一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法
【專利摘要】一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，利用頂管掘進(jìn)裝置，在回采工作面上方施工一個大管徑的抽放管路。利用頂管掘進(jìn)裝置，通過刀頭旋轉(zhuǎn)和頂進(jìn)裝置，施工頂進(jìn)管，然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接；利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，重復(fù)此過程。施工完整個掘進(jìn)孔后，將頂進(jìn)管一節(jié)一節(jié)退出。隨著回采面的推進(jìn)，采空區(qū)頂板巖石不斷垮落，頂板產(chǎn)生裂隙；在工作面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由掘進(jìn)孔抽走。本發(fā)明的優(yōu)點：安全、可靠。成本低，掘進(jìn)孔可在工作面預(yù)抽放時施工，不影響回采面的預(yù)抽放時間。
【專利說明】—種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦回采面上隅角瓦斯超限的治理方法，特別涉及了一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國煤礦對于上隅角瓦斯的抽采方法主要是:一是上隅角插管抽放瓦斯，二是采空區(qū)埋管抽放瓦斯，這兩種治理上隅角瓦斯的措施存在很多問題。
[0003]其一、上隅角插管抽放瓦斯。在采煤機回采過程中，需要在靠近采面上隅角段管路采用鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，實際插管位置無法保證在頂板裂隙的上端，無法從根本上解決上隅角瓦斯積聚的問題。為提高抽放濃度，礦方一般采用將抽放軟管與木棒綁在一起，用鐵絲吊掛在支架上，而且在上隅角處布置擋風(fēng)簾，以提高抽放效果。隨著回采面工作的推進(jìn)，要不斷地拆下前端一段主管路，移動抽放軟管，如此反復(fù)。這種治理上隅角瓦斯的方式，不僅工藝復(fù)雜，費時費力，而且抽放效果也不是很理想，瓦斯超限時有發(fā)生，嚴(yán)重制約突出礦井高產(chǎn)、高效的生產(chǎn)模式。
[0004]其二、采空區(qū)埋管抽放瓦斯。隨著回采工作面不斷向前推進(jìn)，沿回風(fēng)巷將管路埋入采空區(qū)，通過管路抽放達(dá)到治理上隅角瓦斯的目的。這種抽放方式存在以下弊端:首先，瓦斯密度比空氣密度小，容易向上積聚，采空區(qū)埋管無法將管路插到煤層上端，也就無法將上隅角瓦斯抽出來。其次，埋管容易被垮落的頂板砸斜，使之更加偏離上隅角，無法抽出上隅角瓦斯。因此，采空區(qū)埋管抽放上隅角瓦斯，實際效果很不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，特提供了一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，利用頂管掘進(jìn)裝置，在回采工作面上方施工一個大管徑的抽放管路。其施工過程如下:利用頂管掘進(jìn)裝置，通過刀頭旋轉(zhuǎn)和頂進(jìn)裝置，施工頂進(jìn)管，一節(jié)頂管頂進(jìn)施工結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等；然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接；利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程。施工完整個掘進(jìn)孔后，將頂進(jìn)管一節(jié)一節(jié)退出。最后，將形成的掘進(jìn)孔封孔后與主抽放管路連接，隨著回采面的推進(jìn)，采空區(qū)頂板巖石不斷垮落，頂板產(chǎn)生裂隙；在工作面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由掘進(jìn)孔抽走，解決上隅角瓦斯超限問題。
[0007]所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法:
[0008]首先，根據(jù)不同煤層頂板巖石性質(zhì)和煤層的厚度，確定掘進(jìn)孔的最佳位置；其次，在工作面回風(fēng)巷，沿垂直回風(fēng)巷斜向上開掘一條上山巷，坡度為30°，掘進(jìn)至掘進(jìn)孔的施工地點；
