[发明专利]一种矿用TBM掘进过异常带的围岩及顶板的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种掘进过程中过异常带破损的控制方法，尤其涉及的是一种矿用TBM掘进过异常带的围岩及顶板的控制方法。

背景技术

全断面掘进机是煤矿快速掘进的发展方向之一，矿用全断面硬岩掘进机(TBM)在隧道硬岩掘进使用时效果明显，将能突破性的提高煤矿的硬岩掘进速度。由于全断面硬岩掘进机对围岩的条件要求比较高，最适于硬岩掘进，而煤矿地质条件一般都比较复杂，尤其是煤矿地层暗藏异常区是影响全断面掘进机的施工效率。过异常区对掘进的主要影响有五个方面，一、容易砸坏电缆、风筒，对设备的破坏大；二、产生的大量矸石容易填实巷道底部，造成机器受阻，同时需要安排大量人员进行清理，影响进度；三、处理破碎帮、顶时间长且需补打点锚杆、锚索，导致掘进不能与支护平行作业(否则空顶距加大，掉落的矸石更多)；四、围岩破碎掘进时为减少对围岩的破坏，人为降低推进度；五、掘进进度慢巷道变形量大造成设备不能推进。围岩控制不到位，严重制约的全断面硬岩掘进机(TBM)顺利掘进，可能造成盾构机不能推进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种矿用TBM掘进过异常带的围岩及顶板的控制方法，能够实现掘进机在煤矿中的顺利掘进。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明包括以下步骤：

(1)将暴露出来的破碎顶板进行超前支护，同时对局部岩石进行点锚杆固定，在顶板具备支护条件时立即进行永久支护，缩短顶板暴露时间；

(2)调整TBM掘进机的运行参数，推进度降低到正常掘进的一半以下，减少刀盘振动，降低对围岩的扰动；

(3)TBM掘进机的护盾前方的矸石在未掉落前将其转出，在矸石易掉落的地方设置防护板件；

(4)将TBM掘进机的主梁下堆积的矸石转运出去，皮带机运行时及时清理矸石，确保设备底部推进空间；

(5)异常带的围岩破碎处补打锚索，强化支护。

2、根据权利要求1所述的一种矿用TBM掘进过异常带的围岩及顶板的控制方法，其特征在于，所述超前支护的方法如下：

用锚杆钻机对暴露出指型护盾外的岩体进行钻眼，根据锚杆长度定眼的深度，锚注锚杆；若是围岩较破碎，在上锚杆时用钢筋网片组成网兜支护，最后用锚杆机将锚杆破锚紧固。

超前支护能够对顶板起到良好的控制作用。

所述永久支护的方法如下：

将钢筋网片固定在巷道顶板上，并利用双股铁丝将钢筋网片与巷道顶板上原有的网片每隔150～200mm绑扎一道，在临时支护装置的支护下施工锚杆，根据设计锚杆眼的深度，由巷道中间向两帮打锚杆眼，用组装好的锚杆将树脂药卷送入锚杆眼内，带动锚杆搅拌30～40秒，待树脂药卷起效后拧紧锚杆的紧固螺母直至垫片变形为止，接着打其它眼孔完成顶部锚杆的全部安装。

所述步骤(2)中，TBM掘进机的刀盘转速为3～4转/分钟。控制刀盘转速，实现良好的减震效果。

所述步骤(2)中，TBM掘进机的刀盘扭矩为300Nm。控制刀盘扭矩，实现良好的减震效果。

所述步骤(2)中，TBM掘进机的推进压力为1400～1600KN。控制刀盘推进压力，减少对围岩的扰动。

所述步骤(3)中，采用临时支护装置将矸石转出。临时支护装置上可以实现人工站立。

所述步骤(3)中，防护板件为钢板。取材方便，能够减少矸石掉落过程中对设备的伤害。

所述步骤(5)中，锚索的间排距为1500mm×1500mm，锚索规格为Φ22mm×6300mm。能够强化支护效果，减少围岩的变形，确保巷道的断面。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明流程简单方便，能够有效的实现围岩控制，很好拓宽全断面掘进机在煤矿中的应用，同时减少了掘进施工过程中的难度，能够有效的减少人工工作量，提高掘进进度。

附图说明

图1是本发明临时支护装置的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1中除去支撑架后的俯视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例包括以下步骤：

(1)利用超前锚杆将暴露出来的破碎顶板进行超前支护，同时对局部岩石进行点锚杆固定，在顶板具备支护条件时立即进行永久支护，以缩短顶板暴露时间，能起到良好的顶板控制作用；