CN113931646B - 煤矿特长斜井敞开式tbm施工防治水系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，包括设置于TBM设备前端上的第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构上设有第二排水机构和第三排水机构，第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；在斜井长度大于阈值处设置临时水仓，第三排水机构将第一储水机构中的水抽取到临时水仓中，由其第四排水机构将积水抽取到地表，中间段采用建设临时水仓的方式，将长距离扬程分解，分多段排水，设置斜井内地表导水沟、排水沟和空实心仰拱块等快速处理斜井内地表水，避免对TBM设备造成损坏，设置雨棚或钢瓦片有效的防止TBM前端机组出现淋水损坏，确保施工进度。
Description
技术领域
本发明涉及TBM施工技术领域，具体涉及煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，煤层均远离地表，因此无法使用露天开采的方式，同时地下开采占世界煤矿生产的60％，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，地下的煤矿开采往往采用矿井的方式，随着TBM技术的越来越成熟，TBM挖掘的方式也逐渐被广泛的应有于煤矿施工中，但是矿井的开挖方式往往会带来各种问题，其中矿井挖掘过程中地下水产生的透水事故会严重影响煤矿的生产以及旷工的生命安全。
我国在煤矿建井防治水领域开展了较为深入研究，在隧道TBM施工防治水方面也进行了一定的研究，但对于煤矿长斜井敞开式TBM施工防治水方面鲜有研究，国内针对煤矿井筒施工期间地下水防治，从“探、堵、引、排”等一个或多个方面进行研究，分别总结出“探、堵、截、排、封、引、挡”七字方针与“梅花式、上下穿层式”定向钻进精准注浆等防治水技术，攻克了井筒掘进过充水岩溶裂隙破碎带等技术难关，地下水突涌是TBM施工锦屏二级水电站引水隧洞两大主要问题之一，应依循“先探后掘”的原则，灵活运用超前支护与临时支护，并主动依靠护盾式TBM后方安装的钢护盾进行导水与防护，以降低遭遇高压突涌地下水对人员及设备造成的风险；TBM隧道施工过程中地下涌水处理困难，可以加强探水、排水泄压、预注浆堵水、备足抽排水设备等；依据煤矿排水设计规定，通过计算分析，可以使用高扬程水泵两级排水加中继水箱的斜井排水方案；地下水对辅运斜井TBM施工也是有一定的影响，从“排，防，堵”几个方面进行地下水防治，但主要是基于TBM施工、管片支护的工况；综上可知，针对煤矿长斜井敞开式TBM施工防治水技术方法的研究是很有必要进行的。
现有技术中，在TBM进行施工时防水会有各种问题：1.随着掘进长度的增加，掘进机后方的井筒壁渗漏水汇集到迎头的水量逐渐增大，若掘进机后方的渗漏水不能及时排水，则会顺着底板水沟流到刀盘前方，影响TBM掘进施工且会导致TBM设备的损坏；2.TBM掘进过程中，需多次穿越透水层和隔水层，当掘进机穿越隔水层时会产生不用程度的透水事故，若不进行有效处理，导致透水事故发生；3.由于矿井一般较深，排水扬程较高，导致排水缓慢，同时水管承受压力较大，排水系统运行不稳定，且随着扬程增加，TBM停留等待排水时间较长，影响施工进程；4.斜井内部的地表水若不及时进行处理也会导致积水越来越多，进而导致地表积水较多且易流至TBM设备前端也会导致斜井内部操作的困难。
为此我们提供煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，很好的解决和预防施工过程中的淋水、突涌水等透水事故的发生，加快了斜井地表水的快速处理和存储，也可以解决TBM掘进过程中排水时间长影响施工进度的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，TBM设备掘进第一斜井和第二斜井，第一斜井和第二斜井间设有若干联络巷，包括：
设置于TBM设备前端上的第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构上设有第二排水机构和第三排水机构，所述第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
且在斜井长度大于阈值处设置临时水仓，所述第三排水机构将第一储水机构中的水抽取到临时水仓中；临时水仓中设有第四排水机构，第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
作为上述方案的进一步优化，TBM设备掘进斜井推进，在掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块，第一仰拱块的上方路面设置有若干导水沟，且所述导水沟与沿着斜井方向纵深的排水沟连通，所述排水沟上设有若干集水井，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓。
作为上述方案的进一步优化，沿着TBM设备掘进斜井方向，TBM设备配套台车机身下表面铺设第二仰拱块，所述第二仰拱块为空心机构，上方为网状格栅，且所述第二仰拱块内置第六排水机构，所述第六排水机构与集水井连通；沿着TBM设备整体向前掘进，所述第二仰拱块向前迁移。