[0009]確定好掘進(jìn)孔的位置后，實施以下工作:
[0010]布置好頂管掘進(jìn)裝置的施工場地，施工場地為7m*4m*3m，頂管掘進(jìn)方向為7m，并預(yù)留頂管存放場地。布置好局部風(fēng)扇及相應(yīng)通風(fēng)管路，為防止施工場地內(nèi)瓦斯集聚，需用局部通風(fēng)機采用分支風(fēng)管法，俗稱風(fēng)袖，對施工場地進(jìn)行通風(fēng)。通過井下中央配電室，配置好供電電纜，并在施工場地布置配電站。布置好進(jìn)水設(shè)施、排水溝、沉淀箱、排渣等頂管掘進(jìn)裝置施工的相應(yīng)設(shè)施。
[0011]利用巷道導(dǎo)軌將頂管掘進(jìn)裝置運輸?shù)绞┕さ攸c后，安裝、調(diào)試，液壓固定裝置，必須水平，穩(wěn)固，防止頂進(jìn)過程中發(fā)生晃動現(xiàn)象。電源接好后，先送電試運轉(zhuǎn)，扳動各操作手柄，檢查各旋轉(zhuǎn)部件，油管接頭及各傳感器的顯示正常后，開始施工掘進(jìn)孔，如圖4所示。
[0012]頂管掘進(jìn)裝置采用專用傳感器導(dǎo)向定位，傳感器布置于頂管機構(gòu)，監(jiān)測到位置發(fā)生偏移后，通過機頭液壓裝置調(diào)整刀頭掘進(jìn)方向，達(dá)到糾偏的目的，使掘進(jìn)孔沿設(shè)計方向掘進(jìn)。
[0013]頂管掘進(jìn)裝置利用專用傳感器導(dǎo)向定位，掘進(jìn)發(fā)生偏移后，通過刀頭液壓裝置糾偏；基于頂管推進(jìn)速度，調(diào)節(jié)進(jìn)水、排渣的速度；利用注漿泵向頂管外部注入潤滑液；中途換刀，構(gòu)成通風(fēng)回路后在外部換刀。
[0014]所述的頂管掘進(jìn)裝置施工，一節(jié)頂管結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等。然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接。利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程。動力電纜和通信電纜采用礦用隔爆接線盒連接，進(jìn)水、排渣管路和注漿管路采用快速接頭連接，所有管路和電纜均掛靠在頂進(jìn)管壁上。
[0015]在巖巷推進(jìn)時，一次掘進(jìn)450?550米時需更換刀頭，更換刀頭采用外部換刀法。在需要更換刀頭時，從煤層回風(fēng)巷向刀頭位置掘上山巷，掘至刀頭位置，使掘進(jìn)孔與上山巷形成通風(fēng)回路，然后由頂管掘進(jìn)裝置口處壓風(fēng)，從上山巷處排風(fēng)，構(gòu)成通風(fēng)回路。刀頭位置配有甲烷傳感器，實時監(jiān)測甲烷的濃度。在通風(fēng)達(dá)標(biāo)的情況下，人從上山巷進(jìn)入到掘進(jìn)頭，完成更換刀頭，更換刀頭在一個工作日內(nèi)完成。刀頭更換完成后，密閉上上山巷，繼續(xù)掘進(jìn)，如圖5所示。
[0016]在頂管掘進(jìn)裝置頂進(jìn)過程中，頂管掘進(jìn)裝置自帶一套潤滑系統(tǒng)。隨著掘進(jìn)孔的推進(jìn)，通過注漿泵，向頂管外部注入潤滑液，以減少頂管與外部巖石的摩擦阻力。
[0017]頂管掘進(jìn)裝置自帶一套供水泵，通過管路將高壓水打到刀頭位置，起到降溫、除塵、防爆作用；掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的矸石，由排渣泵排出，通過沉淀箱裝置處理后，由軌道運出。其中，供水泵和排渣泵都需要速度控制，調(diào)節(jié)泥水的流速。
[0018]掘進(jìn)孔完成后，將最后一節(jié)工具管道和頂推裝置固定并連接，然后反推工具管道和掘進(jìn)機頭，使掘進(jìn)機和工具管一起后退，然后逐節(jié)拆除。拆除一節(jié)后，再重復(fù)的將倒數(shù)第二節(jié)工具管道作為最后一節(jié)，和頂推裝置固定并連接，繼續(xù)反推工具管和掘進(jìn)機，不斷重復(fù)這個過程，即可將工具管道和掘進(jìn)機頭推出。
