CN112228102B - 一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法及系统，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：掘进至少一个排距以形成新掘巷道；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，其中，密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护；对新掘巷道打锚杆进行永久支护。本申请通过喷层的方式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。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可降低耗时提升巷道可支护面积，满足煤矿巷道快速掘进需求。此外，无需人工搬运方式对巷道支护，可降低人工劳动强度，提升支护效率。

Description

一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法及系统

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法及系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，用于解决现有技术中存在的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、人工劳动强度较大的技术问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提供了一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：掘进至少一个排距以形成新掘巷道；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，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护；对新掘巷道打锚杆进行永久支护。

另外，根据本申请上述实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一个实施例，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，包括：确定所述围岩表面上待喷涂区域的围岩参数；根据所述围岩参数，确定所述待喷涂区域的喷涂厚度；按照所述喷涂厚度，将所述喷涂材料喷涂到所述巷道表面上，以形成所述密封喷层。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料包括粘接性能满足粘接条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，所述第一材料的粘接性大于所述第二材料，所述第二材料的气密性大于所述第一材料。

根据本申请的一个实施例，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，包括：在所述巷道表面的围岩表面上喷涂所述第一材料，通过所述第一材料的粘接性能将所述第一材料粘接到所述围岩表面上；在喷涂有所述第一材料的围岩表面上喷涂所述第二材料，通过所述第二材料的密封性能，以形成所述密封喷层。

根据本申请的一个实施例，围岩参数包括以下参数中的至少一种：所述待喷涂区域的平整度、所述待喷涂区域的间隙参数；所述间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

根据本申请的一个实施例，还包括：在喷涂过程中，采集待喷涂区域的喷涂质量，根据所述喷涂质量，调整喷涂的角度。

根据本申请的一个实施例，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之后，还包括：判断所述密封喷层是否满足支护要求；若所述密封喷层未满足所述支护要求，则继续向所述图像对应的采集区域进行补充喷涂或者注浆处理。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料在喷涂结束后的300秒内喷涂形成的密封喷层的性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>1MPa、粘结强度>0.5MPa、抗剪强度>1MPa、延伸率>30％；抗压强度>2MPa。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、抗剪强度>4MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料为有机材料时，所述喷涂材料的闪点≥200摄氏度，氧指数≤35％。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料的最高反应温度≤90摄氏度。

根据本申请的一个实施例，喷涂材料还需要具有阻燃性能和抗静电性能。

根据本申请的一个实施例，对新掘巷道打锚杆进行永久支护，包括：在所述新掘巷道的顶部打顶锚杆，在所述新掘巷道的两侧打帮锚杆。

本申请第一方面实施例提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，通过喷层的方式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。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

为了实现上述目的，本申请第二方面实施例提供了一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，该系统包括：掘进装置，用于掘进至少一个排距以形成新掘巷道；喷涂装置，用于将喷涂材料喷涂到所述新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层，其中，所述密封喷层用于形成支护；永久支护装置，用于对所述新掘巷道打锚杆进行永久支护。

根据本申请的一个实施例，所述喷涂装置包括：机械臂，所述机械臂设置在车体上；喷涂组件，所述喷涂组件的喷涂端与所述机械臂连接驱动组件，所述驱动组件设置在所述车体上，所述驱动组件与所述机械臂连接，所述驱动组件驱动所述机械臂动作以带动所述喷涂组件将所述喷涂材料喷涂到所述新掘巷道的巷道表面，形成所述密封喷层。

根据本申请的一个实施例，所述喷涂组件包括：喷头；

所述泵送设备，用于将所述储料区内的喷涂材料泵至所述输料管路内，由所述输料管路输送至所述喷头喷出。

根据本申请的一个实施例，所述喷涂组件包括：喷头、储料区、泵送设备，以及连接所述喷头与所述泵送设备的输料管路；所述喷头为所述喷涂组件的喷涂端，与所述机械臂连接；

所述泵送设备，用于将所述储料区内的喷涂材料泵至所述输料管路内，由所述输料管路输送至所述喷头喷出。

根据本申请的一个实施例，所述喷头包括一个或者多个喷口，所述多个喷口的喷射方向不同，所述喷头通过一旋转部件与所述机械臂连接，所述喷头通过所述旋转部件可绕所述机械臂任意方向旋转。

本申请第二方面实施例提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，通过喷层的方式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。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巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

附图说明

图1为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图；

图2为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图；

图3为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图；

图4为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图；

图5为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的一种施工状态的空间俯视图。

图6为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的一种施工状态的空间俯视图。

图7为本申请一个实施例公开的吸真空头的剖视图。

图8为本申请一个实施例公开的吸真空头的剖视图。

图9为本申请一个实施例公开的吸真空头的剖视图。

图10为本申请一个实施例公开的吸真空头的剖视图。

图11为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。

图12为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。

图13为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。

图14为本申请一个实施例公开的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。

图15为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统的结构框图。

图16为本申请一个实施例公开的一种喷涂装置的结构框图。

在图1至图10中：

1：掘进装置；2：运输装置；3：密闭装置；4：通风管路；5：喷涂装置；6：密封及抽气装置；7：真空发生装置；8：锚杆台车；81：顶锚杆；82：帮锚杆；9：围岩；

01：吸盘架；02：第一密封圈；03：抽气口；04：球轴承；05：柔性材料连接套；06：轴套；07：法兰盘；08：第二密封圈；09：快速接头套；010：抽气杆；011：抽气通路；012：单向阀，013：凹槽。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

