全防治，具体涉及一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置领域。

背景技术：

1、目前，隧道揭煤防突主要采用抽放和排放技术对瓦斯进行治理，具体包括密集钻孔抽排瓦斯、高压水射流割缝抽排瓦斯、水力压力抽排瓦斯等技术，这些技术主要从瓦斯的抽排方面进行考虑，同时这些技术在实践应用中也会导致煤层裂隙的发展，使得外部瓦斯溢入，增加安全隐患的同时还会降低隧道瓦斯煤层的强度。

2、为了解决上述问题，现有技术中，瓦斯隧道在揭煤防突过程中先对瓦斯进行抽排后拔出瓦斯抽排装置，然后再深入注浆装置进行注浆；但是此过程耗时较长，导致瓦斯隧道施工周期增加，施工成本增加。

技术实现思路

1、本申请为了解决上述技术问题，提供一种够缩短施工过程、减少施工周期、降低施工成本的大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置。

2、一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，包括架体；

3、架体；

4、割缝注浆机构，其用于射出高压水对隧道断面进行割缝工序，并对经割缝工序形成的缝隙进行注浆；

5、升降横移机构，设于架体上，用于驱动割缝注浆机构相对架体升降和/或左右横移；

6、驱动系统，其用于驱动所述架体移动，以带动所述割缝注浆机构前后移动。

7、进一步地，所述割缝注浆机构包括：

8、钻杆，其绕轴线旋转设于架体，其上设有沿径向设置的第一喷嘴和第二喷嘴；

9、钻机，其动力输出端与所述钻杆相连接，用于驱动所述钻杆绕轴线旋转；

10、供水机构，其与所述钻杆相连接，用于供水至钻杆中并从第一喷嘴射出；

11、供浆机构，其与所述钻杆相连接，用于供浆至钻杆中并从中第二喷嘴射出。

12、进一步地，所述钻杆上还设置通道以及沿轴向设置用于射出高压水的第三喷嘴。

13、具体地，所述割缝注浆机构还包括设置在所述通道内的第一高压水管路通道以及第一高压浆料管路通道；所述第一高压水管路通道一端与所述第一喷嘴以及所述第三喷嘴连通，另一端与所述供水机构连接；所述第一高压浆料管路通道一端与所述第二喷嘴连通，另一端与所述供浆机构连接；所述第一高压浆料管路通道直径大于所述第一高压水管路通道。

14、更具体地，所述第一高压水管路通道与所述第一高压浆料管路通道的直径之和等于所述通道的直径，且所述第一喷嘴与第二喷嘴相对背向设置。

15、具体地，所述架体上还包括驱动所述割缝注浆机构沿所述钻杆轴向前后移动的前后移动组。

16、更具体地，所述升降横移机构包括升降组，所述升降组包括升降台以及与设置在所述升降台与架体之间的伸缩驱动件，所述伸缩驱动件用于带动所述升降台升降，以带动所述钻杆升降。

17、更具体地，所述升降横移机构包括左右横移组，所述左右横移组包括设置在所述升降台上沿左右方向延伸设置的滑轨以及所述钻机上的滑轮，所述滑轮在所述滑轨上左右滑动以带动所述钻机左右移动。

18、更具体地，所述驱动系统包括转动设于架体上的传动轮以及套设在所述传动轮外的履带。

19、更具体地，还包括控制仓，其与所述左右横移组、升降组、前后移动组、割缝注浆机构以及驱动系统电连接。

20、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

21、本申请提供一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，包括架体、割缝注浆机构、升降横移机构以及驱动系统；割缝注浆机构设置在架体上并用于射出高压水以实现割缝以及射出浆对缝隙进行注浆填补，升降横移机构以及驱动系统用于带动所述架体升降左右前后移动，以在三维空间内灵活作业，本实用新型保护的装置能够缩短施工过程、减少施工周期、降低施工成本；还能够防止施工过程中外煤层内的瓦斯溢入、实现瓦斯的排堵结合，还可以注浆增强隧道瓦斯煤层的强度，加固煤层结构，提高加快瓦斯抽放速度，具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述割缝注浆机构(2)包括：

3.根据权利要求2所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述钻杆(211)上还设置通道(2114)以及沿所述钻杆(211)轴向设置用于射出高压水的第三喷嘴(2113)。

4.根据权利要求3所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述割缝注浆机构(2)还包括设置在所述通道(2114)内的第一高压水管路通道(2115)以及第一高压浆料管路通道(2116)；所述第一高压水管路通道(2115)一端与所述第一喷嘴(2111)以及所述第三喷嘴(2113)连通，另一端与所述供水机构(22)连接；所述第一高压浆料管路通道(2116)一端与所述第二喷嘴(2112)连通，另一端与所述供浆机构(23)连接；

5.根据权利要求4所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述第一高压水管路通道(2115)与所述第一高压浆料管路通道(2116)的直径之和等于所述通道(2114)的直径，且所述第一喷嘴(2111)与所述第二喷嘴(2112)相对背向设置。

6.根据权利要求2所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述架体(1)上还包括驱动所述割缝注浆机构(2)沿所述钻杆(211)轴向前后移动的前后移动组(8)。

7.根据权利要求6所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述升降横移机构(5)包括升降组(52)，所述升降组(52)包括升降台(521)以及与设置在所述升降台(521)与所述架体(1)之间的伸缩驱动件(522)，所述伸缩驱动件(522)用于带动所述升降台(521)升降，以带动所述钻杆(211)升降。

8.根据权利要求7所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：所述驱动系统(3)包括转动设于所述架体(1)上的传动轮(32)以及套设在所述传动轮(32)外的履带(31)。

10.根据权利要求9所述的一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，其特征在于：还包括控制仓(6)，其与所述左右横移组(51)、所述升降组(52)、所述前后移动组(8)、所述割缝注浆机构(2)以及所述驱动系统(3)电连接。

技术总结
本申请提供一种大断面隧道排堵瓦斯水射流割缝注浆一体化装置，包括架体、割缝注浆机构、升降横移机构以及驱动系统；割缝注浆机构设置在架体上并用于射出高压水以实现割缝以及射出浆对缝隙进行注浆填补，升降横移机构以及驱动系统用于带动所述架体升降左右前后移动，以在三维空间内灵活作业，本技术保护的装置能够缩短施工过程、减少施工周期、降低施工成本；还能够防止施工过程中外煤层内的瓦斯溢入、实现瓦斯的排堵结合，还可以注浆增强隧道瓦斯煤层的强度，加固煤层结构，提高加快瓦斯抽放速度，具有广泛的应用前景。

技术研发人员：刘磊,黄飞,李树清,罗亚飞,龙其毕,钟小凤
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：20230817
技术公布日：2024/2/25