[0019]在回風(fēng)巷掘上山巷，與掘進(jìn)孔構(gòu)成通風(fēng)回路，在頂管掘進(jìn)裝置口處利用通風(fēng)機向管路內(nèi)壓風(fēng),監(jiān)測通風(fēng)回路內(nèi)CH4等氣體濃度。[0020]掘進(jìn)孔施工完成，退出頂管，將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，工作面回采時，利用該孔實施抽放上隅角瓦斯。將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，在工作面回采時，利用該孔抽放上隅角瓦斯，從根本上解決了上隅角瓦斯超限的問題。
[0021]上隅角瓦斯超限是制約突出礦井高產(chǎn)、高效最主要的因素之一，現(xiàn)普遍采上隅角插管抽放和采空區(qū)埋管抽放解決上隅角瓦斯超限問題。上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢或微風(fēng)引起的瓦斯超限，還可解決因漏風(fēng)使采空區(qū)向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅角的上部，上部瓦斯?jié)舛容^高，抽放軟管與木棒綁在一起，用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。隨著工作的推進(jìn)，拆下前端一段主管路，移動抽放軟管，如此反復(fù)。抽放工藝，如圖1所示。軟管可采用8寸管，抽放管伸入上隅角長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽放效果，不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。
[0022]對于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，也可以采取采空區(qū)埋管抽放的方式，隨著工作面不斷向前推進(jìn)，沿回風(fēng)巷將管路埋入采空區(qū)。采空區(qū)埋管抽放，見圖2。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0024]本發(fā)明所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，安全、可靠，利用頂管掘進(jìn)裝置可以一次成型一個Φ 1500mm的抽放孔。隨著回采面的推進(jìn)，在回采面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，上隅角瓦斯不斷向上積聚，通過該抽放孔抽出，從根本上解決上隅角瓦斯超限問題。成本低，老工藝需要反復(fù)打抽放鉆孔，影響回采速度，掘進(jìn)孔可在工作面預(yù)抽放時施工，不影響回采面的預(yù)抽放時間。在工作面回采前施工完畢，并入到抽放主管路中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0026]圖1為上隅角插管抽放瓦斯示意圖；
[0027]圖2為采空區(qū)埋管抽放瓦斯示意圖；
[0028]圖3為頂管掘進(jìn)裝置施工位置示意圖；
[0029]圖4為頂管掘進(jìn)裝置示意圖；
[0030]圖5為換刀位置示意圖；
[0031]圖6為頂管掘進(jìn)裝置流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]實施例1
[0033]本實施例提供了一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，采用頂管掘進(jìn)裝置，在采煤機回采前，先在回采工作面上方形成一個大管徑的抽放管路，并與主抽放管路連接，隨著回采面的推進(jìn)，采空區(qū)頂板巖石不斷垮落，頂板產(chǎn)生裂隙?；夭晒ぷ髅嬗砍龅耐咚雇ㄟ^巖層裂隙向上匯集，此時通過掘進(jìn)孔抽放，在工作面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由掘進(jìn)孔抽走，解決上隅角瓦斯超限問題。[0034]所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法:
[0035]首先，根據(jù)不同煤層頂板巖石性質(zhì)和煤層的厚度，確定掘進(jìn)孔的最佳位置；其次，在工作面回風(fēng)巷，沿垂直回風(fēng)巷斜向上開掘一條上山巷，坡度為30°，掘進(jìn)至掘進(jìn)孔的施工地點；
[0036]確定好掘進(jìn)孔的位置后，實施以下工作:
