[發明專利]形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統及方法

有效

• 申請號: 202011042217.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112228100B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 康紅普;姜鵬飛;王子越;韋堯中;劉暢;郭吉昌;羅超;曹曉明;陳志良;鄭仰發;楊建威;孫志勇;王濤
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;E21D19/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 白雪靜

本申請公開了一種形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統及方法，該系統包括：噴涂裝置，用于噴涂將噴涂材料噴涂到新形成的巷道表面，以在圍巖表面形成一層密封噴層；抽真空子系統，用于從圍巖表面未噴涂區域內抽取圍巖間隙內的氣體，以使圍巖處于負壓狀態；氣壓傳感器，用于在抽氣過程中檢測圍巖間隙內的當前氣壓；控制器，用于控制抽真空子系統，并根據當前氣壓，對抽真空子系統的工作參數進行調整。通過自動抽取圍巖間隙內部氣體，使圍巖內外表面形成壓差，即圍巖內部處于負壓狀態，從而可通過大氣壓力對新形成的巷道進行有效支護。此外，實時檢測圍巖間隙內當前氣壓，根據當前氣壓對抽真空子系統工作參數進行調整，確保巷道中臨時支護的形成效率。

技術領域

本申請涉及煤礦開采技術領域，尤其涉及一種形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統及方法。

背景技術

煤炭是我國的主體能源，在推動全國工業發展和國民經濟進步等方面發揮了重要作用。煤礦巷道快速掘進已經成為制約煤炭安全、高效開采的“卡脖子”難題。優化掘進與支護工藝，開發出高效、安全可靠的臨時支護，提高永久支護效率是提高成巷速度的根本途徑。

傳統的臨時支護方式為金屬探梁、單體液壓支柱等，需要人工搬運進行支護，施工速度慢、支護強度不足、支護質量差、人工勞動強度大，后采用掘進機機載式頂棚或自移棚式支架進行臨時支護，但操作繁瑣、耗時長、支護面積小且容易損壞，難以滿足煤礦巷道快速掘進的需求，目前尚沒有一種快速有效的臨時支護方式。

發明內容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本申請的第一個目的在于提出一種形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統，用于解決現有技術中存在的需要人工搬運進行支護，施工速度較慢、支護強度不足、支護質量差、人工勞動強度較大。

為了實現上述目的，本申請第一方面實施例提供了一種形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統，該系統包括：噴涂裝置，用于噴涂將噴涂材料噴涂到新形成的巷道表面，以在圍巖表面形成一層密封噴層；抽真空子系統，用于從圍巖表面未噴涂區域內抽取圍巖間隙內的氣體，以使圍巖處于負壓狀態，其中，密封噴層在負壓狀態下形成臨時支護；氣壓傳感器，用于在抽氣過程中檢測圍巖間隙內的當前氣壓；控制器，用于控制抽真空子系統進行抽氣，并根據當前氣壓，對抽真空子系統的工作參數進行調整。

另外，根據本申請上述實施例的形成巷道大氣壓力支護的抽氣系統還可以具有如下附加的技術特征：

根據本申請的一個實施例，還包括：抽真空子系統，包括真空發生裝置、至少一個吸真空頭以及每個吸真空頭的抽氣通路，其中，真空發生裝置通過抽氣通路與吸真空頭連接，吸真空頭吸附在未噴涂區域上，吸真空頭用于與密封噴層相互封閉；

控制器，進一步用于對真空發生裝置的工作功率和各個抽氣通路的抽氣量進行調整。

根據本申請的一個實施例，還包括：氣壓傳感器設置在抽氣通路內。

根據本申請的一個實施例，還包括：氣壓傳感器設置圍巖內的局部區域，局部區域為穿透密封噴層在圍巖內部打孔形成的孔洞。

根據本申請的一個實施例，吸真空頭還包括：吸盤架，吸盤架的底部設置有凹槽，氣壓傳感器設在凹槽內。

根據本申請的一個實施例，吸真空頭還包括：吸盤架和設置在吸盤架底部的第一密封圈，至少兩個第一密封圈之間設置有抽氣口，用于抽取圍巖間隙內的氣體；其中，氣壓傳感器設置在抽氣口內。

根據本申請的一個實施例，氣壓傳感器為探針型傳感器。

根據本申請的一個實施例，氣壓傳感器為負壓傳感器。