專利名稱：一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巷道掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法。
背景技術(shù)：
制約大多數(shù)高產(chǎn)高效礦井的主要因素之一是巷道的掘進(jìn)。在煤巷掘進(jìn)中支護(hù)所需的循環(huán)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于掘進(jìn)作業(yè)時間。為了實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，現(xiàn)有技術(shù)中將煤巷掘進(jìn)中的支護(hù)采用先首次支護(hù)，后續(xù)進(jìn)行二次支護(hù)的作業(yè)方式。這種作業(yè)方式在一定程度上可極大提高掘進(jìn)速度。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的快速掘進(jìn)中，在首次支護(hù)完成后，何時進(jìn)行二次支護(hù)完全憑借工人的經(jīng)驗(yàn)來判斷，具有很大的盲目性和隨意性，易造成快速掘進(jìn)過程中發(fā)生頂板冒落等安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，在實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的同時，能夠?yàn)槭┕さ陌踩蕴峁┛煽康募夹g(shù)保障。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，包括:對煤巷進(jìn)行 掘進(jìn)并立即進(jìn)行首次支護(hù)；在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處安裝監(jiān)測裝置后，在迎頭繼續(xù)掘進(jìn)；利用所述監(jiān)測裝置監(jiān)測掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號； 根據(jù)所述警示信號，對掘進(jìn)機(jī)后部經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)。優(yōu)選地，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號包括:當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量超過安全下沉量a的10-15%時,發(fā)出警示信號?？蛇x地，所述安全下沉量a根據(jù)下述公式獲得:a= Δ h* §其中，a為安全下沉量；Ah為頂板的實(shí)際下沉量；§為圍巖級別系數(shù)，取值范圍為 0-1。優(yōu)選地，所述大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法還包括步驟:當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，向掘進(jìn)機(jī)的控制裝置發(fā)出閉鎖信號，所述掘進(jìn)機(jī)的控制裝置根據(jù)所述閉鎖信號將所述掘進(jìn)機(jī)的啟動電路進(jìn)行閉鎖，禁止掘進(jìn)機(jī)的啟動。優(yōu)選地，在掘進(jìn)機(jī)后部的巷道完成二次支護(hù)后，解除所述警示信號；在所述監(jiān)測信號被解除時，所述監(jiān)測裝置向掘進(jìn)機(jī)的控制裝置發(fā)出解鎖信號，所述掘進(jìn)機(jī)的控制裝置根據(jù)所述解鎖信號將所述掘進(jìn)機(jī)的啟動電路進(jìn)行解鎖，允許掘進(jìn)機(jī)的啟動。優(yōu)選地，沿巷道的走向方向，在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處依次安裝有多個監(jiān)測裝置；當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于另一預(yù)定值時，也發(fā)出警示信號；根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)。優(yōu)選地，所述當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于另一預(yù)定值時，也發(fā)出警示信號包括:當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于50米時，也發(fā)出警示信號。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)包括:根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)至發(fā)出警示信號的所述監(jiān)測裝置處。本發(fā)明的大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法中，在對掘進(jìn)后的煤巷先進(jìn)行首次支護(hù)后即可開始新的掘進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)后可進(jìn)行煤巷的二次支護(hù)，增加了支護(hù)的作業(yè)空間，提高了支護(hù)效率，加大了“掘”、“支”工序的平行作業(yè)，也相對提高了掘進(jìn)的速度；在進(jìn)行首次支護(hù)后，又根據(jù)監(jiān)測裝置監(jiān)測頂板的下沉量變化后所發(fā)出的警示信號及時進(jìn)行二次支護(hù)，既避免了二次支護(hù)時間的盲目超前影響掘進(jìn)的速度和因作業(yè)空閑受限導(dǎo)致二次支護(hù)的效率低下，又避免了因二次支護(hù)時間的盲目滯后而導(dǎo)致空頂時間過長而導(dǎo)致冒頂或塌方等事故的發(fā)生。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本發(fā)明一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參看圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，包括步驟:S1、對煤巷進(jìn)行掘進(jìn)并立即進(jìn)行首次支護(hù)；S2、在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處安裝監(jiān)測裝置后，在迎頭繼續(xù)掘進(jìn)；S3、利用所述監(jiān)測裝置監(jiān)測掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號；其中，所述的警示信號可為聲音信號和/或光信號；S4、根據(jù)所述警示信號，對掘進(jìn)機(jī)后部經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時補(bǔ)打錨桿和/或錨索進(jìn)行二次支護(hù)。