[0037]布置好頂管掘進(jìn)裝置的施工場地，施工場地為7m*4m*3m，頂管掘進(jìn)方向為7m，并預(yù)留頂管存放場地。布置好局部風(fēng)扇及相應(yīng)通風(fēng)管路，為防止施工場地內(nèi)瓦斯集聚，需用局部通風(fēng)機采用分支風(fēng)管法，俗稱風(fēng)袖，對施工場地進(jìn)行通風(fēng)。通過井下中央配電室，配置好供電電纜，并在施工場地布置配電站。布置好進(jìn)水設(shè)施、排水溝、沉淀箱、排渣等頂管掘進(jìn)裝置施工的相應(yīng)設(shè)施。
[0038]利用巷道導(dǎo)軌將頂管掘進(jìn)裝置運輸?shù)绞┕さ攸c后，安裝、調(diào)試，液壓固定裝置，必須水平，穩(wěn)固，防止頂進(jìn)過程中發(fā)生晃動現(xiàn)象。電源接好后，先送電試運轉(zhuǎn)，扳動各操作手柄，檢查各旋轉(zhuǎn)部件，油管接頭及各傳感器的顯示正常后，開始施工掘進(jìn)孔，如圖4所示。
[0039]頂管掘進(jìn)裝置采用專用傳感器導(dǎo)向定位，傳感器布置于頂管機構(gòu)，監(jiān)測到位置發(fā)生偏移后，通過機頭液壓裝置調(diào)整刀頭掘進(jìn)方向，達(dá)到糾偏的目的，使掘進(jìn)孔沿設(shè)計方向掘進(jìn)。
[0040]頂管掘進(jìn)裝置利用專用傳感器導(dǎo)向定位，掘進(jìn)發(fā)生偏移后，通過刀頭液壓裝置糾偏；基于頂管推進(jìn)速度，調(diào)節(jié)進(jìn)水、排渣的速度；利用注漿泵向頂管外部注入潤滑液；中途換刀，構(gòu)成通風(fēng)回路后在外部換刀。
[0041]所述的頂管掘進(jìn)裝置施工，一節(jié)頂管結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等。然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接。利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程。動力電纜和通信電纜采用礦用隔爆接線盒連接，進(jìn)水、排渣管路和注漿管路采用快速接頭連接，所有管路和電纜均掛靠在頂進(jìn)管壁上。
[0042]在巖巷推進(jìn)時，一次掘進(jìn)450米時需更換刀頭，更換刀頭采用外部換刀法。在需要更換刀頭時，從煤層回風(fēng)巷向刀頭位置掘上山巷，掘至刀頭位置，使掘進(jìn)孔與上山巷形成通風(fēng)回路，然后由頂管掘進(jìn)裝置口處壓風(fēng)，從上山巷處排風(fēng)，構(gòu)成通風(fēng)回路。刀頭位置配有甲烷傳感器，實時監(jiān)測甲烷的濃度。在通風(fēng)達(dá)標(biāo)的情況下，人從上山巷進(jìn)入到掘進(jìn)頭，完成更換刀頭，更換刀頭在一個工作日內(nèi)完成。刀頭更換完成后，密閉上上山巷，繼續(xù)掘進(jìn)，如圖5所示。
[0043]在頂管掘進(jìn)裝置頂進(jìn)過程中，頂管掘進(jìn)裝置自帶一套潤滑系統(tǒng)。隨著掘進(jìn)孔的推進(jìn)，通過注漿泵，向頂管外部注入潤滑液，以減少頂管與外部巖石的摩擦阻力。
[0044]頂管掘進(jìn)裝置自帶一套供水泵，通過管路將高壓水打到刀頭位置，起到降溫、除塵、防爆作用；掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的矸石，由排渣泵排出，通過沉淀箱裝置處理后，由軌道運出。其中，供水泵和排渣泵都需要速度控制，調(diào)節(jié)泥水的流速。
[0045]掘進(jìn)孔完成后，將最后一節(jié)工具管道和頂推裝置固定并連接，然后反推工具管道和掘進(jìn)機頭，使掘進(jìn)機和工具管一起后退，然后逐節(jié)拆除。拆除一節(jié)后，再重復(fù)的將倒數(shù)第二節(jié)工具管道作為最后一節(jié)，和頂推裝置固定并連接，繼續(xù)反推工具管和掘進(jìn)機，不斷重復(fù)這個過程，即可將工具管道和掘進(jìn)機頭推出。
[0046]在回風(fēng)巷掘上山巷，與掘進(jìn)孔構(gòu)成通風(fēng)回路，在頂管掘進(jìn)裝置口處利用通風(fēng)機向管路內(nèi)壓風(fēng),監(jiān)測通風(fēng)回路內(nèi)CH4等氣體濃度。
[0047]掘進(jìn)孔施工完成，退出頂管，將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，工作面回采時，利用該孔實施抽放上隅角瓦斯。將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，在工作面回采時，利用該孔抽放上隅角瓦斯，從根本上解決了上隅角瓦斯超限的問題。
