[发明专利]一种巷道超前支护装置及其使用方法

说明书

本发明涉及巷道掘进领域，公开了一种巷道超前支护装置及其使用方法，包括：若干个依次铰接的滑架；滑架包括：第一滑动结构和第二滑动结构；第一滑动结构包括：第一滑动件和第一钻机组件；第二滑动结构包括：第二滑动件和第二钻机组件；第一钻机组件可滑动地设置在第一滑动件上；第二钻机组件可滑动地设置在第二滑动件上；第一滑动件可滑动地设置在第二滑动件上。本发明提供的巷道超前支护装置，通过向掘进迎头轮廓线前方煤岩体超前钻进钢钎，改良了掘锚机组掘进开挖煤岩体时围岩破碎的状况，降低了后续围岩支护施工难度。超前钻进钢钎使得超前支护时间更短，提升了支护系统的护表刚度，使得巷道掘进成型后围岩结构更稳定。

技术领域

本发明涉及巷道掘进领域，特别是涉及一种巷道超前支护装置及其使用方法。

背景技术

煤矿巷道快速掘进是我国煤炭开采迫切需求的技术之一，特别是在巷道围岩破碎的条件下掘进。破碎围岩巷道掘进过程中存在破碎围岩冒漏、片帮导致的巷道掘进允许控顶距较小、巷道围岩表面成型较差、护表锚网索等支护构件安装困难等一系列问题。

其中，破碎围岩环境会造成如下几类矿压显现事故：①镶嵌型围岩坠矸事故；②离层型围岩片帮冒顶事故；③松散破碎围岩塌漏抽冒事故；④块状围岩断裂冒顶事故；⑤软岩膨胀变形毁巷事故。上述5类巷道矿压显现事故中，常以镶嵌型围岩坠矸事故为主，约占各种事故发生起数的50％左右，其次以离层型围岩片帮冒顶事故和松散破碎围岩塌漏抽冒事故次之。掘进迎头位置处较小的控顶距又在一定程度上制约了巷道掘进进尺，进而导致巷道掘进、支护各工序自循环重叠时间较长。巷道围岩表面成型较差会导致后续护表锚网索等构件的安装困难，且安装工程耗时较长并需要多名工人同事作业，严重制约了巷道巷道的掘进效率及自动化进程。同时，现有支护方法对于破碎围岩巷道的护表作用非全贴合性，这导致巷道表面未施加托盘、钢带处容易形成鼓包，降低了支护系统整体的应力扩散效果，严重破坏了巷道围岩中支护构件的完整性。针对破碎围岩巷道掘进过程中存在的一系列问题，急需在破碎围岩巷道开挖前向掘进迎头轮廓线钻装帮部钢钎和顶部钢钎，进而在巷道开挖后能够在破碎围岩表面形成管棚支护系统，防止破碎围岩的冒漏、片帮，并大幅度增大巷道掘进迎头位置处允许的控顶距距离。

目前，尚缺少一种能够系统配合掘锚机组的操作工序简便且效率的超前支护装置。

发明内容

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明实施例提供一种巷道超前支护装置及其使用方法，该巷道超前支护装置可以有效解决目前破碎围岩巷道掘进期间围岩稳定性较差以及支护方法不匹配性等问题，提高煤矿掘巷期间破碎围岩的超前支护效率和稳定性。

为解决上述问题，本发明提供一种巷道超前支护装置，包括：若干个依次铰接的滑架；所述滑架包括：第一滑动结构和第二滑动结构；所述第一滑动结构包括：第一滑动件和第一钻机组件；所述第二滑动结构包括：第二滑动件和第二钻机组件；

所述第一钻机组件可滑动地设置在所述第一滑动件上；所述第二钻机组件可滑动地设置在所述第二滑动件上；所述第一滑动件可滑动地设置在所述第二滑动件上。

进一步地，所述巷道超前支护装置还包括：若干个旋转角度调节机构；相邻所述滑架均通过所述旋转角度调节机构铰接。

进一步地，所述滑架的数量为三个，分别为左侧滑架、上侧滑架和右侧滑架；所述左侧滑架和上侧滑架以及所述右侧滑架和所述上侧滑架均由所述旋转角度调节机构铰接。

进一步地，所述第一滑动件上设有若干个相互平行设置的凸起，所述第二滑动件上设有与所述凸起对应设置的滑轨；所述第一滑动件通过所述凸起和所述滑轨可滑动地设置在所述第二滑动件上。

进一步地，所述第一滑动件上设有相互平行设置的第一凸起和第二凸起；所述第二滑动件上设有与所述第一凸起对应设置的第一凸起滑轨，及与所述第二凸起对应设置的第二凸起滑轨。

进一步地，所述第一凸起通过内滚动齿轮啮合在所述第一凸起滑轨内；所述第二凸起穿过所述第二凸起滑轨，通过外滚动齿轮啮合并限位在第二凸起滑轨内。