CN115573727A - 一种交互滑移拖盾支护装置及锚杆支护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交互滑移拖盾支护装置及锚杆支护施工方法，包括沿巷道掘进方向依次排布的前拖盾、滑移盾和后盾架，前拖盾位于靠近巷道掌子面的一端，所述前拖盾、滑移盾和后盾架能够独立沿巷道的掘进方向移动，并且前拖盾和滑移盾同步升降；通过前拖盾和滑移盾的交替移动带动托盾条带和滑盾条带分组移动，使相邻两个或相邻两个滑盾条带之间形成锚固区域，通过锚固区域将锚固网与巷道顶板固定并形成永久支护，同时托盾条带和滑盾条带在交替移动的过程中对实时开挖形成的裸露岩体形成临时支护，实现临时支护与永久支护的无缝衔接过渡，形成连续的无空顶支护，提高施工效率及掘进安全性。

Description

一种交互滑移拖盾支护装置及锚杆支护施工方法

技术领域

本发明涉及地下工程采用锚网技术的掘进支护领域，具体为一种交互滑移拖盾支护装置及锚杆支护施工方法。

背景技术

在沉积岩地层中掘进施工，围岩体在地应力释放过程中很容易脱落对施工造成威胁。因此，为了保证安全，需要在岩体开挖后即可进行临时支护，然后在临时支护保护下进行永久支护施工。目前现有的临时支护有两种情况：一种是在掘进工程中围岩体暴露后立刻将临时支护支撑到暴露的围岩体。这种形式能够及时支护，以防止在围岩应力分布过程中不断地出现围岩脱落。但问题是还需要在锚杆支护施工之前撤离临时支护并铺网后再次临时支护。这种在围岩表面反复操作存在不安全因素。另一种情况是在新暴露的围岩进行临时支护的时候，将锚固网设置在临时支护支架上，在支设临时支护的同时将锚固网也压到围岩上，以便进行锚杆支护施工。这后一种支护方法存在的问题是裸露围岩不能再最短时间内得到临时支护，容易造成围岩脱落影响安全生产。

临时支护一直以来都是岩土施工中难以解决的问题。虽然有很多解决临时支护的方法，还没有一种针对锚网支护的完全无空顶支护装置和方法。上述第一种情况虽然能够及时防护围岩，但在进行锚杆支护作业前需要临时撤出临时支护并在临时支护上放置网片。这样容易导致围岩脱落掉块影响安全，也会耽误施工作业时间。第二种情况却存在临时支护时候铺网的安全隐患。

煤矿巷道基本上都是处于沉积岩体中，而现有的临时支护都是在掘进机破岩结束后，利用围岩自身稳定一段时间去设置临时支护。机械化的超前支护有迈步支架，履带支架，机载支架，附岩支架等。这一类支架都是在掘进破岩结束后，将支架支撑在新掘出的岩面。也有很多现场实施当中不执行临时支护，主要是因为临时支护架设工艺复杂浪费时间，而且进行临时支护本身就存在不安全因素。利用围岩开挖后的暂短稳定时间进行临时支护必然存在一些安全隐患和施工复杂性而不能较好推广。

不管是人工架设临时支护支架还是机械施工完成临时支护，其作用原理都是利用围岩开挖后的自身稳定时间去完成临时支护的。这种施工不能达到本质安全施工，其原因是围岩的自身稳定性与围岩地质特性和工程特性直接相关。这些地质因素和工程因素千变万化，即使在同一地区也不能同一个区域围岩都不是一致的。因此，追求任何时候不空顶是岩土施工的关键技术。

岩土施工当中有一类及时临时支护的盾构机或TBM施工能够在掘进破岩刚结束就及时支护，能够达到开挖很短时间及时防护的要求。但这类设备的护盾在特别软弱的黏土层能够通过护盾体的支撑挤压进一步加固了围岩，这样就更适合下一步的永久支护施工。但对于沉积岩围岩情况，护盾的强力支撑在起到临时支护的同时，却进一步破坏围岩，使得临时支护向永久支护过渡十分困难。尤其是针对锚网支护巷道，都无法实现在护盾进行临时支护前铺网，所有的护盾装备施工都是在护盾过后进行铺网作业。因此，目前的设备需要在护盾过后第二次露出围岩再进行铺网。这样就很容易造成围岩进一步脱离并导致安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种交互滑移拖盾支护装置及锚杆支护施工方法，利用拖盾从掘进破岩开挖露出围岩体开始到锚杆支护施工完成的全部过程保持支护状态，利用滑移护盾支撑锚固点位置并在滑移护盾前移过程中露出锚固点进行锚固施工，铺网工作是在托盾条带和滑移盾板防护下完成。能够保证在整个锚网施工过程中完全无空顶，实现掘进作业的本质安全施工。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种交互滑移拖盾支护装置，包括沿巷道掘进方向依次排布的前拖盾、滑移盾和后盾架，前拖盾位于靠近巷道掌子面的一端，所述前拖盾、滑移盾和后盾架能够独立沿巷道的掘进方向移动，并且前拖盾和滑移盾相互嵌套滑移并可同步升降；