[0048]上隅角瓦斯超限是制約突出礦井高產(chǎn)、高效最主要的因素之一，現(xiàn)普遍采上隅角插管抽放和采空區(qū)埋管抽放解決上隅角瓦斯超限問題。上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢或微風(fēng)引起的瓦斯超限，還可解決因漏風(fēng)使采空區(qū)向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅角的上部，上部瓦斯?jié)舛容^高，抽放軟管與木棒綁在一起，用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。隨著工作的推進(jìn)，拆下前端一段主管路，移動抽放軟管，如此反復(fù)。抽放工藝，如圖1所示。軟管可采用8寸管，抽放管伸入上隅角長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽放效果，不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。
[0049]對于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，也可以采取采空區(qū)埋管抽放的方式，隨著工作面不斷向前推進(jìn)，沿回風(fēng)巷將管路埋入采空區(qū)。采空區(qū)埋管抽放，見圖2。
[0050]實施例2
[0051]本實施例提供了一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，采用頂管掘進(jìn)裝置，在采煤機回采前，先在回采工作面上方形成一個大管徑的抽放管路，并與主抽放管路連接，隨著回采面的推進(jìn)，采空區(qū)頂板巖石不斷垮落，頂板產(chǎn)生裂隙?；夭晒ぷ髅嬗砍龅耐咚雇ㄟ^巖層裂隙向上匯集，此時通過掘進(jìn)孔抽放，在工作面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由掘進(jìn)孔抽走，解決上隅角瓦斯超限問題。
[0052]所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法:
[0053]首先，根據(jù)不同煤層頂板巖石性質(zhì)和煤層的厚度，確定掘進(jìn)孔的最佳位置；其次，在工作面回風(fēng)巷，沿垂直回風(fēng)巷斜向上開掘一條上山巷，坡度為30°，掘進(jìn)至掘進(jìn)孔的施工地點；
[0054]確定好掘進(jìn)孔的位置后，實施以下工作:
[0055]布置好頂管掘進(jìn)裝置的施工場地，施工場地為7m*4m*3m，頂管掘進(jìn)方向為7m，并預(yù)留頂管存放場地。布置好局部風(fēng)扇及相應(yīng)通風(fēng)管路，為防止施工場地內(nèi)瓦斯集聚，需用局部通風(fēng)機采用分支風(fēng)管法，俗稱風(fēng)袖，對施工場地進(jìn)行通風(fēng)。通過井下中央配電室，配置好供電電纜，并在施工場地布置配電站。布置好進(jìn)水設(shè)施、排水溝、沉淀箱、排渣等頂管掘進(jìn)裝置施工的相應(yīng)設(shè)施。
[0056]利用巷道導(dǎo)軌將頂管掘進(jìn)裝置運輸?shù)绞┕さ攸c后，安裝、調(diào)試，液壓固定裝置，必須水平，穩(wěn)固，防止頂進(jìn)過程中發(fā)生晃動現(xiàn)象。電源接好后，先送電試運轉(zhuǎn)，扳動各操作手柄，檢查各旋轉(zhuǎn)部件，油管接頭及各傳感器的顯示正常后，開始施工掘進(jìn)孔，如圖4所示。
[0057]頂管掘進(jìn)裝置采用專用傳感器導(dǎo)向定位，傳感器布置于頂管機構(gòu)，監(jiān)測到位置發(fā)生偏移后，通過機頭液壓裝置調(diào)整刀頭掘進(jìn)方向，達(dá)到糾偏的目的，使掘進(jìn)孔沿設(shè)計方向掘進(jìn)。
[0058]頂管掘進(jìn)裝置利用專用傳感器導(dǎo)向定位，掘進(jìn)發(fā)生偏移后，通過刀頭液壓裝置糾偏；基于頂管推進(jìn)速度，調(diào)節(jié)進(jìn)水、排渣的速度；利用注漿泵向頂管外部注入潤滑液；中途換刀，構(gòu)成通風(fēng)回路后在外部換刀。
