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摘要：一种基于护盾式掘进机的巷道快速掘进方法，随掘永久支护系统连接在掘进机的尾部；护盾单元移动装置安装在掘进机的顶部；多个护盾单元沿巷道走向依次架设在掘进机及其尾部的随掘永久支护系统外围，对巷道顶板起临时支护作用；根据支护阻力数值来动态地调整护盾单元的间距以及临时支护区范围；随着掘进作业的进行，位于尾部的护盾单元收缩，并通过护盾单元移送装置将护盾单元移送至掘进机的头部，随后调整护盾单元至扩张状态；同步地，利用随掘永久支护系统同时进行顶板及帮部锚杆、锚索的施工，完成巷道永久支护作业。该方法基于护盾式掘进机动态调整掘进速度，同时实现掘进工作面掘、支、锚并行作业，显著提升掘进速度。

主权项：1.一种基于护盾式掘进机的巷道快速掘进方法，采用一种护盾式掘支锚并行作业系统，所述护盾式掘支锚并行作业系统包括掘进机1、随掘永久支护系统4、护盾式临时支护系统；所述掘进机1设置在巷道中；所述随掘永久支护系统4由多台锚杆钻车或多个锚杆钻臂组成，多个锚杆钻臂分布在一个或多个断面中，同步进行顶板及帮部锚杆、锚索的施工作业；所述护盾式临时支护系统由沿巷道走向依次分布的多个护盾单元2以及护盾单元移送装置3组成，所述护盾单元2顶部的外轮廓为矩形或半圆拱形或三心拱形或梯形；所述护盾单元2包括可伸缩式顶梁5、液压支柱9、过渡连接板12、侧支撑板13、侧支撑驱动机构14和支护阻力预警单元；所述可伸缩式顶梁5包括固定支撑板6和伸缩支撑板7；两块固定支撑板6相对地分布在巷道宽度方向两端的顶部，所述固定支撑板6的形状与巷道顶部轮廓相适配，并于内部开设有滑槽；两块伸缩支撑板7相对地分布在巷道宽度方向的中心区域，所述伸缩支撑板7形状与滑槽的形状相适配，两块伸缩支撑板7相远离的一段分别滑动地插装于滑槽中，两块伸缩支撑板7相靠近的一端相对地固定连接在顶部限位块8的两端；两根液压支柱9相对地分布在巷道宽度方向的两端，且二者的活塞杆端分别与两个固定支撑板6的下端铰接，二者缸筒的底部均铰接地连接有支撑底座10；两块过渡连接板12相对地分布在两根液压支柱9的外侧，且两块过渡连接板12的上端分别与两块固定支撑板6的下端活动连接；两块侧支撑板13相对地分布在两根液压支柱9的外侧，且两块侧支撑板13的上端分别与两块过渡连接板12的下端活动连接；所述侧支撑驱动机构14为液压油缸；两个侧支撑驱动机构14相对地分布在两块固定支撑板6的下方，所述侧支撑驱动机构14为伸缩式驱动机构；两个侧支撑驱动机构14相靠近的一端分别与两块过渡连接板12的下端铰接，且相远离的一端分别与两块侧支撑板13的里端铰接；所述支护阻力预警单元包括压力传感器、报警器、显示器和控制器；所述压力传感器对应连接在各护盾单元2的液压支柱9以及侧支撑驱动机构14处，分别用于采集护盾单元2中液压支柱9的竖向支护阻力数据、侧支撑驱动机构14的侧向支护阻力数据；所述报警器安装在护盾单元2上，或安装在后方集控中心，所述显示器和控制器安装在后方集控中心，控制器同时与报警器、显示器和各护盾单元2对应的压力传感器相连，用于集成两个液压支柱9所对应的两个竖向支护阻力数据，以得到顶板支护阻力数据，用于根据两个侧支撑驱动机构14所对应的两个侧向支护阻力数据，得到两帮部的支护阻力数据，并在显示器上进行实时显示，同时，控制器用于基于所测算出的支护阻力数据控制护盾单元移送装置3进行动作，以及时调整护盾单元2间距及临时支护区范围，同时，在任意一个支护阻力数值超过阻力阈值时控制报警器进行报警动作；所述护盾单元移送装置3安装在掘进机1的上端，用于将掘进机1后方的护盾单元2运输至掘进机1的前方；其特征在于，包括以下步骤：步骤一：随掘永久支护系统4和护盾单元移动装置3的装配；将随掘永久支护系统4连接在掘进机1的尾部；护盾单元移动装置3安装在掘进机1的顶部；步骤二：安设护盾式临时支护系统；先根据巷道断面的形状，确定所采用护盾单元2顶部的外轮廓为矩形或半圆拱形或三心拱形或梯形，沿巷道走向依次架设护盾单2元，并确保护盾单元2组成的最小临时支护区范围应覆盖掘进设备的长度，且与后方永久支护间空顶距不超过1m；步骤三：调整护盾式临时支护系统；通过显示器实时观测每个护盾单元2对应两个液压支柱9的支护阻力，并根据支护阻力数值来动态地调整护盾单元2的间距，调整临时支护区范围，确保临时支护的稳定性和可靠性；步骤四：施工永久支护，并随掘调整护盾单元2；随着掘进机1掘进作业的进行，根据不同护盾单元2的间距，在相邻两个护盾单元2之间或在临时支护区的后方，利用随掘永久支护系统4进行顶板及帮部锚杆、锚索的施工；然后，利用随掘永久支护系统4进行钻孔的施工和锚杆的安装作业，随后进行永久支护的施工，完成巷道顶板及两帮的支护作业；同步地，随着掘进机1掘进作业的进行，根据掘进机1位置的改变，将位于尾部的护盾单元2进行收缩，并通过掘进机1上方的护盾单元移送装置3将收缩的护盾单元2移送至掘进机1的头部，随后调整护盾单元2至扩张状态，并使护盾单元2的边缘部分紧贴巷道岩壁，实现护盾单元2的随掘调整。

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百度查询： 中国矿业大学 一种基于护盾式掘进机的巷道快速掘进方法