技術領域

本發明屬于煤炭井下采掘工藝技術，特別涉及到掘錨連續自動化快速掘進工藝。

背景技術

目前，國內外提高掘進效率的主要方法是采用連采機與錨桿臺車交叉換位掘進工藝，通過超大步距（10m以上）連續掘進后集中支護的方法提升效率，該工藝每次交叉換位時空頂距達10m以上，僅適用于頂板條件好的巷道，對地質條件要求極高。

對于地質條件差、巷道圍巖賦存不穩定的巷道，大步距連續掘進會帶來極大的頂板安全隱患，此類巷道掘進效率的提升一度成為行業技術瓶頸。

現有綜合掘錨施工工藝的主要流程為：超前鉆探、割煤、臨時支護、永久支護。

超前鉆探方式主要有兩種：一種是操作方便的鑿巖鉆機，但鉆進距離短造成鉆探頻次多、占用檢修時間；一種是專用鉆探設備，鉆進距離長、頻次少，但體積大、重量大、搬移難度大。超前鉆探施工時間長，造成掘進時間大幅縮短，是巷道掘進效率低下的原因之一。

臨時支護方式主要有：前探梁式、掘進機機載式臨時支護、交錯自移式超前支護裝置，其中前兩種具有承載力小、防護面積有限的缺點；交錯自移式超前支護裝置初撐力大、可支撐整個巷道斷面，但每次移架時，必須保證一組支架頂梁撐緊頂板時另一組才能下落、前移，如果升得不緊，就會有倒架的危險，且不論哪一組梁接頂都會對頂板產生一次支撐，對已經施工好的錨桿支護造成一定的破壞，破壞程度無法用肉眼去觀察，更增加了錨桿支護這種隱性支護的不確定性，非常不利于巷道后期的安全使用。可見，臨時支護方式是限制巷道掘進效率提升的又一原因。

傳統的轉載機在出煤過程中隨掘進機左右擺幅非常大，再加上高度較高，無法支設作業平臺，在掘進的同時不能進行支護作業，永久支護在臨時支護后集中進行，時間不能充分利用。

現有綜合掘錨施工環境十分惡劣，粉塵和瓦斯含量高，為改善環境大多使用風機，強力向掘進機處吹風，然后利用風的循環排出施工處，其綜合掘錨施工環境依然難以得到徹底改善。

由此可見，對現有綜合掘錨施工工藝非常有必要進行改進，并通過改進超前鉆探、臨時支護、轉載機，同時采用電液操作、自動化操作，實現掘錨連續自動化掘進，對于綜掘效率提高具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是對現有綜合掘錨施工工藝進行改進，提供一種即解決了圍巖穩定性差的巷道綜掘效率低的問題，又能夠同時掘錨施工交叉作業，進一步提高掘錨施工效率，進一步改善綜合掘錨施工環境的掘錨連續自動化快速掘進工藝。

為實現本發明目的，本發明所采用的技術方案是：

掘錨連續自動化快速掘進工藝，采用掘進機、掘進機機載超前鉆探鉆機、端頭支架、錨桿鉆機裝置、轉載輸送設備或皮帶輸送機、除塵風機裝置；其中：錨桿鉆機裝置為迎頭錨桿鉆機裝置、機載錨桿鉆機裝置、或錨桿鉆機作業平臺；該工藝包括探、掘、支、錨、運、除塵作業工序，其特征是：將永久支護以端頭支架為界分為迎頭支護及后支護兩部分，1.迎頭支護是利用兩臺迎頭錨桿鉆機裝置，每排只需在端頭支架間隙中打設至少兩根錨桿，該錨桿提供對頂板離層的控制和約束，端頭支架起保護作用；2.后支護是在進行下一個作業工序循環時，而剩余的部分錨桿和錨索全部滯后在端頭支架后方施工，并在端頭支架后方連續不間斷作業。

所述的探、掘、支、錨、運、除塵作業工序的具體步驟如下：

步驟一、超前鉆探：使用掘進機機載超前鉆機，通過調整掘進機前臂，調整好超前鉆探鉆機的探孔角度，將掘進機行走部與截割部閉鎖，啟動超前鉆探鉆機打設探孔，按照超前鉆探參數要求打設探孔完畢后，收回鉆機并閉鎖；

步驟二、割煤、出煤：啟動除塵風機裝置，通過掘進機截割頭破煤、落煤，煤體經掘進機后溜出口掉落至轉載輸送設備的轉載料斗內，經轉載輸送設備送至皮帶輸送機運出；或者煤體經掘進機后溜出口直接掉落至皮帶輸送機的轉載料斗內，由皮帶輸送機運出；同時由錨桿鉆機裝置在端頭支架后方進行后支護；

步驟三、臨時支護：掘進機割煤完畢后，閉鎖掘進機，啟動端頭支架的液壓泵站，通過端頭支架的集控面板操作將端頭支架向前移一個步距，并展開兩側護幫裝置及迎面煤墻護網；同時由錨桿鉆機裝置在端頭支架后方進行后支護；

步驟四、迎頭與端頭支架后方同時永久支護：端頭支架到位后，在迎頭搭設好作業平臺，將端頭支架所帶的迎頭錨桿鉆機裝置移至迎頭，進行迎頭支護，迎頭支護滿足臨時控制巷道圍巖的要求后，立即收回迎頭錨桿鉆機裝置、作業平臺，同時由錨桿鉆機裝置在端頭支架后方進行后支護；