其中，该一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法包括多个作业循环单元，每一个作业循环单元包括以下步骤：

图1为本申请提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。

S101、掘进至少一个排距，以形成新掘巷道。

本申请中，通过掘进装置1对围岩进行掘进，每次可以掘进一个排距，也可以每次掘进多个排距，然后形成一个新掘巷道。

S102、将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，在围岩表面形成一层密封喷层。

本申请中，掘进装置1上承载有喷涂装置5，该喷涂装置5可以将喷涂材料，喷涂到新形成的巷道表面上，进而在围岩9表面形成一层密封喷层。

作为一种可能的实现方式，喷涂材料的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，喷涂后形成的所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

喷涂材料喷涂到围岩表面能够形成的密封喷层，可以防止片帮，起到保护作用，可以起到类似锚杆索支护中金属网的作用。

可选地，喷涂材料在喷涂结束后的300秒内喷涂形成的密封喷层的性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>1MPa、粘结强度>0.5MPa、抗剪强度>1MPa、延伸率>30％；抗压强度>2MPa。进一步地，喷涂材料在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、抗剪强度>4MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa。

当喷涂材料喷涂后材料反应结束后，密封喷层需要不与水发生反应，也就是说密封喷层中的喷涂材料不会在遇水后继续膨胀，并且需要保持抗压强度、抗剪强度、抗拉强度不下降，进而能够使得密封喷层的支护作用不会因为遇水而降低，可以避免事故的发生。

可选地，喷涂材料为有机材料，在为有机材料时，需要保证喷涂材料的闪点≥200摄氏度，氧指数≤35％，进而能避免发生火灾，进而降低较为严重的安全事故的发生概率。喷涂材料也可以为无机材料。为了环保要求，喷涂材料需要是无毒无味无污染的材料。

喷涂材料的使用环境温度一般在0-40摄氏度，可选地，喷涂材料的最高反应温度≤90摄氏度。

可选地，喷涂材料还需要具有阻燃性能和抗静电性能。

作为另一种可能的实现方式，喷涂材料包括粘接性能满足粘接条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，第一材料的粘接性大于第二材料。第一材料为强粘接性的材料，可选地，第一材料可以为发泡材料，发泡材料可以为聚氨酯材料。第二材料的气密性大于第一材料，第二材料为气密性薄喷材料。例如，气密性薄喷材料可以为一种柔性支护材料，如，TSL(Thin spray-on liners)薄喷材料。

需要说明的是，上述仅为具体的喷涂材料实施例，本申请主要是针对支护的工艺过程进行保护，在本申请之中，还可以此案有其他的类似功能的喷涂材料。

由此，本申请通过喷层的方式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。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

图2为本申请提供的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。在上述实施例的基础之上，还可以包括以下步骤：

S103、对新掘巷道打锚杆进行永久支护。

本申请中，在形成密封喷层后，为了使得巷道更加安全，可以通过锚杆台车对新掘巷道进行打锚杆。锚杆台车可以跟随掘进机前进，锚杆台车可以在新掘巷道的顶部打上顶锚杆，在新掘巷道的两侧打上帮锚杆。

图3为本申请提供的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。如图3所示，具体包括以下步骤：

S201、在新掘巷道与完成支护作业巷道的相交处，设置密闭装置，将新掘巷道与完成支护作业巷道进行隔离，并对新掘巷道进行抽出式通风。

S202、掘进至少一个排距，以形成新掘巷道。

S203、将新掘巷道产生的破碎煤岩运输出去。

S204、将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，在围岩表面形成一层密封喷层。

S205、对新掘巷道打锚杆进行永久支护。

图4为本申请提供的另一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。在上述实施例的基础之上，如图4所示，在步骤S204和步骤205之间还包括步骤206，具体包括以下步骤：

S206、从围岩表面未喷涂区域内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支护。

本申请中，在将喷涂材料喷涂至围岩表面时，可以预留一个未喷涂区域。该未喷涂区域可以用于从围岩间隙内抽出气体。本申请中，通过抽真空子系统从围岩表面未喷涂区域内抽取围岩间隙内的气体。其中，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通路。其中，真空发生装置包括但不限于真空发生器、真空泵。

如图5和图6所示，一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统包括：掘进装置1、密闭装置3、通风管路4、喷涂装置5、吸真空头6和真空发生装置7。其中，吸真空头6和真空发生装置7构成了抽真空子系统。

