[发明专利]天井掘进用支护装置及天井掘进方法

权利要求书

1.一种天井掘进用支护装置，其特征在于，所述天井掘进用支护装置包括缆车(10)、吊绳(101)和支架(20)，所述吊绳(101)从所述缆车(10)延伸而出并连接所述支架(20)，所述支架(20)包括多根围成伞状且彼此间隔设置的支腿(21)，每根所述支腿(21)的约束端用于连接于所述吊绳(101)，自由端呈放射状从所述吊绳(101)向外延伸，所述支护装置具有工作状态，在该工作状态，所述缆车(10)位于天井的待掘进岩体(1)上方，所述吊绳(101)能够向下穿过沿竖直方向开设在所述待掘进岩体(1)中的吊装通孔(11)，所述支腿(21)的自由端分别向上抵顶在所述待掘进岩体(1)下表面的天井顶板上(12)，所述支架(20)包括用于抵顶且贴合于所述天井顶板(12)的支撑圈(22)，每根所述支腿(21)的自由端均可拆卸地连接于所述支撑圈(22)。

2.根据权利要求1所述的天井掘进用支护装置，其特征在于，每根所述支腿(21)的约束端均用于可拆卸地铰接于所述吊绳(101)，所述天井掘进用支护装置具有运送状态，在该运送状态，多根所述支腿(21)能够向所述吊绳(101)聚拢并脱离所述吊绳(101)。

3.根据权利要求1所述的天井掘进用支护装置，其特征在于，所述天井掘进用支护装置包括吊锤(30)，所述吊锤(30)连接于所述吊绳(101)的末端，且自身径向上的最大尺寸小于所述吊装通孔(11)的直径。

4.根据权利要求1所述的天井掘进用支护装置，其特征在于，每根所述支腿(21)与所述天井顶板(12)的夹角均为4°～6°。

5.一种天井掘进方法，其特征在于，使用权利要求1-4中任意一项所述的天井掘进用支护装置，所述天井掘进方法包括：

打孔：开设所述吊装通孔(11)；

凿岩埋药预支护：使所述吊绳(101)穿出所述吊装通孔(11)，将所述支架(20)连接于所述吊绳(101)，之后将多条支腿(21)抵顶于当前的天井顶板(12)；

凿岩：在所述天井顶板(12)上开设多个炮孔(13)；

埋药：将全部所述炮孔(13)内填入炸药；

移除凿岩埋药预支护：将所述支架(20)和所述吊绳(101)远离所述待掘进岩体(1)；

爆破：在所述移除凿岩埋药预支护步骤完成之后，进行爆破作业，以将当前的天井顶板(12)打落；

排险预支护：若暴露下一层的天井顶板(12)，则执行所述凿岩埋药预支护步骤；

排险：在所述排险预支护步骤完成后，对暴露的下一层的天井顶板(12)和围岩进行撬碴排险，之后返回所述凿岩步骤。

6.根据权利要求5所述的天井掘进方法，其特征在于，在所述凿岩埋药预支护步骤中，所述支架(20)布置为每根所述支腿(21)在当前的天井顶板(12)的投影均不与任意一个所述炮孔(13)重叠。

7.根据权利要求5所述的天井掘进方法，其特征在于，在所述排险预支护步骤中，在将所述支架(20)的多根支腿(21)抵顶于当前的天井顶板(12)之前，使所述支架(20)反复上下移动，以撞击当前的天井顶板(12)。

8.根据权利要求5所述的天井掘进方法，其特征在于，在所述凿岩步骤和所述埋药步骤中，下巷道段(2)或掘进部分的天井中设置有作业平台(40)，在排险预支护步骤之后，且在所述排险步骤之前，再搭建一个作业平台(40)，以使最上侧的作业平台(40)与当前的天井顶板(12)始终具有预设距离，所述作业平台(40)用于供当前的天井顶板(12)上开设多个炮孔(13)、将全部所述炮孔(13)内填入炸药以及对暴露的下一层天井顶板(12)和围岩进行撬碴排险。

9.根据权利要求8所述的天井掘进方法，其特征在于，所述作业平台(40)包括连接在一起的第一平台部分(41)和第二平台部分(42)，在所述移除凿岩埋药预支护步骤之后，且在爆破步骤之前，将所述第一平台部分(41)移除，并在相邻两个第二平台部分(42)之间设置隔板(50)，以使所述隔板(50)、两个相邻的所述第二平台部分(42)以及围岩围成行人间(100)，并使所述隔板(50)和所述围岩围成渣石间(200)。