作为上述方案的进一步优化，TBM设备的前盾上方设置有弧形防护板。
作为上述方案的进一步优化，斜井长度阈值为2500米。
作为上述方案的进一步优化，所述第一排水机构包括两台35m3水泵、两台50m3水泵和两台100m3水泵，设置于TBM设备的迎头位置。
作为上述方案的进一步优化，所述第一储水机构包括沉淀池和水箱，污水通过沉淀池沉淀过滤后进入水箱，第一储水机构中的水泵包含：4台150m3水泵。
作为上述方案的进一步优化，所述导水沟与排水沟的夹角为45°。
本发明还公开了一种基于上述所述的系统的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法，在斜井长度小于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构中的第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
在斜井长度大于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构中的第三排水机构将第一储水机构中的积水抽取到临时水仓中；临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
作为上述方案的进一步优化，在TBM设备掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块路面，第一仰拱块的上方路面设置有若干导水沟，且所述导水沟与沿着斜井方向纵深的排水沟连通，所述排水沟上的水流入集水井，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓，临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
作为上述方案的进一步优化，沿着TBM设备掘进斜井方向，TBM设备配套台车机身下表面铺设第二仰拱块，水通过第二仰拱块上方的网状格栅流入为其内部空心机构，内置第六排水机构将水抽取到集水井中，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓，临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，具备如下有益效果：
1.本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，对地表水设施进行完善，保证后续出现的不同规模的涌水和承压水可以及时排出，由于目前矿井较深，扬程较高，排水较为困难，本设计中间段采用建设临时水仓的方式，将长距离扬程分解，可以分多段排水，达到及时排水节省排水时间目的；
2.本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，对于煤矿特长斜井采用敞开式TBM施工时，做好超前地质预报工作，可有效地降低井筒突水发生几率和保证施工及人员的安全；
3.本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，通过设置斜井内地表导水沟、排水沟和集水井等可以快速处理斜井内地表水的聚集，避免对TBM设备造成损坏，同时采用两种仰拱块相结合的方式处理井筒内的涌水，避免了机组迎头遭受破坏的可能；
4.本发明的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，通过在TBM设备前端设置雨棚或钢瓦片可以有效的防止TBM前端机组出现淋水损坏的异常，进而可以确保施工进度。
参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
图1为本发明的主第二斜井结构示意图；
图2为本发明的第一斜井前段施工结构示意图；
图3为本发明的第一斜井后段施工结构示意图；
图4为本发明中TBM设备迎头防护结构示意图；
图5为本发明中导流防护板防护结构示意图；
图6为本发明中斜井内地表结构示意图；
图7为本发明中斜井内仰拱块铺设结构示意图；
图8为本发明中斜井内仰拱块剖面结构示意图；
图9为本发明中斜井集水井截面结构示意图。
图中：1、第一斜井；2、排水流向；3、水箱；4、沉淀池；5、TBM设备；6、临时水仓；7、TBM前盾机组；8、导流防护板；9、第二斜井；10、导水沟；11、排水沟；12、集水井；13、联络巷；14、格栅；15、第一仰拱块；16、排水口；17、第二仰拱块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；
请参阅说明书附图1-9，本发明提供一种技术方案：煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统及方法，TBM设备5掘进第一斜井1和第二斜井9，第一斜井1和第二斜井9间设有若干联络巷13，包括：