需要说明的是，在图1至图3提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法中，支护的形成系统包括：掘进装置1、密闭装置3、通风管路4和喷涂装置5。在图1至图3提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法中，无需对密封喷层进行抽气，因此无需在支护的形成系统中包括真空发生装置7和吸真空头6。

在未完成支护作业的巷道与完成支护作业的巷道的相交处，设置密闭装置3，通过该密闭装置3可以将未完成支护作业的区域与完成支护作业的区域进行隔离，并且通过通风管路4对新掘巷道进行抽出式通风。

掘进装置1可以在围岩上进行掘进一个或多个排距，然后形成新的掘进巷道。可选地，掘进装置1包括车体，车体上设置有截割部第一机械臂和第二机械臂。其中，截割部用于截割围岩。

可选的，掘进装置1可包括部分断面掘进机或全断面掘进机。其中，部分断面掘进机可包括横轴式掘进机、纵轴式掘进机。

在掘进装置2掘进后，会在新掘巷道中产生的破碎煤岩，跟随在掘进装置2后面的运行装置2，可以将新掘巷道产生的破碎煤岩运输出去。本申请中对运输装置2的选型不作限定，可以根据实际情况进行设置。可选地，运输装置2可以采用运输皮带。

进一步地，喷涂装置5将喷涂材料喷射到新掘巷道表面，形成高气密性的喷层，作为一种可能的实现方式，喷涂材料的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，喷涂后形成的所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

可选地，喷涂装置5设置在第一机械臂上，第一机械臂可控制喷涂装置5将喷涂材料喷涂到新掘巷道的巷道表面，在围岩表面形成一层密封喷层。

可选地，喷涂装置5包括：机械臂、喷涂组件和驱动组件。其中，机械臂设置在车体上，该车体可以为掘进装置的车体，也可以为喷涂装置的车体，即喷涂装置可以搭载于掘进装置上，也可以为独立的装置。

喷涂组件的喷涂端与机械臂连接。

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端将喷涂材料喷涂到新掘巷道的巷道表面，形成密封喷层。

可选地，喷涂组件包括喷头、用于储存喷涂材料的储料区、泵送设备，以及连接储料区与喷头的输料管路。喷头为喷涂组件的喷涂端，与机械臂连接。

其中，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。

在本申请中，泵送设备和储料区可选地固定承载在掘进装置的车体内或者车体上；可选地，若喷涂装置为单独的装置，也可以承载在该喷涂装置的本体内。输料管路的一端与喷头连接，另一端与储料区的出料口连接。可选地，输料管路也可以单独布设，与喷涂连接的一端也可以布设在机械臂内，穿过机械臂与喷头连接。进一步地，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所述机械臂任意方向旋转。

进一步地，喷头包括一个或者多个喷口，所述多个喷口的喷射方向不同。

在喷涂过程中，喷涂装置可以采集待喷涂区域的喷涂质量，根据该喷涂质量，调整喷涂的角度。例如，喷涂质量可以喷涂效果为喷涂的凹凸不平，为了能够使得围岩表面的喷涂均匀，需要根据当前实际的喷涂质量，调整喷涂的角度。

在识别到喷涂不均匀或者漏喷位置，可选地，可以通过驱动旋转部件旋转，通过该旋转部件，将喷涂装置的喷头调整至朝向该不均匀或者漏喷的喷涂角度，然后进行喷涂。或者，确定面向该喷涂不均匀或者漏喷位置的喷口，控制将面向这些位置的喷口开启，其他方向上的喷口关闭，然后进行喷涂。

进一步地，采用真空发生装置7和吸真空头6配合，实现对围岩9内部气体的抽气，进而使得巷道表面从而形成压力差，最大可以达到1个大气压强，即0.1MPa，因此实现对巷道围岩9的主动支护。

抽气过程的工作原理为：真空发生装置7与吸真空头6相连，吸真空头6可以通过车体上的机械臂升举至围岩表面预留的未喷涂区域。吸真空头6贴附在围岩表面的未喷涂区域上，形成抽气的作业环境。吸真空头6快速贴附在围岩表面的未喷涂区域上，吸真空头6与密封喷层相互封闭，能够快速使围岩表面密封，形成抽气的作业环境。通过真空发生装置7抽气，不断将围岩内部的气体抽出，而围岩与新掘巷道被高气密性的喷层分隔开，从而在围岩内外表面产生压差，实现支护作用。

关于吸真空头6的实现方式以及抽真空的过程，可参见下图7～图10所述实施例中相关内容的记载。

本申请中，在形成密封喷层后，为了使得巷道更加安全，可以通过锚杆台车8对新掘巷道进行打锚杆。锚杆台车8可以跟随掘进装置1前进，锚杆台车8可以在新掘巷道的顶部打上顶锚杆，在新掘巷道的两侧打上帮锚杆，以形成永久支护。

