技术摘要：
本发明提供了一种钻进爆破式硬岩掘进方法，包括以下步骤，S1，根据工程需要，在合适位置布置若干钻进爆破式硬岩掘进设备，其中钻进爆破式硬岩掘进设备包括若干钻具装置组，若干快速爆破装置组和若干防爆爆破装置组，确定合适数量的钻具装置组、快速爆破装置组和防爆爆  全部
背景技术：
目前，在铁路、公路、地铁、钻山等隧道工程施工作业中，常使用人工爆破式开挖和 自动旋转刀削式两种掘进方式进行施工。人工爆破式须将开凿的岩石进行钻孔后填充固体 炸药爆破，而后清渣再进行下一轮次的施工；而自动旋转式钻进采用削片式拱刀，通过刀片 的旋转进行物理切削。以上两种方式在施工中均效率低下。前者虽为爆破但只能是人工开 挖；后者虽为自动化但使用物理切削，其效果与爆破不能相比。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种钻进爆破式硬岩掘进方法，可填充液体炸药 进行爆破，爆破效果好，而且爆破与钻岩可同时连续进行，不需取出钻头即可继续填充炸 药，渣屑通过主排渣槽和副排渣槽及时排出，不需单独清理，全自动施工作业，自动施工效 果好，效率高。 为了解决上述技术问题，本发明的所述钻进爆破式硬岩掘进方法包括以下步骤： S1，根据工程需要，在合适位置布置若干钻进爆破式硬岩掘进设备，其中钻进爆破 式硬岩掘进设备包括若干钻具装置组，若干快速爆破装置组和若干防爆爆破装置组，确定 合适数量的钻具装置组、快速爆破装置组和防爆爆破装置组； S2，通过钻进爆破式硬岩掘进设备，自行钻进掘挖，形成整体断面，其中包括， 通过钻进爆破式硬岩掘进设备向起爆段注入爆破药，其中钻进爆破式硬岩掘进设 备包括若干钻具装置组，若干快速爆破装置组和若干防爆爆破装置组。 通过若干快速爆破装置组，对所述爆破药点火，实施爆破。 通过若干防爆爆破装置组，对所述爆破药点火，石渣排出同时实施下一次钻进爆 破，进行连续爆破。 通过若干钻具装置组沿矩形开挖面旋转冲击爆破后的钻岩地层。 所述钻具装置组、所述快速爆破装置组和所述防爆爆破装置组均套设在硬岩掘进 机上。 每组所述钻具装置组均包括气液动组合冲击钻头，冲击器和旋转装置。 所述气液动组合冲击钻头包括主钻头和副钻头。 所述主钻头的冲击端嵌设有若干冲击齿。 每个所述冲击齿均超出所述主钻头的冲击端的端面。 所述冲击齿采用硬合金金属。 所述主钻头的本体采用软金属。 所述主钻头的冲击端超出所述副钻头的冲击端的端面。 所述副钻头采用硬合金金属。 7 CN 111595217 A 说　明　书 2/12 页 所述副钻头围绕所述主钻头设置。 所述气液动组合冲击钻头的横截面呈矩形。 所述主钻头的驱动端和所述副钻头的驱动端套均设在所述硬岩掘进机上。 所述冲击器的输出端通过所述硬岩掘进机连接所述主钻头的驱动端和所述副钻 头的驱动端。 所述旋转装置的输出端通过所述硬岩掘进机连接所述主钻头的驱动端。 所述硬岩掘进机的中央设置有主通孔。 所述主通孔呈圆形。 所述硬岩掘进机围绕所述主通孔设置有多个副通孔。 所述主钻头在所述主通孔中前后移动或相对转动。 所述副钻头设置有多个。 每个所述副钻头分别在每个所述副通孔中前后移动。 所述主钻头的本体内部设置有多个主进气通道。 每个所述主进气通道的出口均延伸至所述主钻头的冲击端的端面。 每个所述主进气通道在所述主钻头的驱动端汇合后延伸至所述主钻头的驱动端 的端面。 所述副钻头的本体内部设置有多个副进气通道。 每个所述副进气通道的出口均延伸至所述副钻头的冲击端的端面。 每个所述副进气通道在所述副钻头的驱动端汇合后延伸至所述副钻头的驱动端 的端面。 所述主钻头的本体内部设置有若干空穴。 所述主钻头的圆周侧壁开设有多个主排渣槽。 每个所述主排渣槽均从所述主钻头的驱动端的端面延伸至所述主钻头的冲击端 的端面。 所述副钻头的侧壁设置有若干凸块。 每个所述凸块之间的间隙形成副排渣槽。 所述冲击齿呈柱条状。 所述主钻头的冲击端还嵌设有多个主侧冲击齿。 所述主侧冲击齿分布在每个所述主排渣槽的出口两侧。 每个所述主侧冲击齿均超出所述冲击端的端面。 所述主侧冲击齿采用硬合金金属。 所述主侧冲击齿呈柱条状。 所述主钻头的冲击端还嵌设有多个副侧冲击齿。 所述副侧冲击齿分布在每两个所述主排渣槽之间。 每个所述副侧冲击齿均超出所述冲击端的端面。 所述副侧冲击齿采用硬合金金属。 所述副侧冲击齿呈柱条状。 