本申请公开了一种巷道大气压力支护打孔判别方法及系统，该方法包括：喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层，获取围岩的围岩参数，根据围岩参数，判断是否需要在围岩表面进行打孔，若判定需要打孔，则在围岩表面预留的未喷涂区域打孔，以形成抽气孔，通过抽气孔抽取围岩间隙内的气体或者直接抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态，其中，密封喷层在负压状态下形成临时支护。通过自动抽取围岩间隙内部的气体，可以使得围岩内外表面形成压差，即围岩内部处于负压状态，从而可通过大气压力对新形成的巷道进行有效支护。此外可根据围岩自身的情况进行打孔判定，在需要打孔区域进行打孔，提高抽真空的效率和成功率。的效率和成功率。的效率和成功率。
【技术实现步骤摘要】
巷道大气压力支护打孔判别方法及系统
[0001]本申请涉及煤矿开采
，尤其涉及一种巷道大气压力支护打孔判别方法及系统。
技术介绍
[0002]煤炭是我国的主体能源，在推动全国工业发展和国民经济进步等方面发挥了重要作用。煤矿巷道快速掘进已经成为制约煤炭安全、高效开采的“卡脖子”难题。优化掘进与支护工艺，开发出高效、安全可靠的临时支护，提高永久支护效率是提高成巷速度的根本途径。相关技术中，通过在开采煤矿的过程中，形成开挖断面后立即对煤矿巷道围岩，即围岩表面进行有效临时支护。
[0003]然而上述支护方式为通过金属探梁、单体液压支柱等对围岩表面进行临时支护，这种方式下，需要人工搬运进行支护，施工速度较慢、支护强度不足、支护质量差、人工劳动强度较大。
技术实现思路
[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的第一个目的在于提出一种巷道大气压力支护打孔判别方法，用于解决现有技术中存在的巷道大气压力支护打孔判别效率极低的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提供了一种巷道大气压力支护打孔判别方法，该方法包括：将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；获取围岩的围岩参数，根据围岩参数，判断是否需要在围岩表面进行打孔；若判定需要打孔，则在围岩表面预留的未喷涂区域打孔，以形成抽气孔；通过抽气孔抽取围岩间隙内的气体或者直接抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态，其中，密封喷层在负压状态下形成临时支护。
[0007]另外，根据本申请上述实施例的巷道大气压力支护打孔判别方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]根据本申请的一个实施例，还包括：围岩参数包括围岩的RQD和围岩表面的裂隙参数。
[0009]根据本申请的一个实施例，根据围岩参数，判断是否需要在围岩表面进行打孔，包括：如围岩的RQD大于第一预设值，则确定需要在围岩表面进行打孔。
[0010]根据本申请的一个实施例，围岩的RQD包括巷道的轴向RQD和巷道的径向RQD，方法还包括：轴向RQD和/或径向RQD大于第一预设值，则确定需要在围岩表面进行打孔。
[0011]根据本申请的一个实施例，裂隙参数包括裂隙间距和裂隙长度，其中，根据围岩参数，判断是否需要在围岩表面进行打孔，包括：
[0012]若裂隙间距大于第二预设值，则确定需要在围岩表面进行打孔；和/或
[0013]若裂隙长度小于第三预设值，则确定需要在围岩表面进行打孔。
[0014]根据本申请的一个实施例，方法还包括：
[0015]若围岩的RQD小于或者等于第一预设值，且裂隙间距小于或者等于第二预设值且裂隙长度大于或者等于第三预设值，则确定无需在围岩表面进行打孔。
[0016]根据本申请的一个实施例，方法还包括：在抽气过程中，检测围岩间隙内的当前气压并根据当前压力，对用于抽气的抽真空子系统的工作参数进行调整，其中，在当前气压未低于预设阈值时工作功率与围岩间隙内的气压负相关。
[0017]根据本申请的一个实施例，在将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面的过程中，方法还包括：采集围岩表面的图像，根据图像获取存在间隙的表面区域；将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面时，避让存在间隙的表面区域，以形成未喷涂区域。
[0018]根据本申请的一个实施例，在围岩表面形成密封喷层之后，方法还包括：判断密封喷层是否满足支护要求；若密封喷层未满足支护要求，则继续向未满足支护要求的喷涂区域进行补充喷涂或者注浆处理。
[0019]根据本申请的一个实施例，方法还包括：在喷涂过程中，采集待喷涂区域的喷涂质量，根据喷涂质量，调整喷涂的角度。
[0020]本申请第一方面实施例提供的巷道大气压力支护打孔判别方法，通过自动抽取围岩间隙内部的气体，可以使得围岩内外表面形成压差，即围岩内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对新形成的巷道进行有效支护，实现前掘后支，工艺流程简便。通过采用喷层抽气形成负压的方式，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升围岩表面可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对围岩表面进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。并且，可以根据围岩自身的情况进行打孔判定，在需要打孔区域进行打孔，提高抽真空的效率和成功率。
[0021]为了实现上述目的，本申请第二方面实施例提供了一种巷道大气压力支护打孔判别系统，该系统包括：喷涂装置，用于将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；打孔装置，用于获取围岩的围岩参数，根据围岩参数，判断是否需要在围岩表面进行打孔，若判定需要打孔，则在围岩表面预留的未喷涂区域打孔，以形成抽气孔；抽真空子系统，用于通过抽气孔抽取围岩间隙内的气体或者直接抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态，其中，密封喷层在负压状态下形成临时支护。
