[实用新型]一种掘进工作面临时支护装备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地下工程安全高效快速施工的巷道支护装备。

背景技术

地下工程综合机械化掘进施工工艺，因其安全可靠、单进效率远高于传统的炮掘工艺，目前已被广泛推广应用。综合机械化掘进施工工艺一个循环的主要耗时在于掘进机截割和巷道支护。如何实现掘进机截割与巷道支护平行作业，自上个世纪五十年代至今，国内外采矿界进行了大量的探索，并产生了很多技术与装备。其中主要的技术点涉及两个方面，即快速实施安全可靠的临时支护和掘进机截割与永久支护的平行作业。

临时支护是为防止巷道开掘后围岩掉落坍塌伤人，为保证永久支护作业人员的安全而设的，对于开采深度较浅且围岩强度高、开挖后自支撑稳定可靠、地质构造简单等适合条件，可以不作临时支护，直接进行永久支护，一般情况下的巷道施工在巷道开挖后要先在掘进迎头附近实施临时支护，在临时支护的保护下实施巷道的永久支护。

现有掘进巷道临时支护方式主要有6种类型：

1、传统的临时支护方式有吊环加钢管（或轨道、型钢）等，通过前窜钢管（或轨道、型钢）等再加护顶材料临时支护顶板。

2、掘进机机架式托梁护顶方式。

3、掘锚一体化掘进机。

4、前后推拉式或成对交替迈步式液压自移支架。

5、德国研制的单轨吊架棚机。

6、TBM遂道施工掘进机临时支护形式。

现有临时支护存在的主要问题：

1、传统的临时支护前窜时需人工铺网、上接顶材料，劳动强度大，空顶下作业不安全，对顶板支护力几乎没有，只能对作业人员起到有限的保护作用，常出现现场作业人员图省事、怕麻烦、不使用现象。

2、掘进机机架托梁式临时支护，铺网作业仍在空顶下，支护面积达不到全断面，机架强度及与掘进机连接强度受限，支护力很小，实施临时支护及永久支护时掘进机就无法平行作业。

3、掘锚一体化掘进机。从六十年代第一代掘锚机诞生至今已进行过两次变革，第三代掘锚一体化，虽然实现了掘锚平行作业，但锚杆空顶距大，一般在1.2-1.5米以上，支护不能紧跟迎头，所以，仅适用于釆深不大、矿压小、围岩条件较好的大断面矩形或梯形巷道，因此，一直没有得到广泛的推广应用。像我国绝大部分矿区及德国、波兰等国家开釆深度较深，矿压大，围岩松软破碎等条件，锚杆密集，甚至还需要挂网、锚索支护，支护工作量大，不仅空顶距离满足不了要求，支护时间远大于截割时间，也很难与截割同步。

4、前后推拉式或成对交替迈步式液压自移支架，每一个循环对顶板反复支撑一次，易破坏顶板，不利于对顶板的支护，顶板条件不好时，必须停机支护，不能实现掘进机截割与永久支护平行作业。

5、德国研制的单轨吊架棚机。可以实现永久支护的机械化操作，避免人员进入无支护区作业，但该设备结构太复杂，外形尺寸大，只能适用于大断面巷道施工，支护与掘进截割在同一区域，相互干扰，影响平行作业效率。

6、TBM岩石掘进机有敝开式、双护盾、单护盾等，遂道施工临时支护形式是与全断面截割掘进机一体化的支护方式。该支护方式掘进迎头对顶帮的支护是通过护盾全长对围岩的整体支撑、收缩、前移、再支撑，反复支撑易破坏围岩，仅适用于拐弯曲率半径大、大断面、围岩条件较好的遂道施工，遇断层、破碎带易被卡住。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型公布了一种掘进工作面临时支护装备。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种掘进工作面临时支护方法，将掘进工作面分为临时支护区和永久支护区，掘进机及其作业区为临时支护区，其后为永久支护区，临时支护区采用自伸缩巷道液压支架与支架运移辅助装置配合实现先支后回，永久支护与掘进机截割能同时作业。

一种掘进工作面临时支护装备，包括相互配合的自伸缩巷道液压支架与支架运移辅助装置；自伸缩巷道液压支架通过液压系统进行伸缩，实现对巷道顶板临时支护，支架运移辅助装置将自伸缩巷道液压支架从永久支护区运送至巷道迎头；支架运移辅助装置液压系统驱动作用下沿巷道方向自主移动。

所述自伸缩巷道液压支架包括折叠伸缩式和顶梁伸缩式两种形式；