[0059]所述的頂管掘進(jìn)裝置施工，一節(jié)頂管結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等。然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接。利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程。動力電纜和通信電纜采用礦用隔爆接線盒連接，進(jìn)水、排渣管路和注漿管路采用快速接頭連接，所有管路和電纜均掛靠在頂進(jìn)管壁上。
[0060]在巖巷推進(jìn)時，一次掘進(jìn)550米時需更換刀頭，更換刀頭采用外部換刀法。在需要更換刀頭時，從煤層回風(fēng)巷向刀頭位置掘上山巷，掘至刀頭位置，使掘進(jìn)孔與上山巷形成通風(fēng)回路，然后由頂管掘進(jìn)裝置口處壓風(fēng)，從上山巷處排風(fēng)，構(gòu)成通風(fēng)回路。刀頭位置配有甲烷傳感器，實時監(jiān)測甲烷的濃度。在通風(fēng)達(dá)標(biāo)的情況下，人從上山巷進(jìn)入到掘進(jìn)頭，完成更換刀頭，更換刀頭在一個工作日內(nèi)完成。刀頭更換完成后，密閉上上山巷，繼續(xù)掘進(jìn)，如圖5所示。
[0061]頂管掘進(jìn)裝置自帶一套供水泵，通過管路將高壓水打到刀頭位置，起到降溫、除塵、防爆作用；掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的矸石，由排渣泵排出，通過沉淀箱裝置處理后，由軌道運出。其中，供水泵和排渣泵都需要速度控制，調(diào)節(jié)泥水的流速。
[0062]掘進(jìn)孔完成后，將最后一節(jié)工具管道和頂推裝置固定并連接，然后反推工具管道和掘進(jìn)機頭，使掘進(jìn)機和工具管一起后退，然后逐節(jié)拆除。拆除一節(jié)后，再重復(fù)的將倒數(shù)第二節(jié)工具管道作為最后一節(jié)，和頂推裝置固定并連接，繼續(xù)反推工具管和掘進(jìn)機，不斷重復(fù)這個過程，即可將工具管道和掘進(jìn)機頭推出。
[0063]在回風(fēng)巷掘上山巷，與掘進(jìn)孔構(gòu)成通風(fēng)回路，在頂管掘進(jìn)裝置口處利用通風(fēng)機向管路內(nèi)壓風(fēng),監(jiān)測通風(fēng)回路內(nèi)CH4等氣體濃度。
[0064]掘進(jìn)孔施工完成，退出頂管，將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，工作面回采時，利用該孔實施抽放上隅角瓦斯。將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，在工作面回采時，利用該孔抽放上隅角瓦斯，從根本上解決了上隅角瓦斯超限的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，利用頂管掘進(jìn)裝置，在回采工作面上方施工一個大管徑的抽放管路。其施工過程如下:利用頂管掘進(jìn)裝置，通過刀頭旋轉(zhuǎn)和頂進(jìn)裝置，施工頂進(jìn)管，一節(jié)頂管頂進(jìn)施工結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等；然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接；利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程。施工完整個掘進(jìn)孔后，將頂進(jìn)管一節(jié)一節(jié)退出。最后，將形成的掘進(jìn)孔封孔后與主抽放管路連接，隨著回采面的推進(jìn)，采空區(qū)頂板巖石不斷垮落，頂板產(chǎn)生裂隙；在工作面上方形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯由掘進(jìn)孔抽走，解決上隅角瓦斯超限問題。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法: 首先，根據(jù)不同煤層頂板巖石性質(zhì)和煤層的厚度，確定掘進(jìn)孔的最佳位置；其次，在工作面回風(fēng)巷，沿垂直回風(fēng)巷斜向上開掘一條上山巷，坡度為30°，掘進(jìn)至掘進(jìn)孔的施工地占.