本發(fā)明實(shí)施例中的大斷面煤巷是指橫截面面積大于20平方米的煤巷。本發(fā)明的大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法實(shí)施例，在對掘進(jìn)后的煤巷先進(jìn)行首次支護(hù)后即可開始新的掘進(jìn)，大大提高了掘進(jìn)的速度；在進(jìn)行首次支護(hù)后，又根據(jù)監(jiān)測裝置監(jiān)測頂板的下沉量變化后所發(fā)出的警示信號及時進(jìn)行二次支護(hù)，既避免了二次支護(hù)時間的盲目超前影響掘進(jìn)的速度和因作業(yè)空間受限導(dǎo)致二次支護(hù)的效率低下，又避免了因二次支護(hù)時間的盲目滯后而導(dǎo)致空頂時間過長而導(dǎo)致冒頂或塌方等事故的發(fā)生。在前述大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法實(shí)施例中，進(jìn)一步地，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號包括:當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量超過安全下沉量a的10-15%，優(yōu)選10%時，發(fā)出警示信號。在前述大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法實(shí)施例中，可選地，所述安全下沉量a根據(jù)下述公式獲得:a= Λ h* §。其中，a為安全下沉量；Ah為頂板的實(shí)際下沉量；§為圍巖級別系數(shù)，取值范圍為0-1,具體參照表一選取。表一:
權(quán)利要求
1.一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，其特征在于，包括: 對煤巷進(jìn)行掘進(jìn)并立即進(jìn)行首次支護(hù)； 在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處安裝監(jiān)測裝置后，在迎頭繼續(xù)掘進(jìn)； 利用所述監(jiān)測裝置監(jiān)測掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號； 根據(jù)所述警示信號，對掘進(jìn)機(jī)后部經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號包括: 當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量超過安全下沉量a的10-15%時，發(fā)出警示信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全下沉量a根據(jù)下述公式獲得:a= Δ § 其中，a為安全下沉量；Λ h為頂板的實(shí)際下沉量；§為圍巖級別系數(shù)，取值范圍為O-1 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟: 當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化達(dá)到預(yù)定值時，向掘進(jìn)機(jī)的控制裝置發(fā)出閉鎖信號，所述掘進(jìn)機(jī)的控制裝置根據(jù)所述閉鎖信號將所述掘進(jìn)機(jī)的啟動電路進(jìn)行閉鎖，禁止掘進(jìn)機(jī)的啟動，并對掘進(jìn)機(jī)后部的首次支護(hù)范圍立即進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，使得總體支護(hù)效果達(dá)到設(shè)計要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在掘進(jìn)機(jī)后部的巷道完成二次支護(hù)后，解除所述警示信號；在所述監(jiān)測信號被解除時，所述監(jiān)測裝置向掘進(jìn)機(jī)的控制裝置發(fā)出解鎖信號，所述掘進(jìn)機(jī)的控制裝置根據(jù)所述解鎖信號將所述掘進(jìn)機(jī)的啟動電路進(jìn)行解鎖，允許掘進(jìn)機(jī)的啟動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，沿巷道的走向方向，在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處依次安裝有多個監(jiān)測裝置； 當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于另一預(yù)定值時，也發(fā)出警示信號； 根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于另一預(yù)定值時，也發(fā)出警示信號包括: 當(dāng)距離迎頭最遠(yuǎn)的監(jiān)測裝置監(jiān)測到距離迎頭最近的監(jiān)測裝置之間的距離大于50米時，也發(fā)出警示信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)包括: 根據(jù)所述警示信號，對經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時進(jìn)行二次支護(hù)至發(fā)出警示信號的所述監(jiān)測裝置處。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，涉及巷道掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。為在實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的同時，能夠?yàn)槭┕さ陌踩蕴峁┛煽康募夹g(shù)保障而發(fā)明。該大斷面煤巷快速掘進(jìn)的方法，包括對煤巷進(jìn)行掘進(jìn)后立即進(jìn)行首次支護(hù)；在經(jīng)過首次支護(hù)的頂板處安裝監(jiān)測裝置后，在迎頭繼續(xù)掘進(jìn)；在掘進(jìn)機(jī)后利用所述監(jiān)測裝置監(jiān)測掘進(jìn)機(jī)后部巷道頂板的下沉量變化，當(dāng)所述監(jiān)測裝置監(jiān)測到下沉量達(dá)到預(yù)定值時，發(fā)出警示信號；根據(jù)所述警示信號，對掘進(jìn)機(jī)后部經(jīng)過首次支護(hù)的煤巷及時補(bǔ)打錨桿和/或錨索進(jìn)行二次支護(hù)。本發(fā)明適用于大斷面煤巷的安全快速掘進(jìn)。
文檔編號E21F17/18GK103195433SQ20131009071
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者楊仁樹, 郭東明, 張毅, 李學(xué)彬 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)