[发明专利]一种煤矿斜井巷道敞开式TBM施工支护方法

说明书

本发明涉及一种煤矿斜井巷道敞开式TBM施工支护方法，在敞开式TBM主梁上设置仰拱块吊装组件和辅助推进组件，吊装组件用来将两个仰拱块完成拼接，拼接完成后利用辅助推进组件为两个仰拱块提供纵向预紧力，然后将两个仰拱块进行螺栓连接，并向吊装孔注浆后在孔内施工锚索，使仰拱块与井筒围岩形成一个整体的支护结构。本发明能够解决现有技术中敞开式TBM初期支护成环慢、仰拱结构与锚网喷支护工艺不能形成一个整体的支护结构，以及仰拱结构后期变形，开裂、甚至底鼓的问题。施工完成后，可选择收回辅助推进组件，在TBM撑靴无法提供足够推力时，可再次打开辅助推进组件，为TBM推进提供足够支撑力。

技术领域

本发明涉及煤矿斜井工程技术领域，特别涉及一种煤矿斜井巷道敞开式TBM施工支护方法。

背景技术

煤矿斜井的地质条件复杂多变，钻爆法施工效率低，封闭式TBM容易出现卡机卡盾而且其配套的管片式支护成本较高，敞开式TBM配合锚网喷支护工艺能有效解决上述问题，但初期支护成环慢、容易对其他工序形成干扰，采用隧道施工的预制仰拱块可以改善这一问题，但目前的仰拱结构不能适应锚网索喷支护工艺，无法与锚网喷支护手段形成有机统一的整体，后期仰拱结构容易出现变形、开裂，特别是底部围岩较软时，甚至出现底鼓，且煤系地层围岩较软，TBM撑靴经常不能提供足够的支撑力，严重地影响斜井的建设施工进度并容易造成安全事故。另外，现有的TBM推进施工效率低。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种煤矿斜井巷道敞开式TBM施工支护方法，旨在解决现有技术中敞开式TBM配合锚网索喷支护工艺施工煤矿斜井初期支护成环慢、仰拱结构与锚网喷支护不能形成整体结构、地层较软时底板开裂、底鼓以及撑靴无法为TBM推进提供足够支撑力等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种煤矿斜井巷道敞开式TBM施工支护方法，包括如下步骤：

步骤一，TBM在煤矿斜井巷道中掘进施工，掘进一定进尺时，沿L1区巷道拱顶铺设钢筋网片，利用L1区机载锚索钻机施打L1区拱顶锚索；

步骤二，沿L2区巷道两帮部铺设钢筋网片，利用L2区机载锚索钻机施打L2区两帮部锚索；

步骤三，将仰拱块运输至L2区吊运起始位置，然后用仰拱吊机将仰拱块吊运至L2区拼装预定位置；

步骤四，调整辅助推进组件，使其支撑在仰拱块前侧，同时配合调整吊装组件，使两仰拱块贴合；

步骤五，进一步撑紧辅助推进组件，给仰拱块提供足够预紧力，利用拉紧螺栓将两仰拱块拉紧固定；

步骤六，卸载吊装组件，释放仰拱块，仰拱吊机返回进入下一个吊运循环；

步骤七，利用L2区机载锚索钻机顺着仰拱块上预留的锚索孔向下施工锚索孔，放入锚固剂和预应力锚索进行锚固；

步骤八，在仰拱块的承轨槽内铺设钢轨，TBM后配套台车沿钢轨继续向前行走；

步骤九，在巷道拱顶和两帮部喷射混凝土，封闭围岩；

步骤十，TBM继续向前掘进，TBM整体通过后，收回钢轨，用混凝土铺装仰拱块地面，支护完成。

优选的，步骤一中，L1区机载锚索钻机配置有L1钻机角度调节器、L1钻机上下调节齿轨、L1钻机前后调节齿轨，绕巷道断面中心旋转，锚索的方向与巷道轮廓线的法线一致，支护角度为巷道顶部120°范围。

优选的，步骤二中，L2区TBM钢梁针对性设计，在钢梁上安设有供机载锚索钻机滑动的钢轨，确保机载锚索钻机能够在前后一定范围内滑动，满足两帮部及底部共240°范围的打孔工艺。