[發明專利]一種剛柔耦合巷道支護系統及方法

在審

• 申請號: 201810441459.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108547653A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 范志忠;付書俊;尹希文;趙巖峰;徐剛;鄭建平;潘黎明;楊曉成;劉前進;趙杰;楊勇
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21D23/04
• 分類號: E21D23/04;E21D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種剛柔耦合巷道支護系統，其特征在于：包括支架(1)、囊梁(2)、囊梁固定機構(3)、塑料網(4)、錨索(5)、鎖具(6)、托盤(7)、電液控制系統(8)和系統主機(9)，所述支架(1)支撐于所述囊梁(2)下方，所述囊梁(2)通過所述囊梁固定機構(3)固定于所述支架(1)上或巷道頂板(10)下方，所述塑料網(4)布置于所述囊梁(2)與所述巷道頂板(10)之間，通過所述錨索(5)和鎖具(6)及托盤(7)固定于所述巷道頂板(10)之上，所述電液控制系統與所述支架(1)、所述囊梁(2)相連接，用于控制所述支架(1)和所述囊梁(2)的動作，完成對所述巷道頂板(10)的支護或撤去支護，所述系統主機與所述支架(1)、所述囊梁(2)和所述電液控制系統(8)均相連接，用于監控所述支架(1)的支護強度和支撐力，所述囊梁(2)的內壓，同時根據預設的指令要求或所述支架(1)和所述囊梁(2)反饋的支護狀況控制所述電液控制系統(8)的動作；

所述囊梁(2)包括囊梁氣嘴(201)，通過囊梁氣嘴(201)充入或排出氣體，實現對所述巷道頂板(10)的支護或撤去支護；

所述托盤(7)形狀為半球體或近似半球體，所述巷道頂板(10)內成形有與所述托盤(7)相適應的半球體或近似半球體的凹洞，使所述托盤(7)整體嵌入所述凹洞內，所述鎖具(6)整體嵌入所述托盤(7)內。

2.根據權利要求1所述的一種剛柔耦合巷道支護系統，其特征在于：所述囊梁(2)由多層囊袋組成，囊袋之間互不相通，每一個囊袋具有單獨的囊梁氣嘴，受所述系統主機(9)分別控制，內部氣壓由所述系統主機(9)進行調節。

3.根據權利要求1或2所述的一種剛柔耦合巷道支護系統，其特征在于：所述系統主機(9)包括按鍵輸入界面、存儲器、單片機、顯示電路，所述系統主機(9)與所述電液控制系統(8)連接；

所述按鍵輸入界面具有所述支架(1)和所述囊梁(2)的壓力值變化區間輸入和設置功能；

所述存儲器可接收并存儲所述支架(1)和所述囊梁(2)傳輸的實時壓力數據；

所述單片機根據所述支架(1)和所述囊梁(2)傳輸的壓力值進行運算處理，將該信息反饋回所述電液控制系統(8)進行加壓或卸壓操作；

所述顯示電路將所述支架(1)和所述囊梁(2)壓力數值在所述系統(9)主機附帶屏幕上實時顯示。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種剛柔耦合巷道支護方法，其特征在于：包括以下步驟：

(a)在所述巷道頂板(10)上提前施工錨索鉆孔，然后用鉆頭以該孔為圓心施工所述凹洞；

(b)然后將所述錨索(5)和樹脂藥卷放入錨索鉆孔內進行錨固，把所述塑料網(4)緊貼所述巷道頂板(10)，將所述托盤(7)和所述鎖具(6)放入所述凹洞內，根據預定支護強度對所述錨索(5)進行張拉，達到額定預緊力后，切割掉外露的鋼絞線，保證所述巷道頂板(10)表面沒有尖銳突出物，完成頂板錨網支護施工；

(c)在所述巷道頂板(10)施工安裝所述囊梁固定機構(3)或在所述支架(1)上預先安裝所述囊梁固定機構(3)；

(d)將所述支架(1)安置于所述巷道頂板(10)下方，所述系統主機(9)通過所述電液控制系統(8)分別同時對所述支架(1)進行升架和對所述囊梁(2)進行充氣動作；

(e)通過所述支架(1)和所述囊梁(2)剛柔耦合，對所述巷道頂板(10)進行支護，并通過所述系統主機(9)的監測，對所述支架(1)和所述囊梁(2)實時支付強度和氣壓進行調節，使滿足預定的支護要求；

(f)在所述巷道頂板(10)支護結束后，通過所述系統主機(9)控制所述支架(1)降架和所述囊梁(2)排氣，并進行回收。