设置于TBM设备5前端上的第一排水机构抽取TBM设备5在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备5中的第一储水机构中，第一储水机构上设有第二排水机构和第三排水机构，第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
且在斜井长度大于阈值处设置临时水仓6，所述第三排水机构将第一储水机构中的水抽取到临时水仓6中；临时水仓6中设有第四排水机构，第四排水机构将临时水仓6中的积水抽取到地表。
需要说明的是，斜井施工前，先以地质调查法为基础、并采用综合物探手段及钻孔为主进行综合超前地质预报，宏观预报(地质调查)、中长距离预报(地震波反射法、HSP法)、短期预报(超前钻探及法红外探测法)相结合的方式提前获得地下水的分布情况，再对已经完成的浅层斜井段排水设施进行完善，保证后续出现的不同规模的涌水和承压水可以及时排出，由于目前矿井较深，扬程较高，排水较为困难，本发明的斜井倾斜角度为5.6°，本发明中间段采用建设临时水仓6的方式，将长距离扬程分解，可以分段进行排水；
斜井前段是指第一斜井1长度在2500m前，第一斜井1中的TBM设备5在掘进过程中会产生涌水，TBM设备5前盾位置设置水泵，在TBM设备5后配套拖车中的水箱3内配备大小型号不同的水泵，正常施工排水量较小时，开小水泵；若排水量较大时，开大水泵；若排水量非常大时，进行应急排水，大小型号的水泵全部打开；非应急排水时，TBM设备5前方设置的第一排水机构先将涌水排至后沉淀池4，沉淀池4中的水沉淀后又第二排水机构再排入水箱3，由水箱3开启第三排水机构直接排至地面，应急排水时，TBM设备5前方涌水由第一排水机构直接排至水箱3，水箱3开启第三排水机构沿着排水流向2排至地面，TBM设备5自排水方案减少引入新的排水设施，加快了涌水的排放；
斜井后段是指第一斜井1长度在2500m后，TBM设备5前盾及后配套水箱3水泵配备与2500m以内排水相同，排水方案采取相同方式，第一斜井1中深2500m位置设置临时水仓6，临时水仓6内配备若干台水泵，具体排水时，先将井筒迎头的水通过第一排水机构排至后配套台车水箱3，然后再由水箱3开启第二排水机构沿着排水流向2排至临时水仓6，最后由临时水仓6内第四排水机构沿着排水流向2排至地面；
根据图6、7所示，TBM设备5掘进斜井推进，在掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块15，第一仰拱块15的上方路面设置有若干导水沟10，且导水沟10与沿着斜井方向纵深的排水沟11连通，排水沟11下方设有若干集水井12，设置于集水井12中的第五排水机构将水抽取到临时水仓6。
需要说明的是，在第一斜井1进行掘进施工时，由于斜井在挖掘后圆形的截面，为方便物资以及人员的流通和运输，在斜井的表面铺设有第一仰拱块15，第一仰拱块15下表面是与斜井内壁贴合的弧形设计，上表面为平面设计，进而可以确保人员和物资在其上表面的流通，在第一仰拱块15的上表面设置有与斜井长度延伸方向相同的排水沟11，排水沟11紧贴斜井的内壁并与联络巷13在同一侧，且排水沟11与设置在联络巷13侧边的集水井12连通，设置在第一仰拱块15表面的导水沟10与排水沟11连通，地表的积水通过导水沟10流向排水沟11中，并最终汇总至集水井12中。
根据图7所示，沿着TBM设备5掘进斜井方向，TBM设备5配套台车机身下表面铺设第二仰拱块17，第二仰拱块17为空心机构，上方为网状格栅14，且第二仰拱块17内置第六排水机构，第六排水机构与集水井12连通；沿着TBM设备整体向前掘进，第二仰拱块17向前迁移。
需要说明的是，在出现淋水较大时，会出现排水不及时的现象，在台车与TBM设备5迎头之间地表铺设使用钢制空心的第二仰拱块17，且上方设置有格栅14，格栅14既可以确保淋水可以从上方流至第二仰拱块17内部进行临时存储，又可以保证大块杂质颗粒等不会漏入第二仰拱块17的内部进而可能造成的堵塞，在第二仰拱块17的上方设置有排水口16，可以将第二仰拱块17内部的存水排放至集水井12中并最终排出斜井外。
根据图4、5所示，TBM设备5的前盾上方设置有弧形导流防护板8。
需要说明的是，TBM设备5上方出现淋水，针对涌水点或段增加导流防护板8进行防护，导流防护板8可以选择雨棚或钢瓦片，TBM前端为主要的机组所在处，大量的淋水易导致机组的损坏，增加雨棚或钢瓦片进行防护可以有效的避免TBM设备5的损坏。
本实施例中，斜井长度阈值为2500米。
需要说明的是，斜井长度在2500米时设置临时水仓6，2500米为斜井的中间段，本发明的斜井的长度阈值为2500米，长度阈值也可以是其他长度，本发明的保护范围并不仅仅限于上述尺寸。
本实施例中，第一排水机构包括两台35m3水泵、两台50m3水泵和两台100m3水泵，设置于TBM设备5的迎头位置。
需要说明的是，在TBM前盾位置配备2台35m3、2台50m3、2台100m3，1台备用水泵，在TBM后配套拖车临时储水箱前仓为沉淀池4、后仓为水箱3内各配备2台150m3水泵，正常施工排水量较小时，开2台35m3水泵；若排水量较大时，开2台50m3水泵；若排水量非常大时，进行应急排水，2台35m3、2台50m3水泵和1台100m3水泵全部打开，总排水量达270m3，非应急排水时，TBM前方水先排至后临时沉淀池4，沉淀后，由水箱3中的第三排水机构直接排至地面。