如图4所示提供的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法中，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，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道的可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道的进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。进一步地，通过打锚杆的方式，对巷道形成永久支护，提供更安全的煤炭开采的工作环境。

下面结合附图，对本申请实施例提供的吸真空头进行说明。

图7是本申请实施例所提供的吸真空头的剖视图。如图7所示，该吸真空头可以包括：吸盘架01、设置在吸盘架01的底部的第一密封圈02、与吸盘架01连接，并穿过吸盘架01的抽气杆010、设置在抽气杆010内的抽气通路011、外套在抽气杆010顶端的快速接头09，以及设置在抽气杆010的抽气通路011内的单向阀012。

其中，抽气杆010，用于向围岩表面进行打孔，并在打孔至抽气深度后停止打孔。

抽气通路011，用于抽取围岩内部的气体，将吸盘架01吸附在围岩表面上。

快速接头09，用于与真空发生装置所连接的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

单向阀012，用于封闭抽气通路011，在快速接头09与真空发生装置所连接的抽气管路断开时，维持吸盘架01的吸附状态。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，第一密封圈02可以为海绵圈，也可以为硅橡胶圈。第一密封圈02可以与吸盘架01胶接。通过在吸盘架01的底部设置第一密封圈02，可以实现吸盘架01紧密贴附在围岩表面上。

本申请实施例中，吸真空头贴附在围岩表面上，通过抽气通路011抽取围岩内部的气体，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在围岩表面，从而密封吸盘架01与围岩表面之间的间隙，而后，继续通过抽气通路011，不断地将围岩内部的气体抽出，从而在围岩表面内外表面产生压差，通过大气压力对围岩表面进行有效支护。

本申请实施例中，快速接头09用于与真空发生装置的抽气管路进行快速连接以及快速断开。其中，抽气管路用于连接真空发生装置与吸真空头。例如，当利用抽真空子系统对围岩内部的气体进行抽取时，快速接头09可以与真空发生装置所连接的抽气管路进行快速连接，而当停止对围岩内部的气体进行抽取时，快速接头09可以与真空发生装置所连接的抽气管路进行快速断开，维持吸盘架01的吸附状态。

本申请实施例中，在通过抽气通路011抽气结束后，抽气杆010的抽气通路011内设置的单向阀012，可以封闭抽气通路011，维持吸盘架01的吸附状态，从而确保围岩内部维持负压状态，通过大气压力对围岩表面进行持续且有效地支护。

本申请上述实施例的抽气过程工作原理为：通过真空发生装置与吸真空头相连，吸真空头贴附在围岩表面上，并通过抽气杆010内部的抽气通路011吸收围岩内部的气体。在真空发生装置吸收吸盘架01覆盖区域的空气时，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在围岩表面，从而密封吸盘架01与围岩表面之间的间隙，而后，继续通过真空发生装置抽气，不断将围岩内部的气体抽出，从而在围岩表面内外表面产生压差，实现支护作用。

为了清楚说明上一实施例，本实施例提供了另一种吸真空头，图8是本申请实施例二所提供的吸真空头的剖视图。

如图8所示，该吸真空头还可以包括：球轴承04。

其中，球轴承04设置在吸盘架01内的中心位置，该球轴承04与抽气杆010连接。

其中，球轴承是滚动轴承的一种，球滚珠装在内钢圈和外钢圈的中间，能够承受较大的载荷。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，参见图8，该吸真空头还可以包括：柔性材料连接套05、轴套06和法兰盘07。

其中，法兰盘07，固定在吸盘架01的顶部。

柔性材料连接套05，夹设在法兰盘07与吸盘架01之间。

轴套06，外套在抽气杆010上，并与柔性材料连接套05连接。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，法兰盘07可以与吸盘架01通过螺钉连接，并在法兰盘07与吸盘架01之间放置柔性材料连接套05。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，参见图8，上述第一密封圈02的数量为至少两个，例如，第一密封圈02的个数可以为4个、6个、8个等等。需要说明的是，图8仅以第一密封圈02的数量为4个进行示例。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，参见图8，吸盘架01上至少两个第一密封圈02之间设置有抽气口03，例如，可以在相邻的第一密封圈02之间设置抽气口03，通过抽气口03抽取吸盘架01与围岩表面之间的间隙里的气体，从而使得吸盘架01紧密贴附在围岩表面。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，上述抽气口03内也可以设置有单向阀，用于封闭抽气口03，维持吸盘架01的吸附状态。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，轴套06与抽气杆010之间还可以夹设有第二密封圈，以实现轴套06与抽气杆010的密封连接。

进一步地，在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，轴套06内侧还可以设置有轴套孔，轴套孔内设置有第二密封圈，以实现轴套06与抽气杆010的密封连接。

需要说明的是，图8仅以第二密封圈08设置在轴套孔内进行示例，实际应用时，还可以无需在轴套06内侧设置轴套孔，进而由轴套孔内设置第二密封圈08，例如，可以直接在轴套06与抽气杆010之间夹设第二密封圈08，本申请对此并不做限制。由此，可以通过多种方式，实现轴套06与抽气杆010的密封连接，可以提升该吸真空头的适用性。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，上述抽气口03也可以设置有快速接头，该快速接头用于与真空发生装置所连接的抽气管路进行快速连接以及快速断开。