所述前拖盾靠近滑移盾的一侧设置有多个托盾条带，多个托盾条带沿巷道的宽度间隔设置，滑移盾靠近后盾架的一侧设置有多个滑盾条带，多个滑盾条带沿巷道的宽度间隔设置，多个托盾条带穿过前拖盾且后端与多个滑盾条带相互掺合，并且滑盾条带和托盾条带沿巷道的宽度方向交替设置，后盾架位于托盾条带和滑盾条带下方；

对巷道顶板进行锚固支护时，后盾架用于将锚固网固定至托盾条带和滑盾条带的底部，前拖盾和滑移盾交替沿掘进方向移动，在顶板设计的锚固点位置露出时进行锚固施工作业。

优选的，所述前拖盾包括拖盾体和拖盾支架；

所述拖盾体设置在拖盾支架的顶部，拖盾支架的下端设置移动装置，多个托盾条带可拆卸安装在拖盾体上，多个托盾条带沿巷道的宽度方向间隔设置，并且相邻两个托盾条带的距离大于或等于滑盾条带的宽度。

优选的，所述前拖盾为前端开口的滑移腔，所述滑移腔中设置有超前伸缩顶板，超前伸缩顶板能够沿巷道的掘进方向伸出。

优选的，滑移盾包括滑盾体和滑盾支架；

所述滑盾体设置在滑盾支架的顶部，滑盾支架的下端设置有移动装置，多个滑盾条带可拆卸安装在滑盾体上，并且多个滑盾条带沿巷道的宽度方向间隔设置，滑盾体靠近后盾架的一侧设置有多个滑槽，多个滑槽与多个滑盾条带沿巷道的宽度交替设置，拖盾板托盾条带穿过滑动腔和滑槽伸入至相邻两个滑盾板滑盾条带之间。

优选的，所述滑盾体的内部设置有滑动腔，所述拖盾体能够嵌套至滑动腔中。

优选的，后盾架包括盾架本体，以及设置在其底部的后盾支架，后盾支架的下端设置移动装置，盾架本体的顶部用于固定锚固网。

优选的，所述后盾架中还设置有伸缩盾，并能够沿掘进方向伸出或缩回。

优选的，所述伸缩盾的端部铰接设置有折叠盾。

优选的，所述后盾架的端部铰接设置有折叠盾。

一种交互滑移拖盾支护装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、工作面掘进时，前拖盾移动对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护；

步骤2、在托盾条带和滑盾条带的底部铺网，后盾架将锚固网顶升至贴紧托盾条带和滑盾条带的底部；

步骤3、调整滑移盾与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾相互嵌套，滑移盾前移露出锚固点位置；

步骤4、在锚固点位置施工锚杆或锚索，对巷道顶板形成永久支护完成锚固工序；

步骤5、重复步骤1-4，直至完成巷道掘进任务。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种交互滑移拖盾支护装置，将现有盾板分解为多个托盾条带和滑盾条带，并且分别安装在前拖盾和滑移盾上，同时使托盾条带和滑盾条带沿巷道的宽度方向交替设置形成整个盾板，在对巷道顶板支护时，将后盾架移动至托盾条带和滑盾条带的底部，在后盾架上铺设锚固网并将其顶升至托盾条带和滑盾条带的底面，通过前拖盾和滑移盾的交替移动带动托盾条带和滑盾条带分组移动，使相邻两个或相邻两个滑盾条带之间形成锚固区域，通过锚固区域将锚固网与巷道顶板固定并形成永久支护，同时托盾条带和滑盾条带在交替移动的过程中对实时开挖形成的裸露岩体形成临时支护，实现临时支护与永久支护的无缝衔接过渡，实现掘进作业的安全性。