本实施例中，第一储水机构包括沉淀池4和水箱3，污水通过沉淀池4沉淀过滤后进入水箱3，第一储水机构中的水泵包含：4台150m3水泵。
需要说明的是，TBM前方水先排至后临时沉淀池4，沉淀后，由水箱3开启1台150m3泵直接排至地面，应急排水时，TBM前方水直接排至水箱3，然后水箱3开启2台150m3泵排至地面，由于实际掘进过程中会产生较多泥土杂质等加大的固体颗粒物，为避免对水泵造成损坏，在排水之前先进行沉淀，将固体颗粒物沉积在沉淀池4底部，并定期进行清理，沉淀后表面的清水会排入水箱3中并排出斜井外。
根据图1所示，导水沟10与排水沟11的夹角为45°。
需要说明的是，当斜井的顶部出现淋水时或者斜井出口有水涌入井筒内时，此时淋水会直接到达斜井内的地面，地面若没有有效的除水措施就会导致淋水流至TBM设备5的前端迎头进而导致前端机组的损坏并影响施工，在地面设置的导水沟10与排水沟11之间的夹角倾斜45°，导水沟10其深度在越接近排水沟11时其深度会越深，其底部会构成一个倾斜面，可以快速的将水流至排水沟11中并导流至集水井12中，进而避免斜井内部的积水。
基于上述，还公开了一种煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法：
在斜井长度小于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备5在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备5中的第一储水机构中，第一储水机构中的第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
在斜井长度大于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备5在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备5中的第一储水机构中，第一储水机构中的第三排水机构将第一储水机构中的积水抽取到临时水仓6中，临时水仓5中的第四排水机构将临时水仓6中的积水抽取到地表。
在TBM设备5掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块15路面，第一仰拱块15的上方路面设置有若干导水沟10，且导水沟10与沿着斜井纵深方向的排水沟11连通，排水沟11上的水流入集水井12，设置于集水井12中的第五排水机构将水抽取到临时水仓6，临时水仓6中的第四排水机构将临时水仓6中的积水抽取到地表。
沿着TBM设备5掘进斜井方向，TBM设备5配套台车机身下表面铺设第二仰拱块15，水通过第二仰拱块15上方的网状格栅14流入其内部空心机构，内置第六排水机构将水抽取到集水井12中，设置于集水井12中的第五排水机构将水抽取到临时水仓6，临时水仓6中的第四排水机构将临时水仓6中的积水抽取到地表。
本实施方式提供的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法，工作过程如下：斜井施工前，先以地质调查法为基础、并采用综合物探手段及钻孔为主进行综合超前地质预报，宏观预报地质调查、中长距离预报地震波反射法、HSP法、短期预报超前钻探及法红外探测法相结合的方式提前获得地下水的分布情况，再对已经完成的浅层斜井段排水设施进行完善，保证后续出现的不同规模的涌水和承压水可以及时排出，由于目前矿井较深，扬程较高，排水较为困难，本发明中间段采用建设临时水仓6的方式，将长距离扬程分解，可以分段进行排水；
斜井前段是指第一斜井1长度在2500m前，第一斜井1中的TBM设备5在掘进过程中会产生涌水，TBM设备5前盾位置设置水泵，在TBM设备5后配套拖车中的水箱3内配备大小型号不同的水泵，正常施工排水量较小时，开小水泵；若排水量较大时，开大水泵；若排水量非常大时，进行应急排水，大小水泵全部打开；非应急排水时，TBM设备5前方水先排至后沉淀池4，沉淀池4中的水沉淀后再排入水箱3，由水箱3开启小水泵直接排至地面，应急排水时，TBM设备5前方水直接排至水箱3，水箱3开启大水泵排至地面，TBM设备5自排水方案减少引入新的排水设施，此种排水方式为TBM前段自排水系统；
斜井后段是指第一斜井1长度在2500m后，TBM设备5前盾及后配套水箱3水泵配备与2500m以内排水相同，排水方案采取相同方式，第一斜井1中深2500m位置设置临时水仓6，临时水仓6内配备若干台水泵，具体排水时，先将井筒迎头的水排至后配套台车水箱3，然后再由水箱3排至临时水仓6，最后由临时水仓6排至地面，此种排水方式为TBM后段自排水系统；
在第一斜井1前段进行施工时，由于斜井深度较浅，此时在TBM设备5掌子面产生涌水情况下使用TBM设备5自身携带的沉淀池4进行沉淀，再将沉淀之后的水排入水箱3中并通过水泵排出洞外，随着施工的逐渐进行，斜井的深度逐渐加深，此时由于扬程的增加，将水箱3中的水排出地面所等待的时间较长其所消耗的功率逐渐增大，为避免施工的停止，在进入后段施工挖掘时将涌水通过TBM设备5自带水泵排入至斜井联络巷13旁设置的临时水仓6，再通过水泵将临时水仓6中的水排出至地面，进而可以保证施工的与前段掘进相同的施工速度；