具体地，真空发生装置可以通过抽气口03吸收吸盘架01与围岩表面之间的间隙里的气体，并且，真空发生装置还可以通过抽气杆010内部的抽气通路011吸收围岩内部的气体。在真空发生装置吸收吸盘架01覆盖区域内的空气后，即在真空发生装置吸收吸盘架01与围岩表面之间的间隙里的气体以及吸收围岩内部的气体后，可以在吸盘架01的两侧产生压差，在大气压力的作用下，第一密封圈02，例如海绵圈被压缩，使吸盘架01紧密贴附在围岩表面，从而密封吸盘架01与围岩表面之间的间隙，而后，继续通过真空发生装置抽气，不断将围岩间隙内部的气体抽出，从而在围岩表面内外表面产生压差，实现支护作用。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，吸盘架01的形状可以为圆形，或者，吸盘架01的形状还可以矩形，本申请对此并不做限制。

作为一种示例，当吸盘架01的形状为圆形时，参见图9，图9是本申请实施例三所提供的吸真空头的俯视图。

作为另一种示例，当吸盘架01的形状为矩形时，参见图10，图10是本申请实施例四所提供的吸真空头的俯视图。

上述实施例中，抽气过程可以采用工艺A，或者，也可以采用工艺B，本申请实施例对此并不作限制。

其中，工艺A为：将真空发生装置7与吸真空头6的抽气通路011相连，利用真空发生装置7抽出围岩表面裂隙内的空气，使围岩表面处于负压状态，在浅部围岩表面形成压差P，其中0＜P≤0.1MPa，形成主动的临时支护作用。真空发生装置7在此过程中始终与吸真空头6的抽气通路011相连，持续抽气至施工结束。

工艺B为：将真空发生装置7与吸真空头6的抽气通路011相连，利用真空发生装置7抽出围岩表面裂隙内的空气，使围岩表面处于负压状态，在浅部围岩表面形成压差P，其中0＜P≤0.1MPa，形成主动的临时支护作用。在此过程中，当P＝0.1MPa时，真空发生装置7与吸真空头6断开连接，即真空发生装置7所连接的抽气管路与快速接头09快速断开连接，利用吸真空头7中的单向阀012维持压差，直至施工结束。

喷涂形成密封喷层可以包括以下方式，下面对喷涂的具体工艺进行解释说明。

本申请中的一种可能的实施例方式，喷涂材料为一种材料时，图10为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程示意图。

S301、形成新的巷道表面。

S302、确定围岩表面上待喷涂区域的围岩参数。

其中，围岩参数包括以下参数中的至少一种：待喷涂区域的平整度、待喷涂区域的间隙参数，间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

S303、根据围岩参数，确定待喷涂区域的喷涂厚度。

作为一种可能实现的方式，将新的巷道表面划分N(N大于1)个围岩表面上待喷涂区域，并通过安装在掘进装置上的摄像头(如360°旋转摄像头)获取每个待喷涂区域的图像，并根据得到的图像获取每个待喷涂区域的平整度和间隙数量、大小、深度，进而确定图像所在待喷涂区域的喷涂厚度。

S304、按照喷涂厚度，将喷涂材料喷涂到巷道表面上，以形成密封喷层。

喷涂装置(如图5和图6中的喷涂装置5)单机或者搭载在掘进装置上，喷涂装置可以按照喷涂厚度，在巷道表面的围岩(如图5和图6中的围岩9)表面上喷涂喷涂材料，以形成密封喷层。本申请中，喷涂到围岩表面能够形成的密封喷层，可以防止片帮，起到保护作用，可以起到类似锚杆索支护中金属网的作用，并且喷涂后形成的密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

本申请中的另一种可能的实施例方式，喷涂材料为两种材料时，图12为本申请一个实施例公开的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程示意图。

如图12所示，本发明实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，包括：

S401，形成新的巷道表面。

S402，在巷道表面的围岩表面上喷涂第一材料，通过第一材料的粘接性能将第一材料粘接到围岩表面上。

其中，第一材料的粘结性能需要满足预设条件，第一材料喷涂到围岩表面能够形成的密封喷层，可以防止片帮，起到保护作用，可以起到类似锚杆索支护中金属网的作用。例如，在喷涂结束180秒内，喷涂形成的密封喷层的粘结性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、粘结强度>1MPa、抗剪强度>5MPa、延伸率>60％；抗压强度>10MPa。

举例说明，第一材料可以为发泡材料，发泡材料遇水发泡，体积膨胀，与煤岩体粘接性能好，能够充填煤岩体凹凸不平的巷道表面的围岩表面，作为初次喷涂材料，喷涂于巷道表面的围岩表面。