每组所述快速爆破装置组均包括导流管体。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管注药孔。 8 CN 111595217 A 说　明　书 3/12 页 所述导流管体内沿长度方向开设有注药通道。 所述注药通道与所述导流管注药孔连通。 所述导流管体沿钻岩方向的前部的外壁设有导流管前封堵环。 所述导流管体沿钻岩方向的后部的外壁设有导流管后封液环。 所述注药孔位于所述导流管后封液环沿钻岩方向的前端。 所述导流管体沿钻岩方向的前部外侧壁开设有导流管前注泥孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有前注泥通道。 所述前注泥通道与所述导流管前注泥孔连通。 所述导流管体沿钻岩方向的前部外侧壁开设有导流管前注沙孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有前注沙通道。 所述前注沙通道与所述导流管前注沙孔连通。 所述导流管前注沙孔位于所述导流管前注泥孔沿钻岩方向的前端。 所述前注泥通道内设置有前泥泵。 所述前注沙通道内设置有前沙泵。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管后注泥孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有后注泥通道。 所述后注泥通道与所述导流管后注泥孔连通。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管后注沙孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有后注沙通道。 所述后注沙通道与所述导流管后注沙孔连通。 所述导流管后注沙孔位于所述导流管后注泥孔沿钻岩方向的后端。 所述注药孔位于所述导流管后注泥孔沿钻岩方向的前端。 所述后注泥通道内设置有后泥泵。 所述后注沙通道内设置有后沙泵。 所述导流管体沿钻岩方向的前部的外壁设有导流管前封液环。 所述导流管前封堵环位于所述导流管前注沙孔沿钻岩方向的前端。 所述导流管前封液环位于所述导流管前注泥孔沿钻岩方向的后端。 所述导流管体沿钻岩方向的后部设置有注药机构。 所述注药机构位于所述后封液环沿钻岩方向的后端。 所述导流管体沿钻岩方向的中部外侧壁开设有点火孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有点火通道。 所述点火通道内设置有点火线。 所述点火线与所述点火孔连通。 所述点火线沿钻岩方向的后部连接有起爆装置。 每组所述防爆爆破装置组均包括导流管体，所述导流管体外同轴地套设有防爆筒 管体，所述防爆筒管体开设有若干防爆网眼孔。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管注药孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有注药通道。 所述注药通道与所述导流管注药孔连通。 9 CN 111595217 A 说　明　书 4/12 页 所述导流管体外同轴地套设有防爆筒管体，所述防爆筒管体开设有若干防爆网眼 孔。 所述导流管体与所述防爆筒管体之间留设有空隙。 所述导流管体在所述防爆筒管体内相对转动或前后移动。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的后端连接有防爆筒驱动装置，驱动所述防爆筒管体 前后移动及转动。 所述导流管体沿钻岩方向的前部的外壁固定有导流管前封液环。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的后部的内壁设有防爆筒后封液环。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的前部内侧壁开设有防爆筒前注泥孔。 所述防爆筒管体内沿长度方向开设有前注泥通道。 所述前注泥通道与所述防爆筒前注泥孔连通。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的前部内侧壁开设有防爆筒前注沙孔。 