[发明专利]形成巷道大气压力支护的抽气系统及方法

说明书

本申请公开了一种形成巷道大气压力支护的抽气系统及方法，该系统包括：喷涂装置，用于喷涂将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；抽真空子系统，用于从围岩表面未喷涂区域内抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态；气压传感器，用于在抽气过程中检测围岩间隙内的当前气压；控制器，用于控制抽真空子系统，并根据当前气压，对抽真空子系统的工作参数进行调整。通过自动抽取围岩间隙内部气体，使围岩内外表面形成压差，即围岩内部处于负压状态，从而可通过大气压力对新形成的巷道进行有效支护。此外，实时检测围岩间隙内当前气压，根据当前气压对抽真空子系统工作参数进行调整，确保巷道中临时支护的形成效率。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种形成巷道大气压力支护的抽气系统及方法。

背景技术

煤炭是我国的主体能源，在推动全国工业发展和国民经济进步等方面发挥了重要作用。煤矿巷道快速掘进已经成为制约煤炭安全、高效开采的“卡脖子”难题。优化掘进与支护工艺，开发出高效、安全可靠的临时支护，提高永久支护效率是提高成巷速度的根本途径。

传统的临时支护方式为金属探梁、单体液压支柱等，需要人工搬运进行支护，施工速度慢、支护强度不足、支护质量差、人工劳动强度大，后采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架进行临时支护，但操作繁琐、耗时长、支护面积小且容易损坏，难以满足煤矿巷道快速掘进的需求，目前尚没有一种快速有效的临时支护方式。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种形成巷道大气压力支护的抽气系统，用于解决现有技术中存在的需要人工搬运进行支护，施工速度较慢、支护强度不足、支护质量差、人工劳动强度较大。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提供了一种形成巷道大气压力支护的抽气系统，该系统包括：喷涂装置，用于喷涂将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；抽真空子系统，用于从围岩表面未喷涂区域内抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态，其中，密封喷层在负压状态下形成临时支护；气压传感器，用于在抽气过程中检测围岩间隙内的当前气压；控制器，用于控制抽真空子系统进行抽气，并根据当前气压，对抽真空子系统的工作参数进行调整。

另外，根据本申请上述实施例的形成巷道大气压力支护的抽气系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一个实施例，还包括：抽真空子系统，包括真空发生装置、至少一个吸真空头以及每个吸真空头的抽气通路，其中，真空发生装置通过抽气通路与吸真空头连接，吸真空头吸附在未喷涂区域上，吸真空头用于与密封喷层相互封闭；

控制器，进一步用于对真空发生装置的工作功率和各个抽气通路的抽气量进行调整。

根据本申请的一个实施例，还包括：气压传感器设置在抽气通路内。

根据本申请的一个实施例，还包括：气压传感器设置围岩内的局部区域，局部区域为穿透密封喷层在围岩内部打孔形成的孔洞。

根据本申请的一个实施例，吸真空头还包括：吸盘架，吸盘架的底部设置有凹槽，气压传感器设在凹槽内。

根据本申请的一个实施例，吸真空头还包括：吸盘架和设置在吸盘架底部的第一密封圈，至少两个第一密封圈之间设置有抽气口，用于抽取围岩间隙内的气体；其中，气压传感器设置在抽气口内。

根据本申请的一个实施例，气压传感器为探针型传感器。

根据本申请的一个实施例，气压传感器为负压传感器。