附图说明

图1为本发明交互滑移拖盾装置的结构示意图；

图2为本发明交互滑移拖盾装置的爆炸图；

图3为本发明前拖盾的结构示意图；

图4为本发明滑移盾的结构示意图；

图5为本发明后盾架的结构示意图；

图6为本发明带有伸缩架的后盾架结构示意图；

图7为本发明带有折叠盾的后盾架结构示意图；

图8为本发明带有伸缩架和折叠盾的后盾架结构示意图；

图9为本发明移动装置与后盾架的结构示意图；

图10为本发明带有折叠盾的滑移盾结构示意图；

图11为本发明带有伸缩架和折叠盾的交互滑移拖盾装置结构示意图；

图12为本发明滑移盾上安装折叠盾的交互滑移拖盾装置结构示意图；

图13为本发明弧形后盾架的结构示意图；

图14为本发明弧形前拖盾的结构示意图；

图15为本发明弧形交互滑移拖盾装置的结构示意图；

图16为本发明弧形交互滑移拖盾装置安装在隧道掘进机的示意图；

图17为本发明交互滑移拖盾装置安装在掘进机的示意图；

图18为本发明交互滑移拖盾装置的施工流程图。

图中：前拖盾1、滑移盾2、后盾架3、伸缩盾4、折叠盾5、移动装置6、TBM驱动装置8、拖盾体11、超前伸缩顶板12、托盾条带13、拖盾支架14、滑盾体21、滑盾条带22、滑盾支架23、走向梁31、横向梁32、后盾支架33、交互滑移拖盾装置100、主机体300、动力转载机400、铲板运输机500、切割部600。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

参阅图1-16，一种交互滑移拖盾支护装置，包括沿巷道掘进方向依次排布的前拖盾1、滑移盾2和后盾架3，前拖盾1位于靠近巷道掌子面的一端，所述前拖盾1、滑移盾2和后盾架3能够独立沿巷道的掘进方向移动，并且前拖盾1和滑移盾2同步升降。

所述前拖盾1靠近滑移盾的一侧设置有多个托盾条带13，多个托盾条带13沿巷道的宽度间隔设置，滑移盾2靠近后盾架3的一侧设置有多个滑盾条带22，多个滑盾条带22沿巷道的宽度间隔设置，并且多个托盾条带13穿过前拖盾1与多个滑盾条带22互补交替设置。

对巷道顶板进行支护时，后盾架3用于将锚固网固定至托盾条带13和滑盾条带22的底部，前拖盾1和滑移盾2交替沿掘进方向移动。

该交互滑移拖盾装置创造性的将盾板分解为多个托盾条带和滑盾条带，并且分别安装在前拖盾1和滑移盾2上，同时使托盾条带13和滑盾条带22沿巷道的宽度方向交替设置形成整个盾板，在对巷道顶板支护时，将后盾架3移动至托盾条带13和滑盾条带22的下部，在后盾架上铺设锚固网并将其顶升至托盾条带13和滑盾条带22的底面，通过前拖盾1和滑移盾2的交替移动带动托盾条带13和滑盾条带22分组移动，使相邻两个或相邻两个滑盾条带之间形成锚固区域，通过锚固区域将锚固网与巷道顶板固定并形成永久支护，同时托盾条带13和滑盾条带22在交替移动的过程中对实时开挖形成的裸露岩体形成临时支护，实现临时支护与永久支护的无缝衔接过渡，实现掘进作业的安全性。

参阅图3，所述前拖盾1包括拖盾体11和拖盾支架14，拖盾体11为矩形结构，拖盾体11水平设置在拖盾支架14的顶部，拖盾支架14的下端设置移动装置，多个托盾条带可拆卸安装在拖盾体11靠近滑移盾2的一侧，多个托盾条带沿巷道的宽度方向间隔设置，并且相邻两个托盾条带13的距离为滑盾条带22的宽度。

拖盾支架14包括两个伸缩支腿，两个伸缩支腿设置在拖盾体11的两侧并位于靠近巷道掌子面的一侧，通过伸缩支腿使盾架本体上升或下降，伸缩支腿包括相互套设的内支腿和外支腿，外支腿的下端与基座连接，基座设置在移动装置上，基座中设置液压驱动装置，内支腿的下端与液压驱动装置连接，内支腿的上端与拖盾体11连接。