所述防爆筒管体内沿长度方向开设有前注沙通道。 所述前注沙通道与所述防爆筒前注沙孔连通。 所述防爆筒前注沙孔位于所述防爆筒前注泥孔沿钻岩方向的前端。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的前部的外壁固定有防爆筒前封堵环。 所述防爆筒前封堵环位于所述导流管前封液环沿钻岩方向的前端。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管后注泥孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有后注泥通道。 所述后注泥通道与所述导流管后注泥孔连通。 所述导流管体沿钻岩方向的后部外侧壁开设有导流管后注沙孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有后注沙通道。 所述后注沙通道与所述导流管后注沙孔连通。 所述导流管后注沙孔位于所述导流管后注泥孔沿钻岩方向的后端。 所述注药孔位于所述导流管后注泥孔沿钻岩方向的前端。 所述导流管后注沙孔位于所述防爆筒后封液环沿钻岩方向的前端。 所述防爆筒管体沿钻岩方向的后部的外壁固定有防爆筒后封堵环。 所述防爆筒后封堵环位于所述防爆筒后封液环沿钻岩方向的后端。 所述导流管体沿钻岩方向的中部外侧壁开设有点火孔。 所述导流管体内沿长度方向开设有点火通道。 所述点火通道内设置有点火线。 所述点火线与所述点火孔连通。 所述点火线沿钻岩方向的后部连接有起爆装置。 S1中，向起爆段注入爆破药，并对起爆段两端进行封堵的步骤包括： S11，将所述导流管沿钻岩方向向前推入，至所述前封液环位于所述前注沙孔前 端； S12，分别向所述前注泥通道和所述后注泥通道注泥，同时旋转所述导流管体，泥 浆分别从所述前注泥孔和所述后注泥孔流出，在所述导流管体与所述防爆筒管体之间分别 形成前泥柱和后泥柱。 10 CN 111595217 A 说　明　书 5/12 页 S13，将所述导流管沿钻岩方向向前推入，至所述前封液环位于所述前注沙孔前 端； S14，分别向所述前注沙通道和所述后注沙通道注沙，同时旋转所述导流管体，沙 体分别从所述前注沙孔和所述后注沙孔流出，在所述导流管体与所述防爆筒管体之间、前 泥柱沿钻岩方向前端和所述后泥柱沿钻岩方向后端分别形成前沙段和后沙段。 S15，将所述导流管沿钻岩方向向前推入，至所述前封液环位于所述前注沙孔前 端； S16，向所述注药通道注入爆破药，药液从所述注药孔流出，填满所述前泥柱和所 述后泥柱之间的空隙。 S2中，所述点火步骤包括： S21，将所述导流管沿钻岩方向向后拉动，至所述前封液环位于所述前注泥孔后 端； S22，启动所述起爆装置，通过点火线对所述爆破药点火。 或者，在S1中，向起爆段注入爆破药，并对起爆段两端进行封堵的步骤包括： S11，分别向所述前注泥通道和所述后注泥通道注泥，同时旋转所述导流管体，泥 浆分别从所述前注泥孔和所述后注泥孔流出； S12，启动所述前泥泵吸附所述泥浆，开启所述前封液环，在所述导流管体与所钻 岩地层侧壁之间分别形成前泥柱和后泥柱，所述前泥柱位于所述前封液环沿钻岩方向的后 端。 S13，启动所述注药机构，开启所述后封液环，向所述注药通道注入爆破药，所述爆 破药从所述注药孔流出，在所述导流管体与所钻岩地层侧壁之间、所述前泥柱和所述后泥 柱之间形成药液段； S14，启动所述后泥泵，将所述后泥柱推至与所述爆破药抵接； S15，分别向所述前注沙通道和所述后注沙通道注沙，同时旋转所述导流管体，沙 体分别从所述前注沙孔和所述后注沙孔流出，在所述导流管体与所钻岩地层侧壁之间、所 述前泥柱沿钻岩方向前端和所述后泥柱沿钻岩方向后端分别形成前沙段和后沙段； S16，启动所述前沙泵，开启所述前封液环，将所述前沙段吸至与所述前泥柱抵接； S17，启动所述后沙泵，将所述后沙段推至与所述后泥柱抵接。 在S2中，所述点火步骤包括关闭所述后封液环，启动所述起爆装置，通过点火线对 所述爆破药点火。 在S3中，所述钻进装置旋转冲击的步骤包括： S31，启动所述冲击器和所述旋转装置，带动所述主钻头和所述副钻头旋转前进； S32，所述冲击器与多个所述主进气通道和多个所述副进气通道形成闭合回路，渣 屑通过所述排渣槽和所述副排渣槽排出。 附图说明 下面结合附图和