確定好掘進(jìn)孔的位置后，實施以下工作: 布置好局部風(fēng)扇及相應(yīng)通風(fēng)管路，為防止施工場地內(nèi)瓦斯集聚，需用局部通風(fēng)機采用分支風(fēng)管法，俗稱風(fēng)袖，對施工場地進(jìn)行通風(fēng)；通過井下中央配電室，配置好供電電纜，并在施工場地布置配電站；布置好進(jìn)水設(shè)施、排水溝、沉淀箱、排渣等頂管掘進(jìn)裝置施工的相應(yīng)設(shè)施； 利用巷道導(dǎo)軌將頂管掘進(jìn)裝置運輸?shù)绞┕さ攸c后，安裝、調(diào)試，液壓固定裝置必須水平，穩(wěn)固，防止頂進(jìn)過程中發(fā)生晃動現(xiàn)象； 頂管掘進(jìn)裝置采用專用傳感器導(dǎo)向定位，傳感器布置于頂管機構(gòu)，監(jiān)測到位置發(fā)生偏移后，通過機頭液壓裝置調(diào)整刀頭掘進(jìn)方向，達(dá)到糾偏的目的，使掘進(jìn)孔沿設(shè)計方向掘進(jìn)； 頂管掘進(jìn)裝置利用專用傳感器導(dǎo)向定位，掘進(jìn)發(fā)生偏移后，通過刀頭液壓裝置糾偏；基于頂管推進(jìn)速度，調(diào)節(jié)進(jìn)水、排渣的速度；利用注漿泵向頂管外部注入潤滑液；中途換刀，構(gòu)成通風(fēng)回路后在外部換刀。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于頂管掘進(jìn)裝置解決上隅角瓦斯的方法，其特征在于:所述的頂管掘進(jìn)裝置施工，一節(jié)頂管結(jié)束后，需要將頂進(jìn)油缸縮回，拆除頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等；然后將另外一節(jié)頂管放入到軌道內(nèi)，用頂進(jìn)油缸將頂管連接，同時密封好管路，然后將頂管內(nèi)的進(jìn)水、排渣管路，動力電纜、通信電纜，注漿管道等重新加長并連接；利用油缸將頂管頂入掘進(jìn)孔內(nèi)，以后重復(fù)此過程；動力電纜和通信電纜采用礦用隔爆接線盒連接，進(jìn)水、排渣管路和注漿管路采用快速接頭連接，所有管路和電纜均掛靠在頂進(jìn)管壁上； 在巖巷推進(jìn)時，一次掘進(jìn)450~550米時需更換刀頭，更換刀頭采用外部換刀法；在需要更換刀頭時，從煤層回風(fēng)巷向刀頭位置掘上山巷，掘至刀頭位置，使掘進(jìn)孔與上山巷形成通風(fēng)回路，然后由頂管掘進(jìn)裝置口處壓風(fēng)，從上山巷處排風(fēng)，構(gòu)成通風(fēng)回路；刀頭位置配有甲烷傳感器，實時監(jiān)測甲烷的濃度；在通風(fēng)達(dá)標(biāo)的情況下，人從上山巷進(jìn)入到掘進(jìn)頭，完成更換刀頭，更換刀頭在一個工作日內(nèi)完成；刀頭更換完成后，密閉上上山巷，繼續(xù)掘進(jìn)；在頂管掘進(jìn)裝置頂進(jìn)過程中，頂管掘進(jìn)裝置自帶一套潤滑系統(tǒng)；隨著掘進(jìn)孔的推進(jìn)，通過注漿泵，向頂管外部注入潤滑液，以減少頂管與外部巖石的摩擦阻力； 頂管掘進(jìn)裝置自帶一套供水泵，通過管路將高壓水打到刀頭位置，起到降溫、除塵、防爆作用；掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的矸石，由排渣泵排出，通過沉淀箱裝置處理后，由軌道運出；其中，供水泵和排渣泵都需要速度控制，調(diào)節(jié)泥水的流速； 掘進(jìn)孔完成后，將最后一節(jié)工具管道和頂推裝置固定并連接，然后反推工具管道和掘進(jìn)機頭，使掘進(jìn)機和工具管一起后退，然后逐節(jié)拆除；拆除一節(jié)后，再重復(fù)的將倒數(shù)第二節(jié)工具管道作為最后一節(jié)，和頂推裝置固定并連接，繼續(xù)反推工具管和掘進(jìn)機，不斷重復(fù)這個過程，即可將工具管道和掘進(jìn)機頭推出； 在回風(fēng)巷掘上山巷，與掘進(jìn)孔構(gòu)成通風(fēng)回路，在頂管掘進(jìn)裝置口處利用通風(fēng)機向管路內(nèi)壓風(fēng),監(jiān)測通風(fēng)回路內(nèi)CH4等氣體濃度； 掘進(jìn)孔施工完成，退出頂管，將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，工作面回采時，利用該孔實施抽放上隅角瓦斯；將掘進(jìn)孔封孔并入到主抽放管路，在工作面回采時，利用該孔抽放上隅角瓦斯，從根本上解決了上隅角瓦斯超限的問題。
【文檔編號】E21F7/00GK103557026SQ201310521271
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】祝釗, 王雷, 李偉, 陳騁, 朱明亮, 白雪 申請人:煤科集團(tuán)沈陽研究院有限公司