移动装置优选为履带式移动装置。

参阅图4，滑移盾2包括滑盾体21和滑盾支架23，滑盾体21为矩形结构，其内部设置有滑动腔，当滑移盾向前移动时，能够使拖盾体1靠近滑移盾的一端位于滑动腔中，也可以理解为，拖盾体外部形状与滑动腔的结构相同，拖盾体能够套设在滑动腔中；滑盾体21水平设置在滑盾支架23的顶部，滑盾支架23的下端设置有移动装置，多个滑盾条带22可拆卸安装在滑盾体21靠近后盾架3的一侧，多个滑盾条带22沿巷道的宽度方向间隔设置，滑盾体21靠近后盾架的一侧设置有多个滑槽并与滑动腔连通，多个滑槽与多个滑盾条带沿巷道的宽度错位设置，托盾条带13穿过滑动腔和滑槽伸入至相邻两个滑盾条带22之间。

滑盾支架23包括两个伸缩支腿，其机构与拖盾支架14的结构相同，不再赘述。

所述托盾条带13和滑盾条带22的可拆卸安装方式相同，例如，托盾条带13的端部通过螺栓拖盾体的边缘，托盾条带13和滑盾条带22和上设置有多个锚孔，当巷道顶板的岩体非常破碎时，将托盾条带13和滑盾条带22通过锚杆直接固定在巷道顶板上，然后将托盾条带13和滑盾条带22与托盾体11和滑盾体21分离，使托盾条带13和滑盾条带22对巷道形成永久支护。

参阅图5和9，后盾架3包括盾架本体，以及设置在其底部的后盾支架33，后盾支架33的下端设置移动装置6，后盾支架33包括呈矩形分布的多个伸缩支腿，通过伸缩支腿使盾架本体上升或下降，锚固网用于铺设在盾架本体的顶部。

盾架本体包括两个间隔设置的横向梁32，横向梁32的轴向与巷道开挖方向的轴向垂直设置，两个横向梁32上设置有多个走向梁31，多个走向梁31沿开挖方向间隔设置。

上述拖盾支架14、滑盾支架23和后盾支架33均为伸缩支腿且。

参阅图18下面对上述无缝衔接的交互滑移拖盾装置的施工方法进行详细的阐述，包括以下步骤：

步骤1、前拖盾1与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

前拖盾1与巷道的掘进装置的掘进机头同步移动，前拖盾零支撑力实时跟进切削面，当掘进破岩一个工步后，施加承托力5kN支撑巷道顶板形成临时支护。

步骤2、在托盾条带13和滑盾条带22的底部铺设锚固网，并通过后盾架3进行支撑。

具体的，后盾架3下降并整体向前移动一个工步，使后盾架3位于托盾条带13和滑盾条带22的底部，在后盾架上铺设锚固网并将其顶升至托盾条带13和滑盾条带22的底部。

或，在托盾条带13和滑盾条带22的底部架设锚固网，然后将后盾架3下降并向前移动至锚固网的底部，通过后盾架3顶升完成锚固网的支撑。

步骤3、调整滑移盾与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾相互嵌套，滑移盾前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

当围岩特别破碎时候在托盾条带13或/和滑盾条带22上的预留锚固孔内打入锚杆，并将托盾条带13与拖盾体11拆卸分离，或/和滑盾条带22与滑盾体21拆卸分离。

步骤4、重复步骤1-3，直至完成巷道掘进任务。

实施例2

该实施例2是对实施例1的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对前拖盾1的结构进行优化，其余结构不变，具体如下：

前拖盾1中前端开口的滑移腔，该前端为靠近巷道掌子面的一端，所述滑移腔中设置有超前伸缩顶板12，超前伸缩顶板12能够沿巷道的掘进方向伸出，前拖盾1中设置有液压缸，液压缸的活塞杆与超前伸缩顶板12的端部连接，通过液压缸实现超前伸缩顶板12的伸出或收回。

当掘进岩壁后，巷道顶板的岩壁状况很差时，通过液压缸使超前伸缩顶板12伸出至切割面边缘，并与掘进切割装置同步移动，超前伸缩顶板104在前拖盾1保持原位时同步前进，实现完全无空顶的临时支护，然后按照上述实施例1的施工方法进行支护施工。

实施例3

该实施例3是对实施例1或实施例2的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对后盾架3的结构进行优化，其余结构不变，具体如下：

参阅图6，所述后盾架3中还设置有伸缩盾4，当开挖后形成的顶板岩体状态较为稳固时，当伸缩端展开能够扩大后盾架的面积，增加一次铺网的面积。

所述伸缩盾4包括多个伸缩盾走向梁，上述后盾架3的走向梁31为空心梁，多个伸缩盾走向梁分别设置在多个空心梁中，多个伸缩盾走向梁一端均位于空心梁的外部，并且通过伸缩盾横向梁连接使多个伸缩杆形成整体。

