[发明专利]基于喷涂的巷道支护形成方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于喷涂的巷道支护形成方法及系统，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：掘进至少一个排距以形成新掘巷道；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，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且具有抗拉和韧性用于形成支护。本申请通过喷层的方式对新形成的巷道进行有效支护，实现前掘后支，工艺流程简便。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种基于喷涂的巷道支护形成方法及系统。

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。相关技术中，通过在开采煤矿的过程中，形成开挖断面后立即对煤矿巷道围岩，即围岩表面进行有效临时支护。

然而上述支护方式为通过金属探梁、单体液压支柱等对围岩表面进行临时支护，这种方式下，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。

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基于喷涂的巷道支护形成方法，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、人工劳动强度较大的技术问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提供了一种基于喷涂的巷道支护形成方法，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：掘进至少一个排距以形成新掘巷道；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，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

另外，根据本申请上述实施例的基于喷涂的巷道支护形成方法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，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，包括：确定所述围岩表面上待喷涂区域的围岩参数；根据所述围岩参数，确定所述待喷涂区域的喷涂厚度；按照所述喷涂厚度，将所述喷涂材料喷涂到所述巷道表面上，以形成所述密封喷层。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料包括粘接性能满足粘接条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，所述第一材料的粘接性大于所述第二材料，所述第二材料的气密性大于所述第一材料。

根据本申请的一个实施例，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，包括：在所述巷道表面的围岩表面上喷涂所述第一材料，通过所述第一材料的粘接性能将所述第一材料粘接到所述围岩表面上；在喷涂有所述第一材料的围岩表面上喷涂所述第二材料，通过所述第二材料的密封性能，以形成所述密封喷层。

根据本申请的一个实施例，围岩参数包括以下参数中的至少一种：所述待喷涂区域的平整度、所述待喷涂区域的间隙参数；所述间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

根据本申请的一个实施例，还包括：在喷涂过程中，采集待喷涂区域的喷涂质量，根据所述喷涂质量，调整喷涂的角度。

根据本申请的一个实施例，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之后，还包括：判断所述密封喷层是否满足支护要求；若所述密封喷层未满足所述支护要求，则继续向所述图像对应的采集区域进行补充喷涂或者注浆处理。