[發明專利]一種煤礦坍塌巷道用頂管救援裝備及救援方法

在審

• 申請號: 201911028329.8
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110735661A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 王雷;王新銘;張黎;李梁;朱玉芹;王冠雄;劉佳
• 申請（專利權）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21D9/10;E21D9/12;E21D11/10
• 代理公司: 21116 沈陽易通專利事務所
• 代理人: 王建男

本發明提供涉及礦山坍塌巷道救援技術領域，一種煤礦坍塌巷道用頂管救援裝備，機體和頂管可移動的安裝在主頂機構軌道上，機體包括設置在機體前端的刀盤和驅動刀盤轉動的刀盤驅動裝置，所述頂管逐一首位對接形成頂管組，頂管組的頭端抵接在機體的尾端，運料軌道布置在機體、若干個頂管以及主頂機構的外部，運料軌道由頂管處向巷道外部延伸設置，使得刀盤切削出的渣石通過刮板機輸送至運渣車，并通過運渣車由運渣車軌道和運料軌道轉運出巷道。該設備能夠解決排渣效率差等問題。本發明還提供一種煤礦坍塌巷道用頂管救援救援方法。

技術領域

本發明提供涉及礦山坍塌巷道救援技術領域，特別是煤礦巷道坍塌用救援用設備及方法。

背景技術

目前，我國礦山坍塌巷道救援方法主要有兩種：一、人工清障，二、大孔徑鉆機，這兩種掘進方法都有自身的局限性。

其一、人工清障方式是指人工借助振動錘、鑿巖機等輔助工具，將坍塌的渣石進行破碎及清除，采用木梁支架等簡易支護方式，對坍塌巷道進行支護，采用這種邊清障、邊支護的方式，實現在坍塌巷道中構建一條救援通道。

其二、國內礦山大直徑鉆孔工藝技術普遍采用回轉鉆進工藝方法，大直徑救援孔需采用二次或多次擴孔快速鉆進成孔方案，一般采用可以有效控制鉆孔方向的組合鉆具(直徑φ150mm-200mm)完成先導孔，再根據地層條件、鉆機能力、鉆桿強度和排粉情況等一次或多次擴孔，使鉆孔孔徑達到φ600mm的成孔方案。

隨著礦山機械化程度的發展，近年來頂管技術在礦山掘進施工中得到了應用，但是礦山坍塌巷道具有其特殊性，傳統的小直徑巖石頂管機采用泥水排渣方式，坍塌巷道巖體具有較大的縫隙，采用泥水排渣方式并不能實現有效的保壓和泥渣輸送，另一方面，土壓平衡頂管機采用螺旋輸送機排渣方式，螺旋輸送機僅適用于在泥土地層或含有少部分渣石地層進行施工，并不能完成大粒徑的巖石顆粒的輸送，因此，傳統的頂管機的排渣方式并不適用于坍塌巷道中施工。

專利“CN105201522A”介紹了一種土壓平衡頂管機，采用螺旋輸送機排渣方式，螺旋輸送機整體尺寸較大，遇到前端突發情況，人員并不能進入到機頭的內部完成突發情況的處理，同時，排出渣石的顆粒度較小，這種排渣方式限制了整機的掘進速度，并不適用于坍塌巷道救援。“CN105156117A”介紹了一種隧道救援頂管機，本專利采用敞開式頂管技術，沒有專用的破巖及切削刀盤，并不能使用于坍塌巖巷中施工。“CN103161473A”介紹了一種泥水平衡頂管機刀盤驅動裝置，刀盤采用環向電機布置方式，在中心通過實心的輸出軸帶動刀盤的旋轉，這種結構形式只能采用泥水排渣方式，并不具備布置干式排渣裝置的空間，由于坍塌巷道的巖石縫隙較大，泥水排渣方式并不能滿足要求。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種煤礦坍塌巷道用頂管救援裝備，該設備能夠解決排渣效率差等問題。本發明還提供一種煤礦坍塌巷道用頂管救援救援方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

在第一個技術方案中，一種煤礦坍塌巷道用頂管救援裝備，包括機體、若干個頂管、主頂機構、主頂機構軌道和運料軌道，其中機體和頂管可移動的安裝在主頂機構軌道上，機體包括設置在機體前端的刀盤和驅動刀盤轉動的刀盤驅動裝置，所述頂管逐一首位對接形成頂管組，所述頂管組的頭端抵接在機體的尾端，所述主頂機構的主頂動力端抵接在頂管組的尾端，以通過頂管推動機體沿著主頂機構軌道前移；

所述頂管內部的地面設有運渣車軌道，運渣車軌道兩端分別位于頂管內以及主頂機構處，運渣車軌道上設有可移動的運渣車，所述頂管的內部還設有刮板機，該刮板機的進料端位于刀盤的后方，出料端位于運渣車軌道前端處，所述運料軌道布置在機體、若干個頂管以及主頂機構的外部，所述運料軌道由頂管處向巷道外部延伸設置，使得所述刀盤切削出的渣石通過刮板機輸送至運渣車，并通過運渣車由運渣車軌道和運料軌道轉運出巷道。