[发明专利]天井掘进用支护装置及天井掘进方法

说明书

本公开涉及一种天井掘进用支护装置及天井掘进方法，所述天井掘进用支护装置包括缆车(10)、吊绳(101)和支架(20)，所述吊绳从所述缆车延伸而出并连接所述支架，所述支架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，所述缆车位于天井的待掘进岩体(1)上方，吊绳能够向下穿过沿竖直方向开设在待掘进岩体中的吊装通孔(11)，所述支架的自由端分别向上抵顶在所述待掘进岩体下表面的天井顶板上(12)。该天井掘进用支护装置能够适于用在各类倾角的天井掘进中，并能够有效保证天井在掘进过程中作业人员的安全。

技术领域

本公开涉及矿石开采领域，具体地，涉及一种天井掘进用支护装置及天井掘进方法。

背景技术

天井用于连接上下两个巷道段，并具有下放矿石和岩石、提升下放设备、通风、行人以及勘探矿体等功能，该天井一般自下而上掘进。相关技术中，在对该天井进行掘进时，一般不对天井所对应的岩体进行支护或仅仅进行简单支护，导致人员进行天井掘进时危险性较大，简单支护方式的支护效果往往有限，因此如何保证人员在天井掘进过程中的安全，成为亟需解决的问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种天井掘进用支护装置，该天井掘进用支护装置适于用在各类倾角的天井掘进中，并能够有效保证天井在掘进过程中作业人员的安全。

为了实现上述目的，本公开提供一种天井掘进用支护装置，所述天井掘进用支护装置包括缆车、吊绳和支架，所述吊绳从所述缆车延伸而出并连接所述支架，所述支架包括多根围成伞状且彼此间隔设置的支腿，每根所述支腿的约束端用于连接于所述吊绳，自由端呈放射状从所述吊绳向外延伸，所述支护装置具有工作状态，在该工作状态，所述缆车位于天井的待掘进岩体上方，所述吊绳能够向下穿过沿竖直方向开设在所述待掘进岩体中的吊装通孔，所述支腿的自由端分别向上抵顶在所述待掘进岩体下表面的天井顶板上。

可选地，所述支架包括用于抵顶且贴合于所述天井顶板的支撑圈，每根所述支腿的自由端均可拆卸地连接于所述支撑圈。

可选地，每根所述支腿的约束端均用于可拆卸地铰接于所述吊绳，所述天井掘进用支护装置具有运送状态，在该运送状态，多根所述支腿能够向所述吊绳聚拢并脱离所述吊绳。

可选地，所述天井掘进用支护装置包括吊锤，所述吊锤连接于所述吊绳的末端，且自身径向上的最大尺寸小于所述吊装通孔的直径。

可选地，每根所述支腿与所述天井顶板的夹角均为4°～6°。

根据本公开的第二个方面，提供一种天井掘进方法，使用如上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；凿岩埋药预支护：使所述吊绳穿出所述吊装通孔，将所述支架连接于所述吊绳，之后将所述多条支腿抵顶于当前的天井顶板；凿岩：在所述天井顶板上开设多个炮孔；埋药：将全部所述炮孔内填入炸药；移除凿岩埋药预支护：将所述支架和所述吊绳远离所述待掘进岩体；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打落；排险预支护：若暴露下一层的天井顶板，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和围岩进行撬碴排险，之后返回所述凿岩步骤。

可选地，在所述凿岩埋药预支护步骤中，所述支架布置为每根所述支腿在当前的天井顶板的投影均不与任意一个所述炮孔重叠。

可选地，在所述排险预支护步骤中，在将所述支架的多根支腿抵顶于当前的天井顶板之前，使所述支架反复上下移动，以撞击当前的天井顶板。

可选地，在所述凿岩步骤和所述埋药步骤中，下巷道段或掘进部分的天井中设置有作业平台，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，以使最上侧的作业平台与当前的天井顶板始终具有预设距离，所述作业平台用于供当前的天井顶板上开设多个炮孔、将全部所述炮孔内填入炸药以及对暴露的下一层天井顶板和围岩进行撬碴排险。