[發明專利]巷道大氣壓力支護打孔判別方法及系統

有效

• 申請號: 202011044767.6
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112377210B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 劉暢;孫永新;趙會波;姜鵬飛;王子越;韋堯中;郭吉昌;羅超;曹曉明;陳志良;祝凌甫;伊丙鼎;孫曉冬
• 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;山西天地王坡煤業有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;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

本申請公開了一種巷道大氣壓力支護打孔判別方法及系統，該方法包括：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，獲取圍巖的圍巖參數，根據圍巖參數，判斷是否需要在圍巖表面進行打孔，若判定需要打孔，則在圍巖表面預留的未噴涂區域打孔，以形成抽氣孔，通過抽氣孔抽取圍巖間隙內的氣體或者直接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。通過自動抽取圍巖間隙內部的氣體，可以使得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。此外可根據圍巖自身的情況進行打孔判定，在需要打孔區域進行打孔，提高抽真空的效率和成功率。

技術領域

本申請涉及煤礦開采技術領域，尤其涉及一種巷道大氣壓力支護打孔判別方法及系統。

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。相關技術中，通過在開采煤礦的過程中，形成開挖斷面后立即對煤礦巷道圍巖，即圍巖表面進行有效臨時支護。

然而上述支護方式為通過金屬探梁、單體液壓支柱等對圍巖表面進行臨時支護，這種方式下，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。

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巷道大氣壓力支護打孔判別方法，用于解決現有技術中存在的巷道大氣壓力支護打孔判別效率極低的技術問題。

為了實現上述目的，本申請第一方面實施例提供了一種巷道大氣壓力支護打孔判別方法，該方法包括：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；獲取圍巖的圍巖參數，根據圍巖參數，判斷是否需要在圍巖表面進行打孔；若判定需要打孔，則在圍巖表面預留的未噴涂區域打孔，以形成抽氣孔；通過抽氣孔抽取圍巖間隙內的氣體或者直接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。

另外，根據本申請上述實施例的巷道大氣壓力支護打孔判別方法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：圍巖參數包括圍巖的RQD和圍巖表面的裂隙參數。

根據本申請的一個實施例，根據圍巖參數，判斷是否需要在圍巖表面進行打孔，包括：如圍巖的RQD大于第一預設值，則確定需要在圍巖表面進行打孔。

根據本申請的一個實施例，圍巖的RQD包括巷道的軸向RQD和巷道的徑向RQD，方法還包括：軸向RQD和/或徑向RQD大于第一預設值，則確定需要在圍巖表面進行打孔。

根據本申請的一個實施例，裂隙參數包括裂隙間距和裂隙長度，其中，根據圍巖參數，判斷是否需要在圍巖表面進行打孔，包括：

若裂隙間距大于第二預設值，則確定需要在圍巖表面進行打孔；和/或

若裂隙長度小于第三預設值，則確定需要在圍巖表面進行打孔。

根據本申請的一個實施例，方法還包括：

若圍巖的RQD小于或者等于第一預設值，且裂隙間距小于或者等于第二預設值且裂隙長度大于或者等于第三預設值，則確定無需在圍巖表面進行打孔。

根據本申請的一個實施例，方法還包括：在抽氣過程中，檢測圍巖間隙內的當前氣壓并根據當前壓力，對用于抽氣的抽真空子系統的工作參數進行調整，其中，在當前氣壓未低于預設閾值時工作功率與圍巖間隙內的氣壓負相關。