S403，在喷涂有第一材料的围岩表面上喷涂第二材料，通过第二材料的密封性能，在围岩表面上形成一层密封喷层，对巷道表面形成支护。

其中，第二材料的密封性能需要满足预设条件，喷涂后形成的所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。可选地，喷涂材料在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3.5MPa、抗剪强度>6MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa。

举例说明，第二材料可以为气密性薄喷材料，具有较好的抗拉性能，作为二次喷涂材料，喷涂于初次喷涂材料的表面，形成气密性薄层。

可选地，当第二材料喷涂后材料反应结束后，密封喷层需要不与水发生反应，也就是说密封喷层中的喷涂材料不会在遇水后继续膨胀，并且需要保持抗压强度、抗剪强度、抗拉强度不下降，进而能够使得密封喷层的支护作用不会因为遇水而降低，可以避免事故的发生。

可以理解的是，第一材料和第二材料可以为有机材料，其中，当第一材料和第二材料为有机材料时，需要保证喷涂材料的闪点≥200摄氏度，氧指数≤35％，进而能避免发生火灾，进而降低较为严重的安全事故的发生概率。第一材料和第二材料也可以为无机材料。为了环保要求，第一材料和第二材料需要是无毒无味无污染的材料。第一材料和第二材料的使用环境温度一般在0-40摄氏度，可选地，第一材料和第二材料的最高反应温度≤90摄氏度。

可选地，第一材料和第二材料还需要具有阻燃性能和抗静电性能。

需要说明的是，本发明主要是针对支护的工艺过程进行保护，在本申请之中，第一材料和第二材料还可以为具有其他的类似功能的喷涂材料，此处不再进行限定。

本发明实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，先掘出新的巷道表面，然后在新的巷道表面的围岩表面上喷涂第一材料，通过第一材料的粘接性能将第一材料粘接到围岩表面上，最后在喷涂有第一材料的围岩表面上喷涂第二材料，通过第二材料的密封性能，在围岩表面上形成一层密封喷层，可有效形成支护，降低空顶、空帮距，避免掘进和支护设备的反复换位作业，实现前掘后支，工艺流程简便，可明显提高煤巷成巷速度，效率有所提高，缓解了采掘接续的紧张氛围。

图13是根据本发明一个具体实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法的流程图。如图13所示，本发明实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，包括：

S501，形成新的巷道表面。

S502，确定围岩表面上待喷涂区域的围岩参数。

其中，围岩参数包括以下参数中的至少一种：待喷涂区域的平整度、待喷涂区域的间隙参数，间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

S503，根据围岩参数，确定第一材料的第一厚度。

S504，根据第一厚度，在巷道表面的围岩表面上喷涂第一材料，通过喷涂形成的密封喷层的粘接性能将第一材料粘接到围岩表面上。

作为一种可能实现的方式，将新的巷道表面划分N(N大于1)个围岩表面上待喷涂区域，并通过安装在掘进装置上的摄像头(如360°旋转摄像头)获取每个待喷涂区域的图像，并根据得到的图像获取每个待喷涂区域的平整度和间隙数量、大小、深度，进而确定图像所在待喷涂区域的第一材料的第一厚度，并在该区域上喷涂相应厚度的第一材料，这样可有针对性的处理每一个待喷涂区域，可以使得第一材料更好的粘结到围岩表面。

S505，确定围岩表面上待喷涂区域的围岩参数。

其中，围岩参数包括以下参数中的至少一种：待喷涂区域的平整度、待喷涂区域的间隙参数，间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

S506，根据围岩参数，确定第二材料的第二厚度。

S507，根据第二厚度，在喷涂有第一材料的围岩表面上喷涂第二材料，通过第二材料的密封性能，在围岩表面上形成一层密封喷层，对巷道表面形成支护。

作为一种可能实现的方式，可将喷涂有第一材料的新的巷道表面划分N个待喷涂区域，并通过安装在掘进装置1上的摄像头(如360°旋转摄像头)获取每个待喷涂区域的图像，并根据图像获取每个待喷涂区域的平整度、间隙数量、大小和深度，进而确定图像所在待喷涂区域的第二材料的第二厚度，并在喷涂有第一材料的区域上喷涂相应厚度的第二材料，这样可有针对性的处理每一个待喷涂区域，可以使得第二材料在围岩表面形成的密封层的质量更好、密封性能更好，对巷道表面形成的支护的坚固性更强。

为了进一步使得密封喷层的质量更好、密封性能更好，对巷道表面形成支护的坚固性进一步增强，如图14所示，在形成密封喷层之后，还包括：

S601，判断密封喷层是否满足支护要求。

S602，若密封喷层未满足支护要求，则继续未满足支护要求的喷涂区域进程补充喷涂或者注浆处理。

其中，支护要求包括以下要求中的至少一种：密封喷层的厚度达到预设厚度阈值、喷涂均匀即无喷涂异常区域、漏气量小于预设漏气量阈值。其中，预设厚度阈值和预设漏气量阈值可根据实际需要进行设置。