[0022]根据本申请的一个实施例，喷涂装置包括：机械臂，机械臂设置在车体上；喷涂组件，喷涂组件的喷涂端与机械臂连接驱动组件，驱动组件设置在车体上，驱动组件与机械臂连接，驱动组件驱动机械臂动作以带动喷涂组件将喷涂材料喷涂到新掘巷道的巷道表面，形成密封喷层。
[0023]根据本申请的一个实施例，喷涂组件包括：喷头；
[0024]泵送设备，用于将储料区内的喷涂材料泵至输料管路内，由输料管路输送至喷头喷出。
[0025]根据本申请的一个实施例，喷涂组件包括：喷头，、储料区、泵送设备，以及连接喷头与泵送设备的输料管路；喷头为喷涂组件的喷涂端，与机械臂连接；
[0026]泵送设备，用于将储料区内的喷涂材料泵至输料管路内，由输料管路输送至喷头喷出。
[0027]根据本申请的一个实施例，喷头包括一个或多个喷口，多个喷口的喷射方向不同，喷头通过一旋转部件与机械臂连接，喷头通过旋转部件可绕机械臂任意方向旋转。
[0028]根据本申请的一个实施例，抽真空子系统，包括真空发生装置、吸真空头，以及连接真空发生装置和吸真空头的抽气管路，吸真空头吸附在围岩表面的未喷涂区域上，吸真空头用于与密封喷层相互封闭。
[0029]本申请第二方面实施例提供的巷道大气压力支护打孔判别系统，通过自动抽取围岩间隙内部的气体，可以使得围岩内外表面形成压差，即围岩内部处于负压状态，从而可以通过大气压力对新形成的巷道进行有效支护，实现前掘后支，工艺流程简便。通过采用喷层抽气形成负压的方式，无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行临时支护，可以降低耗时时长以及提升围岩表面可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对围岩表面进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。并且，可以根据围岩自身的情况进行打孔判定，在需要打孔区域进行打孔，提高抽真空的效率和成功率。
附图说明
[0030]图1为本申请一个实施例公开的巷道大气压力支护本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，包括：将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；获取围岩的围岩参数，根据所述围岩参数，判断是否需要在所述围岩表面进行打孔；若判定需要打孔，则在所述围岩表面预留的未喷涂区域打孔，以形成抽气孔；通过所述抽气孔抽取围岩间隙内的气体或者直接抽取所述围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态，其中，所述密封喷层在负压状态下形成临时支护。2.如权利要求1所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述围岩参数包括所述围岩的岩石质量指标RQD和所述围岩表面的裂隙参数。3.如权利要求2所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述根据所述围岩参数，判断是否需要在所述围岩表面进行打孔，包括：如所述围岩的RQD大于第一预设值，则确定需要在所述围岩表面进行打孔。4.如权利要求3所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述围岩的RQD包括巷道的轴向的RQD和巷道的径向RQD，所述方法还包括：所述轴向的RQD和/或所述巷道的径向RQD大于所述第一预设值，则确定需要在所述围岩表面进行打孔。5.如权利要求2-4任一项所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述裂隙参数包括裂隙间距和裂隙长度，其中，所述根据所述围岩参数，判断是否需要在所述围岩表面进行打孔，包括：若所述裂隙间距大于第二预设值，则确定需要在所述围岩表面进行打孔；和/或若所述裂隙长度小于第三预设值，则确定需要在所述围岩表面进行打孔。6.如权利要求5所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述围岩的RQD小于或者等于第一预设值，且所述裂隙间距小于或者等于第二预设值且所述裂隙长度大于或者等于所述第三预设值，则确定无需在所述围岩表面进行打孔。7.如权利要求1-6任一项所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，所述方法还包括：在抽气过程中，检测所述围岩间隙内的当前气压并根据所述当前压力，对用于抽气的抽真空子系统的工作参数进行调整，其中，在所述当前气压未低于预设阈值时所述工作参数与所述围岩间隙内的气压负相关。8.如权利要求1-6任一项所述的巷道大气压力支护打孔判别方法，其特征在于，在将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面的过程中，所述方法还包括：采集围岩表面的图像，根据所述图像获取存在间隙的表面区域；将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面时，避让所述存在间隙的表面区...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，孙永新，赵会波，姜鹏飞，王子越，韦尧中，郭吉昌，罗超，曹晓明，陈志良，祝凌甫，伊丙鼎，孙晓冬，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司山西天地王坡煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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