[发明专利]掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法

说明书

掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁和n排第二主支撑护顶横梁，主支撑护顶横梁和第二主支撑护顶横梁均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁之间设置有护顶伸缩梁，偶数排的第二主支撑护顶横梁与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁之间以及第一主支撑护顶横梁和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁之间均设置有伸缩千斤顶和随动护顶梁。本发明不仅实现掘进和锚网索永久支护施工工序的分离，而且有利于优化各施工工序，完全实现施工工序的平行作业，进一步提高巷道掘进效率。

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法，可扩展应用于隧道、地下空间工程等领域。

背景技术

我国煤炭生产主要以井工开采为主，巷道作为运输、通风、行人、排水等服务于煤炭生产的各种通路，其稳定、畅通是煤矿安全、高效开采的保障。据不完全统计，我国国有煤矿每年新掘巷道总长度超过12000km。

近年来随着我国综采技术和装备的大力发展，百万吨级工作面、甚至千万吨级的超大工作面不断出现，巷道年掘进量也随之大幅增加，加快工作面巷道掘巷速度是实现工作面持续、正常生产的重要保证。但是我国综掘效率较低，采掘比例失调成为制约我国煤矿实现高产高效的主要因素。根据有关研究结果显示：影响快速掘进的主要因素在于掘进机截割和巷道支护，二者用时大约占整个施工用时的70%以上。而临时支护作为掘进与支护工序的中间工序，其工序的有效性不仅是实现一次长距离掘进作业的基础，也是掘巷后后续工序能否安全施工的重要保障，成为解决快速掘进问题的关键技术。临时支护问题的解决会大大提高掘进速度，进而解决采掘接替紧张现状。

目前现有的临时支护方式有前探梁支护、“戴帽点柱”支护及“单体+π梁”支护等，此类临时支护方式虽在一定程度上实现对掘进空顶区域的有效支护，但由于无法有效调节掘进和支护工艺，实现平行作业致使掘进与支护工序频繁交替作业带来的掘巷效率低的问题一直存在。

因此，研发一种实现掘锚分离连续掘进，降低工人劳动强度，有普遍适用性的超长距离掘进巷道临时支护装置十分必要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作容易、使用方便、实用性强、回收利用率高、安全可靠、可适用于机械化掘巷工艺的掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：掘锚分离的巷道连续掘进临时支护装置，以从掘进头处向巷道外的方向为由前向后，包括由前向后依次布置的一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b，n为大于等于1的整数，主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b均沿左右方向水平布置，奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间设置有护顶伸缩梁4，偶数排的第二主支撑护顶横梁1-b与其相邻后侧奇数排的第二主支撑护顶横梁1-b之间以及第一主支撑护顶横梁1-a和最前侧一排的第二主支撑护顶横梁1-b之间均设置有伸缩千斤顶2和随动护顶梁5；

第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端下部均垂直设置有一根单体液压支柱6，第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的两端均设置有防两帮落料伸缩机构；

一排第一主支撑护顶横梁1-a和n排第二主支撑护顶横梁1-b形成“可变交错式”控顶结构，其中伸缩千斤顶2、护顶伸缩梁4和随动护顶梁5配合联动，使控顶结构在巷道掘进期间随掘进机循环交错迈步前进，实现对掘进巷道空顶区域及时有效支护。

第一主支撑护顶横梁1-a和第二主支撑护顶横梁1-b的顶面均开设有前后通透的护顶梁导槽102，其中第一主支撑护顶横梁1-a上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有六个，第二主支撑护顶横梁1-b上的护顶梁导槽102沿左右方向间隔设置有九个，