作为一种可获取密封喷层厚度的实现方式，对步骤S601中获取到的图像进行预处理，得到密封喷层的厚度。可选地，可以通过摄像头等图像传感器，分别对喷涂前后的围岩表面的图像进行采集，然后将采集到的图像发送至计算机以进行图像处理，进而获取到喷涂前后的围岩表面的厚度。

作为另一种可获取密封喷层厚度的实现方式，可通过安装在掘进装置上的激光三维扫描仪直接获取密封喷层的厚度。可选地，可以通过三维激光扫描，基于激光测距原理，通过记录喷涂前后的围岩表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速复建出喷涂前后的围岩表面的三维模型及线、面、体等各种图件数据，从而得到喷涂前后的围岩表面的厚度。

可选地，可以将获取到的密封喷层的厚度与预设的厚度阈值比较，如果识别密封喷层的厚度低于厚度阈值，则确定密封喷层未满足支护要求；如果识别密封喷层的厚度高于或者等于厚度阈值，则确定密封喷层满足支护要求。

作为一种可获取密封喷层漏气量的实现方式，利用分块真空检测，用大块罩子分别在不同的密封喷层表面覆盖，检测罩子内部气压变化即可知道各部分漏气量大小。本申实施例中，可以对密封喷层进行区域划分，并分别针对各分区进行真空检测。可选地，可以针对每个分区，分别设置对应的真空罩等相关仪器，用于完全覆盖住密封喷层的表面分区。进一步地，可以通过预先设置的气压传感器，获取被检测区域的气压。

可选地，在获取到被检测区域的气压后，可以识别各检测区域的气压是否发生变化，如果识别被检测区域的气压发生变化，则确定密封喷层未满足支护要求；如果识别被检测区域的气压未发生变化，则确定密封喷层满足支护要求。

进一步地，根据被检测区域的气压变化情况，确定被检测区域的漏气量。需要说明的是，本申请对根据被检测区域的气压变化情况，确定被检测区域的漏气量的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。可选地，可以根据被检测区域的气压变化情况，得到气压波形及气压峰值，利用采集到的气压波形曲线与气压波形标准曲线进行比较，从而确定漏气等级，然后基于气压峰值-漏气关系利用所提取的气压峰值，确定被检测区域的漏气量。

可选地，可以根据密封喷层的RGB模式图像，识别密封喷层内是否存在喷涂异常区域，其中，喷涂异常区域包括未喷涂区域和喷涂凹凸区域。

也就是说，本实施例先获取密封喷层厚度和漏气量，再判断厚度是否达到预设厚度阈值、漏气量是否小于预设漏气量阈值，存在喷涂异常区域，若其中任意一个不满足要求，则判定密封喷层不满足支护要求。

当喷涂材料为一种材料时，继续向不满足要求的喷涂区域喷涂该类喷涂材料，或者进行注浆处理。

当喷涂材料为两种材料，即第一材料和第二材料组合喷涂时，继续向不满足要求的喷涂区域喷涂第二材料(局部补喷)，或者继续向不满足要求的喷涂区域进行第二材料注入处理(局部注浆)，直至该处密封喷层的厚度和漏气量均满足要求后再停止局部补喷或局部注浆，从而进一步使得密封喷层的质量更好、密封性能更好，对巷道表面形成支护的坚固性进一步增强。

图15是根据本发明实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统的方框示意图。如图15所示，本发明实施例的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统1000，包括：掘进装置1和喷涂装置5。

掘进装置1，用于掘进至少一个排距以形成新掘巷道；

喷涂装置5，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，其中，喷涂材料的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，喷涂后形成的密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护。

进一步地，如图16所示，喷涂装置5包括：机械臂51、喷涂组件52和驱动组件52。

机械臂51设置在车体上。

喷涂组件52与机械臂51连接，喷涂组件52包括用于储存喷涂材料的储料区。

驱动组件53，设置在车体上，驱动组件53与机械臂51连接，驱动组53驱动机械臂51动作以带动喷涂组件52的喷涂端将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，形成密封喷层。

进一步地，喷涂组件52包括：喷头521、储料区522、泵送设备523，以及连接喷头与储料区的输料管路524。

其中，喷头521为喷涂组件52的喷涂端，与机械臂51连接。

泵送设备523，用于将储料区522内的喷涂材料泵至输料管路524内，由该输料管路524输送至喷头521喷出。

进一步地，喷涂头521包括一个或者多个喷口，多个喷口的喷射方向不同。可选地，喷涂头521通过一旋转部件54与机械臂51连接，喷涂组件51通过旋转部件54可绕机械臂51任意方向旋转。

本申请通过喷层的方式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。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：

掘进至少一个排距以形成新掘巷道；

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，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护；

对新掘巷道打锚杆进行永久支护；

其中，所述喷涂材料在喷涂结束后的300秒内喷涂形成的密封喷层的性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>1MPa、粘结强度>0.5MPa、抗剪强度>1MPa、延伸率>30％；抗压强度>2MPa；

