[实用新型]一种煤矿坍塌巷道顶管救援装备

说明书

本实用新型属于煤矿井下坍塌巷道救援技术领域，一种煤矿坍塌巷道顶管救援装备，其中若干个顶管形成顶管段，机头内置有有用于纠正机头顶进方向的一级纠偏油缸，纠偏钢管组件抵接在机头的背端，纠偏钢管组件用于纠正机头的顶进方向，顶管段头端抵接在纠偏钢管组件的背端，偏移检测装置用于检测机头顶进方向；纠偏钢管组件为主体为两段式，纠偏钢管组件包括前段、后段和若干个二级纠偏油缸，前段和后段通过二级纠偏油缸连接，二级纠偏油缸的缸体固定连接在后端，二级纠偏油缸的伸出端铰接在二级纠偏油缸的前段，且二级纠偏油缸在前段和后段之间左、右分列布置，且可左侧、右侧独立控制顶出。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下坍塌巷道救援技术领域，特别是一种井下煤矿坍塌巷道救援用的设备。

背景技术

目前，我国煤矿井下坍塌巷道救援方法主要有两种：一、人工清障，二、大孔径钻机，这两种掘进方法都有自身的局限性。

其一、人工清障方式是指人工借助振动锤、凿岩机等辅助工具，将坍塌的渣石进行破碎及清除，采用木梁支架等简易支护方式，对坍塌巷道进行支护，采用这种边清障、边支护的方式，实现在坍塌巷道中构建一条救援通道。

其二、国内煤矿井下大直径钻孔工艺技术普遍采用回转钻进工艺方法，大直径救援孔需采用二次或多次扩孔快速钻进成孔方案，一般采用可以有效控制钻孔方向的组合钻具(直径)完成先导孔，再根据地层条件、钻机能力、钻杆强度和排粉情况等一次或多次扩孔，使钻孔孔径达到的成孔方案。

坍塌性巷道施工未知性强、风险性高，现有井下救援通道构建采用人工清障、大口径钻机等手段清理冒落巷道或在完整岩体内掘进新巷道，人工清障存在人员作业安全性低、开挖效率低等问题；大口径钻机需要钻进先导孔后多次扩孔，钻进效率低，配套的大直径钻进装备多为常规钻机改造而来，技术性能、结构设计、专业化程度难以满足大直径钻孔成孔需要，大直径钻孔均采用裸眼或先成孔后下套管的工艺方法完孔，难以满足不稳定地层或深孔条件下大直径钻孔成孔需要，同时，作业效率大大降低。

同时，坍塌岩体顶管施工法并不同于传统的顶管施工法，具有以下几点难度：1)设备在坍塌岩体顶进，必定存在刀盘受力不均、管壁沿层受力不均等情况，设备在坍塌岩体中顶进较原始岩体更容易发生偏转；2)由于救援时间十分宝贵，坍塌巷道顶管施工对顶管的掘进速度及安装速度提出了更加严格的要求；3)传统的顶管施工工艺并不能满足坍塌岩体的快速安装、实验场地条件有限等要求，坍塌岩体施工的顶管工艺流程具有较大的差异。

坍塌巷道的灾后救援本身不仅在时间上具有紧迫性，还需要考虑安全、快速、高效等多方面影响因素。速度一方面取决于对堆积体预开挖空间内垮落岩块的破解、搬运、清除速度，另一方面取决于对开挖空间围岩有效控制。因此，在对垮塌巷道与块状堆积体结构研究的基础上，准确的方向控制措施、高性能的临时支护设备、高效的开挖装备是垮塌巷道救援通道快速构建装备的关键技术。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种煤矿坍塌巷道顶管救援装备，该设备针对煤矿硐室施工、中继间布置、注浆减摩及机头回收，解决了现有煤矿巷道长距离顶管掘进施工成功率低、施工速度慢、机头无法回收等难题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，一种煤矿坍塌巷道顶管救援装备，包括内置有机头、纠偏钢管组件、若干个顶管和偏移检测装置，其中若干个顶管形成顶管段，机头内置有有用于纠正机头顶进方向的一级纠偏油缸，所述纠偏钢管组件抵接在机头的背端，纠偏钢管组件用于纠正机头的顶进方向，所述顶管段头端抵接在纠偏钢管组件的背端，偏移检测装置用于检测机头顶进方向；

所述纠偏钢管组件为主体为两段式，纠偏钢管组件包括前段、后段和若干个二级纠偏油缸，前段和后段通过二级纠偏油缸连接，其中二级纠偏油缸的缸体固定连接在后端，二级纠偏油缸的伸出端铰接在二级纠偏油缸的前段，且二级纠偏油缸在前段和后段之间左、右分列布置，且可左侧、右侧独立控制顶出。