【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下岩土工程领域，具体而言，涉及一种盾构机护盾结构、偏心锚杆托盘及顶板超前控制方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，人力资源成本将大幅度增加，传统的综合机械化的发展遇到了瓶颈，生产效率难以提升，煤矿企业掘进用工人数居高不下。
2、盾构法具有掘进进度快、生产效率高，安全风险小等优点，给煤矿高质量发展提供一条全新的路线。煤矿井下巷道多采用锚喷支护，由于施工最前方3m左右范围内无法进行有效支护，处在空顶状态。当围岩破碎时，会发生局部掉顶，因无法及时处理，掉顶范围将迅速扩大，从而发生大面积掉顶事故，不仅给安全生产带来隐患，而且增加了后期巷道维护难度。为此设计了一种盾构机护盾结构、偏心锚杆托盘及顶板超前控制方法，很好地解决了盾构法施工安全高效穿过围岩破碎带的难题。
技术实现思路
1、为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种盾构机护盾结构、偏心锚杆托盘及顶板超前控制方法，旨在改善上述
技术介绍
中的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种盾构机护盾结构，包括环形骨架和轴向骨架，所述环形骨架和所述轴向骨架之间焊接固定，所述环形骨架和所述轴向骨架之间设置有若干组排格栅孔，且相邻排所述格栅孔呈交错布置。
3、在一种具体的实施方案中，所述环形骨架采用钢材加工成圆弧形，单个所述环形骨架的截面设置为三角形，且平面向下。
4、在一种具体的实施方案中，所述轴向骨架采用钢材加工而成，单个所述轴向骨架的截面设置为三角形、矩形、t形中的一种形状。
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6、在一种具体的实施方案中，所述托盘锚杆孔与穹面球心的连线设置为所述超前支护锚杆的中心线。
7、在一种具体的实施方案中，所述托盘本体采用比普通锚杆托盘毛坯稍大的毛坯进行加工，所述穹面的加工选用普通锚杆托盘穹面冲压装置进行加工，且根据超前支护锚杆安装角度确定冲压所述穹面的参数，所述托盘锚杆孔在出厂前需要对几何尺寸进行校核。
8、一种顶板超前控制方法，包括所述的一种盾构机护盾结构和偏心锚杆托盘，所述方法具体包括以下步骤：
9、s1.用长柄工具通过格栅孔清除围岩活石，露出顶板掉落空间；
10、s2.通过格栅孔向前上方施工锚杆孔；
11、s3.安装配备专门设计的偏心锚杆托盘的超前支护锚杆；
12、s4.破碎段进入护盾后方时施工注浆锚杆孔；
13、s5.安装注浆管或注浆锚杆；
14、s6.依托超前支护锚杆铺设金属网；
15、s7.用材料将注浆管或注浆锚杆的注浆口及螺纹段包裹起来；
16、s8.初步喷浆造型；
17、s9.施工正常支护锚杆；
18、s10.二次喷浆成型；
19、s11.注浆加固围岩；
20、s12.施工补强锚索；
21、s13.安设矿压观测点进行矿压观测。
22、在一种具体的实施方案中，所述护盾结构根据所述盾构机型号及即将施工的巷道围岩条件进行专门设计，且根据所述盾构机相关部件的几何尺寸设计超前支护锚杆的安装角度及偏心锚杆托盘。
23、在一种具体的实施方案中，所述s3超前支护锚杆施工前还包括将围岩活石清除干净，控制超前支护锚杆的外露长度，不得影响盾构机向前掘进，使超前支护锚杆的初锚力不应小于正常支护锚杆的初锚力。
24、在一种具体的实施方案中，所述s5中安装注浆管或注浆锚杆具体包括：注浆注浆管或注浆锚杆尾部应进入巷道轮廓线以内30mm左右，以满足后期注浆的需要。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
26、本专利技术通过敞开式护盾施工超前护顶锚杆，改善围岩的力学状态，从而控制顶板掉落进一步发生，为确保破碎带巷道支护效果，需对围岩进行注浆加固，采用锚索进行补强，设置矿压观测点监测围岩变形情况，方便发现异常同事能够及时采取补强措施确保巷道支护效果，不仅降低了安全隐患，而且有利于降低后期巷道维护难度。
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1.一种盾构机护盾结构，其特征在于，包括环形骨架(1)和轴向骨架(2)，所述环形骨架(1)和所述轴向骨架(2)之间焊接固定，所述环形骨架(1)和所述轴向骨架(2)之间设置有若干组排格栅孔(3)，且相邻排所述格栅孔(3)呈交错布置。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机护盾结构，其特征在于，所述环形骨架(1)采用钢材加工成圆弧形，单个所述环形骨架(1)的截面设置为三角形，且平面向下。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机护盾结构，其特征在于，所述轴向骨架(2)采用钢材加工而成，单个所述轴向骨架(2)的截面设置为三角形、矩形、T形中的一种形状。
4.一种偏心锚杆托盘，其特征在于，包括托盘本体(7)，所述托盘本体(7)上设置有托盘锚杆孔(8)，所述托盘锚杆孔(8)设置在所述托盘本体(7)的中间位置，所述托盘本体(7)的偏离中心处设置有穹面(9)，所述托盘锚杆孔(8)上固定连接有超前支护锚杆(6)。
5.根据权利要求4所述的一种盾偏心锚杆托盘，其特征在于，所述托盘锚杆孔(8)与穹面球心(10)的连线设置为所述超前支护锚杆(6)的中心线。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构机护盾结构，其特征在于，包括环形骨架(1)和轴向骨架(2)，所述环形骨架(1)和所述轴向骨架(2)之间焊接固定，所述环形骨架(1)和所述轴向骨架(2)之间设置有若干组排格栅孔(3)，且相邻排所述格栅孔(3)呈交错布置。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机护盾结构，其特征在于，所述环形骨架(1)采用钢材加工成圆弧形，单个所述环形骨架(1)的截面设置为三角形，且平面向下。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机护盾结构，其特征在于，所述轴向骨架(2)采用钢材加工而成，单个所述轴向骨架(2)的截面设置为三角形、矩形、t形中的一种形状。
4.一种偏心锚杆托盘，其特征在于，包括托盘本体(7)，所述托盘本体(7)上设置有托盘锚杆孔(8)，所述托盘锚杆孔(8)设置在所述托盘本体(7)的中间位置，所述托盘本体(7)的偏离中心处设置有穹面(9)，所述托盘锚杆孔(8)上固定连接有超前支护锚杆(6)。
5.根据权利要求4所述的一种盾偏心锚杆托盘，其特征在于，所述托盘锚杆孔(8)与穹面球心(10)的连线设置为所述超前支护锚杆(6)的中心线。
6.根据权利要求4所述的一种偏心锚杆托盘，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王中登，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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