[发明专利]煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统及方法

权利要求书

1.煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，包括岩、煤层中使用的超前支护用钻进，TBM盾壳上面的预留的孔洞，超前大管棚、超前小导管、超前支护锚杆及注浆泵，其特征在于，还包括：

设置于TBM盾壳并支撑于巷道两帮的撑靴；

设置于TBM盾壳的调节槽，调节槽中活动设置有导向管，所述调节槽的一端贯穿TBM盾壳，另一端贯穿TBM掘进机远离工作面的一侧，调节槽贯穿TBM盾壳的一端通过铰接轴活动铰接有抵挡板，调节槽内壁上设置有限制抵挡板向调节槽内部移动的斜面，调节槽贯穿TBM掘进机远离工作面的一侧活动贴合有橡胶板，橡胶板的上端固定在TBM掘进机的表面，所述导向管中活动穿过有倾斜锚固在巷道顶板中的超前支护锚杆；

设置于TBM盾壳的加强机构，所述加强机构包括安装在巷道顶板上的超前大管棚、固定在超前大管棚底部的钢拱架，固定在钢拱架底部的金属网片组件，所述超前大管棚与钢拱架之间设置有辅助加强机构，金属网片组件的一侧设置有向其内部喷射混凝土的混凝土喷射组件。

2.根据权利要求1所述的煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，其特征在于：所述TBM盾壳设置有供加强机构安装进入的缺口，所述调节槽的下端内部固定设置有支撑在导向管底部中间位置的支撑杆，支撑杆与导向管的底部铰接，调节槽的下端内部靠近抵挡板的一端设置有伸缩单元，伸缩单元的上下两端分别活动铰接在导向管的端部与调节槽的底部。

3.根据权利要求2所述的煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，其特征在于：所述超前大管棚的一端上表面设置有注浆孔，另一端下表面设置有进孔，超前大管棚的一端设置有端部结构，另一端设置有密封盖，超前大管棚中设置有盛装袋，所述盛装袋的一端开口，开口端朝向端部结构，另一端闭口并固定在密封盖上，密封盖卡合固定在超前大管棚的端部，且密封盖外表面固定设置有拉环，所述注浆孔呈T字形槽体结构，注浆孔贯穿超前大管棚外表面的一端开口大，注浆孔中密封塞有上密封塞，进孔中密封塞有下密封塞。

4.根据权利要求3所述的煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，其特征在于：所述端部结构包括固定在超前大管棚内圈处的限位环与贴合在限位环外圈处的活动封板，限位环的内圈设置有中间开口，所述超前大管棚的内壁上固定焊接有竖向设置的导向板，导向板中滑动设置有导向杆，导向杆的端部固定在活动封板远离中间开口的一面，导向板的表面固定焊接有推动活动封板贴合在限位环表面的第一弹簧，活动封板的直径小于导向杆的内径且大于限位环的内径。

5.根据权利要求4所述的煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，其特征在于：所述超前大管棚的内壁上固定设置有支撑架，支撑架上通过转动轴活动铰接有压板，所述压板远离转动轴的一端且靠近超前大管棚内壁的一侧设置有凹槽，所述盛装袋的开口一端固定设置有弹性环绳，弹性环绳活动卡合在凹槽中，所述超前大管棚的内壁上位于弹性环绳与转动轴之间设置有内陷槽，内陷槽的底部固定焊接有拉持压板贴合于超前大管棚内壁上的第二弹簧。

6.根据权利要求5所述的煤矿井巷不良地质带敞开式TBM掘进机超前支护系统，其特征在于：所述辅助加强机构包括一体设置的受力板、施力板，受力板、施力板之间形成V字形结构，钢拱架的表面设置有分别供受力板、施力板活动穿过的第二槽、第一槽，所述钢拱架的底部固定焊接有定位支撑板，定位支撑板中转动设置有活动穿过施力板、第二槽之间组成的V字形结构中部的活动轴，活动轴的端部通过螺纹配合连接有限位螺母，所述施力板、受力板均在超前大管棚的两侧设置有一组，施力板活动贴合于超前大管棚远离钢拱架的一端表面，受力板端部活动贴合于超前大管棚靠近钢拱架一端的侧面，超前大管棚贴合在钢拱架上的部分与钢拱架之间固定焊接，超前大管棚、钢拱架均设置有多组，多组钢拱架之间沿着其轴线方向分布，多组超前大管棚的走向沿着钢拱架轴线且贴合于钢拱架的外圈呈圆形阵列状分布。