施工时产生的顶帮淋水在使用导流防护板8后对淋水进行引流，将淋水引流至排水沟11中，可以有效的避免淋水直接接触TBM设备5的前盾机组，进而可以保证机组设备不被收到破坏，同时导流防护板8也可以将掉落的砂石等进行隔绝，也可以做到机组避免被固体的砂石等破坏。
斜井内地表积水采取仰拱块15临时存水，集水井12的临时存水以及导水沟10和排水沟11的导流作用进而可以快速的将斜井内地表水排出，确保地表无积水，也避免TBM设备5的损坏。
仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，TBM设备掘进第一斜井和第二斜井，第一斜井和第二斜井间设有若干联络巷，其特征在于，包括：
设置于TBM设备前端上的第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构上设有第二排水机构和第三排水机构，所述第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
且在斜井长度大于阈值处设置临时水仓，所述第三排水机构将第一储水机构中的水抽取到临时水仓中；临时水仓中设有第四排水机构，第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
2.根据权利要求1所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：TBM设备掘进斜井推进，在掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块，第一仰拱块的上方路面设置有若干导水沟，且所述导水沟与沿着斜井方向纵深的排水沟连通，所述排水沟上设有若干集水井，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓。
3.根据权利要求2所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：沿着TBM设备掘进斜井方向，TBM设备配套台车机身下表面铺设第二仰拱块，所述第二仰拱块为空心机构，上方为网状格栅，且所述第二仰拱块内置第六排水机构，所述第六排水机构与集水井连通；沿着TBM设备整体向前掘进，所述第二仰拱块向前迁移。
4.根据权利要求1所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：TBM设备的前盾上方设置有弧形防护板。
5.根据权利要求1所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：斜井长度阈值为2500米。
6.根据权利要求1所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：所述第一排水机构包括两台35m 3 水泵、两台50m 3 水泵和两台100m 3 水泵，设置于TBM设备的迎头位置。
7.根据权利要求1所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：所述第一储水机构包括沉淀池和水箱，污水通过沉淀池沉淀过滤后进入水箱。
8.根据权利要求2所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水系统，其特征在于：所述导水沟与排水沟的夹角为45°。
9.基于权利要求1-8任一所述的系统的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法，其特征在于：
在斜井长度小于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构中的第二排水机构将第一储水机构中的积水抽取到地表；
在斜井长度大于阈值时，第一排水机构抽取TBM设备在掘进斜井过程中会产生的涌水，并将水抽放到设于TBM设备中的第一储水机构中，第一储水机构中的第三排水机构将第一储水机构中的积水抽取到临时水仓中；临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
10.根据权利要求9所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法，其特征在于：在TBM设备掘进斜井后方表面铺设第一仰拱块路面，第一仰拱块的上方路面设置有若干导水沟，且所述导水沟与沿着斜井方向纵深的排水沟连通，所述排水沟上的水流入集水井，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓，临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
11.根据权利要求9所述的煤矿特长斜井敞开式TBM施工防治水方法，其特征在于：沿着TBM设备掘进斜井方向，TBM设备配套台车机身下表面铺设第二仰拱块，水通过第二仰拱块上方的网状格栅流入为其内部空心机构，内置第六排水机构将水抽取到集水井中，设置于集水井中的第五排水机构将水抽取到临时水仓，临时水仓中的第四排水机构将临时水仓中的积水抽取到地表。
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