所述喷涂材料包括粘接性能满足粘接条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，所述第一材料的粘接性大于所述第二材料，所述第二材料的气密性大于所述第一材料，所述第一材料为发泡材料，所述第二材料为气密性薄喷材料；

所述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，包括：

在所述巷道表面的围岩表面上喷涂所述第一材料，通过所述第一材料的粘接性能将所述第一材料粘接到所述围岩表面上；

在喷涂有所述第一材料的围岩表面上喷涂所述第二材料，通过所述第二材料的密封性能，以形成所述密封喷层；

所述喷涂材料在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、抗剪强度>4MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa；

所述喷涂材料为有机材料时，所述喷涂材料的闪点≥200摄氏度，氧指数≤35％；

所述喷涂材料的最高反应温度≤90摄氏度；

所述喷涂材料还需要具有阻燃性能和抗静电性能。

2.如权利要求1所述的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，所述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，包括：

确定所述围岩表面上待喷涂区域的围岩参数；

根据所述围岩参数，确定所述待喷涂区域的喷涂厚度；

按照所述喷涂厚度，将所述喷涂材料喷涂到所述巷道表面上，以形成所述密封喷层。

3.根据权利要求2所述的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，围岩参数包括以下参数中的至少一种：待喷涂区域的平整度、待喷涂区域的间隙参数；

所述间隙参数包括以下参数中的至少一种：间隙数量、间隙大小和间隙深度。

4.如权利要求1所述的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，还包括：

在喷涂过程中，采集待喷涂区域的喷涂质量，根据所述喷涂质量，调整喷涂的角度。

5.如权利要求1所述的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，所述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之后，还包括：

判断所述密封喷层是否满足支护要求；

若所述密封喷层未满足所述支护要求，则继续向所述未满足所述支护要求的喷涂区域进行补充喷涂或者注浆处理。

6.如权利要求1-2或者4-5任一项所述的一种喷涂临时支护与锚杆永久支护方法，其特征在于，所述对新掘巷道打锚杆进行永久支护，包括：

在所述新掘巷道的顶部打顶锚杆，在所述新掘巷道的两侧打帮锚杆。

7.一种喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，其特征在于，包括：

掘进装置，用于掘进至少一个排距以形成新掘巷道；

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，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且所述密封喷层具有抗拉和韧性用于形成支护；

永久支护装置，用于对所述新掘巷道打锚杆进行永久支护；

其中，所述喷涂材料在喷涂结束后的300秒内喷涂形成的密封喷层的性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>1MPa、粘结强度>0.5MPa、抗剪强度>1MPa、延伸率>30％；抗压强度>2MPa；

所述喷涂材料包括粘接性能满足粘接条件的第一材料和密封性能满足密封条件的第二材料，其中，所述第一材料的粘接性大于所述第二材料，所述第二材料的气密性大于所述第一材料，所述第一材料为发泡材料，所述第二材料为气密性薄喷材料；

所述喷涂装置，具体用于：

在所述巷道表面的围岩表面上喷涂所述第一材料，通过所述第一材料的粘接性能将所述第一材料粘接到所述围岩表面上；

在喷涂有所述第一材料的围岩表面上喷涂所述第二材料，通过所述第二材料的密封性能，以形成所述密封喷层；

所述喷涂材料在终强时性能指标需要满足以下预设条件：抗拉强度>3MPa、抗剪强度>4MPa、延伸率>30％、抗压强度>20MPa；

所述喷涂材料为有机材料时，所述喷涂材料的闪点≥200摄氏度，氧指数≤35％；

所述喷涂材料的最高反应温度≤90摄氏度；

所述喷涂材料还需要具有阻燃性能和抗静电性能。

8.如权利要求7所述的喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，其特征在于，所述喷涂装置包括：

机械臂，所述机械臂设置在车体上；

喷涂组件，所述喷涂组件的喷涂端与所述机械臂连接；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述车体上，所述驱动组件与所述机械臂连接，所述驱动组件驱动所述机械臂动作以带动所述喷涂端将所述喷涂材料喷涂到所述新掘巷道的巷道表面，形成所述密封喷层。

9.如权利要求8所述的喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，其特征在于，所述喷涂组件包括：喷头、储料区、泵送设备，以及连接所述喷头与所述储料区的输料管路；所述喷头为所述喷涂组件的喷涂端，与所述机械臂连接；

所述泵送设备，用于将所述储料区内的喷涂材料泵至所述输料管路内，由所述输料管路输送至所述喷头喷出。

10.如权利要求9所述的喷涂临时支护与锚杆永久支护系统，其特征在于，所述喷头包括一个或者多个喷口，所述多个喷口的喷射方向不同；

其中，所述喷涂通过一旋转部件与所述机械臂连接，所述喷头通过所述旋转部件可绕所述机械臂任意方向旋转。

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