[發(fā)明專利]一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)工藝及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310311586.9
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103382844A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟明華
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭東風(fēng);周斌
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下工程安全高效快速施工的巷道支護(hù)工藝及配套設(shè)備。?

背景技術(shù)

地下工程綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝，因其安全可靠、單進(jìn)效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的炮掘工藝，目前己被廣泛推廣應(yīng)用。綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝一個(gè)循環(huán)的主要耗時(shí)在于掘進(jìn)機(jī)截割和巷道支護(hù)。如何實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)截割與巷道支護(hù)平行作業(yè)，自上個(gè)世紀(jì)五十年代至今，國內(nèi)外采礦界進(jìn)行了大量的探索，并產(chǎn)生了很多技術(shù)與裝備。其中主要的技術(shù)點(diǎn)涉及兩個(gè)方面，即快速實(shí)施安全可靠的臨時(shí)支護(hù)和掘進(jìn)機(jī)截割與永久支護(hù)的平行作業(yè)。?

臨時(shí)支護(hù)是為防止巷道開掘后圍巖冒落坍塌傷人，為保證永久支護(hù)作業(yè)人員的安全而設(shè)的，對于開采深度較淺且圍巖強(qiáng)度高、開挖后自支撐穩(wěn)定可靠、地質(zhì)構(gòu)造簡單等適合條件，可以不作臨時(shí)支護(hù)，直接進(jìn)行永久支護(hù)，一般情況下的巷道施工在巷道開挖后要先在掘進(jìn)迎頭附近實(shí)施臨時(shí)支護(hù)，在臨時(shí)支護(hù)的保護(hù)下實(shí)施巷道的永久支護(hù)。?

現(xiàn)有掘進(jìn)巷道臨時(shí)支護(hù)方式主要有6種類型：?

1、傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)方式有吊環(huán)加鋼管(或軌道、型鋼)等，通過前竄鋼管(或軌道、型鋼)等再加護(hù)頂材料臨時(shí)支護(hù)頂板。?

2、掘進(jìn)機(jī)機(jī)架式托梁護(hù)頂方式。?

3、掘錨一體化掘進(jìn)機(jī)。?

4、前后推拉式或成對交替邁步式液壓自移支架。?

5、德國研制的單軌吊架棚機(jī)。?

6、TBS遂道施工掘進(jìn)機(jī)臨時(shí)支護(hù)形式。?

現(xiàn)有臨時(shí)支護(hù)存在的主要問題：?

1、傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)前竄時(shí)需人工鋪網(wǎng)、上接頂材料，勞動強(qiáng)度大，空頂下作業(yè)不安全，對頂板支護(hù)力幾乎沒有，只能對作業(yè)人員起到有限的保護(hù)作用，常出現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)人員圖省事、怕麻煩、不使用現(xiàn)象。?

2、掘進(jìn)機(jī)機(jī)架托梁式臨時(shí)支護(hù)，鋪網(wǎng)作業(yè)仍在空頂下，支護(hù)面積達(dá)不到全斷面，機(jī)架強(qiáng)度及與掘進(jìn)機(jī)連接強(qiáng)度受限，支護(hù)力很小，實(shí)施臨時(shí)支護(hù)及永久支護(hù)時(shí)掘進(jìn)機(jī)就無法平行作業(yè)。?

3、掘錨一體化掘進(jìn)機(jī)。從六十年代第一代掘錨機(jī)誕生至今已進(jìn)行過兩次變革，第三代掘錨一體化，雖然實(shí)現(xiàn)了掘錨平行作業(yè)，但錨桿空頂距大，一般在1.2-1.5米以上，支護(hù)不能緊跟迎頭，所以，僅適用于采深不大、礦壓小、圍巖條件較好的大斷面矩形或梯形巷道，因此，?一直沒有得到廣泛的推廣應(yīng)用。像我國絕大部分礦區(qū)及德國、波蘭等國家開采深度較深，礦壓大，圍巖松軟破碎等條件，錨桿密集，甚至還需要掛網(wǎng)、錨索支護(hù)，支護(hù)工作量大，不僅空頂距離滿足不了要求，支護(hù)時(shí)間遠(yuǎn)大于截割時(shí)間，也很難與截割同步。?

4、前后推拉式或成對交替邁步式液壓自移支架，每一個(gè)循環(huán)對頂板反復(fù)支撐一次，易破壞頂板，不利于對頂板的支護(hù)，頂板條件不好時(shí)，必須停機(jī)支護(hù)，不能實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)截割與永久支護(hù)平行作業(yè)。?

5、德國研制的單軌吊架棚機(jī)。可以實(shí)現(xiàn)永久支護(hù)的機(jī)械化操作，避免人員進(jìn)入無支護(hù)區(qū)作業(yè)，但該設(shè)備結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，外形尺寸大，只能適用于大斷面巷道施工，支護(hù)與掘進(jìn)截割在同一區(qū)域，相互干撓，影響平行作業(yè)效率。?

6、TBM巖石掘進(jìn)機(jī)有敝開式、雙護(hù)盾、單護(hù)盾等，遂道施工臨時(shí)支護(hù)形式是與全斷面截割掘進(jìn)機(jī)一體化的支護(hù)方式。該支護(hù)方式掘進(jìn)迎頭對頂幫的支護(hù)是通過護(hù)盾全長對圍巖的整體支撐、收縮、前移、再支撐，反復(fù)支撐易破壞圍巖，僅適用于拐彎曲率半徑大、大斷面、圍巖條件較好的遂道施工，遇斷層、破碎帶易被卡住。?

針對上述問題，本發(fā)明公布了一種“履帶式”臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)工藝及設(shè)備。?

發(fā)明內(nèi)容

一種“履帶式”液壓組合支架臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)平行作業(yè)掘進(jìn)工藝先將掘進(jìn)工作面分為臨時(shí)支護(hù)區(qū)和永久支護(hù)區(qū)；掘進(jìn)機(jī)作業(yè)區(qū)為臨時(shí)支護(hù)區(qū)，其后為永久支護(hù)區(qū)；臨時(shí)支護(hù)區(qū)采用“履帶式”液壓組合支架前支后回工藝進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)；永久支護(hù)與掘進(jìn)機(jī)截割同時(shí)作業(yè)。“履帶式”液壓組合支架，由若干個(gè)液壓支架組成，每一個(gè)液壓支架主要包括頂梁、角梁、可伸縮側(cè)支撐、超靜定平衡油缸。?

所述前支后回工藝是，若干個(gè)液壓支架沿掘進(jìn)巷道軸線方向并排布置以支撐臨時(shí)支護(hù)區(qū)，隨著掘進(jìn)機(jī)的推移和永久支護(hù)的跟進(jìn)，臨時(shí)支護(hù)區(qū)尾部的臨時(shí)支架撤回，運(yùn)輸?shù)脚R時(shí)支護(hù)區(qū)的前方，重新支撐，如此循環(huán)。?

實(shí)現(xiàn)該工藝的設(shè)備主要包括“履帶式”前支后回臨時(shí)支護(hù)液壓組合支架及移架設(shè)備兩部分組成。?

每一排永久支護(hù)排用一個(gè)液壓支架，液壓支架個(gè)數(shù)根據(jù)臨時(shí)支護(hù)區(qū)長度確定；臨時(shí)支護(hù)支架隨掘進(jìn)機(jī)截割及時(shí)架設(shè)，如同履帶的帶板相對靜止于地面一樣，一直保持其對圍巖的支護(hù)至組合架架尾，對于臨時(shí)支護(hù)區(qū)無反復(fù)支撐破壞圍巖問題。?