所述伸缩盾上连接有驱动装置，其为液压缸，液压缸固定在后盾架3的盾架本体，液压缸的活塞杆与伸缩盾横向梁连接，通过活塞杆的运动带动伸缩盾伸出或缩回。

下面对带有伸缩盾的交互滑移拖盾装置的施工方法进行详细的阐述，包括以下步骤：

步骤1、前拖盾与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤2、在托盾条带13和滑盾条带22的底部铺设锚固网，并通过后盾架进行支撑。

步骤3、调整滑移盾与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤4、进行下一工步的开挖，前拖盾1与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤5、将后盾架下降并使伸缩盾伸出至托盾条带13和滑盾条带22的底部，并在伸缩盾4上铺设锚固网，然后使后盾架顶升。

步骤6、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾2沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤7、重复步骤1-6，直至完成巷道掘进任务。

该实施例的施工方法与实施例1的施工方法不同之处在，通过后盾架3和伸缩盾4的结合使用，能够同时完成两个工步形成巷道顶板的永久支护，提高施工效率，提高掘进的安全性。

实施例4

该实施例4是对实施例1或实施例2的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对后盾架3的结构进行优化，其余结构不变，具体如下：

参阅图7，所述后盾架3的端部设置有折叠盾5，并位于靠近滑移盾4的一侧，所述折叠盾5的一端与后盾架3的走向梁31端部铰接，另一端为自由端，折叠盾5通过斜向驱动装置与后盾架3连接，斜向驱动装置用于驱动折叠盾5沿铰接端转动，折叠状态时，折叠盾处于垂直状态，当进行铺网时，折叠盾处于水平状态。

折叠盾5包括多个纵杆，每个纵杆的一端与后盾架3的走向梁的端部铰接，多个纵杆的另一端通过横杆连接，两个纵杆之间的空隙形成锚固通道，锚杆通过锚固通道对折叠盾5上铺设的锚固网进行固定。

斜向驱动装置为液压推杆，液压推杆的一端与盾架本体的底部连接，液压推杆的活塞端与折叠盾5铰接，在对巷道顶板进行永久支护时，推杆伸出将折叠盾转动至水平状态，然后在其上铺设锚固网后顶升后盾架3，进而完成巷道顶板的永久支护。

下面对带有折叠盾5的交互滑移拖盾装置的施工方法进行详细的阐述，包括以下步骤：

步骤1、前拖盾1与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤2、在托盾条带13和滑盾条带22的底部铺设锚固网，并通过后盾架3进行支撑。

骤3、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾1前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤4、进行下一工步的开挖，前拖盾1与掘进装置同步移动，对前拖盾1对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤5、在折叠盾5上铺设锚固网，通过推杆使折叠盾5转动至水平状态，并位于托盾条带13和滑盾条带22的底部，同时折叠盾5对巷道顶板施加一定的压力。

步骤6、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾2沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤7、重复步骤1-6，直至完成巷道掘进任务。

该实施例的施工方法与实施例1的施工方法不同之处在，通过后盾架3和折叠盾5的结合使用，能够同时完成两个工步形成巷道顶板的永久支护，同时形成连续的无空顶支护，提高施工效率，提高掘进的安全性。

实施例5

该实施例5是对实施例3的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对后盾架3的结构进行优化，在伸缩盾4上安装折叠盾5，其余结构不变，具体如下：

参阅图8，将折叠盾5铰接在伸缩盾4的端部形成伸缩折叠盾，伸缩盾4横向梁的端部间隔设置有多个铰接座，多个铰接座与伸缩盾走向梁的位置对应，折叠盾5的纵杆的端部与铰接座连接，多个纵杆的另一端通过横杆连接，两个纵杆之间的空隙形成锚固通道，锚杆通过锚固通道对折叠盾上铺设的锚固网进行固定。

后盾架3的走向梁31为空心梁，在至少一个走向梁31的底部设置延其轴向的滑槽，伸缩盾4的伸缩盾走向梁的底部设置有向下延伸的固定板，固定板位于滑槽中，当伸缩盾4往复运动时，固定板的上端在滑槽中一定，折叠盾5的推杆的一端与固定板连接，另一端与折叠盾5的端部铰接，当伸缩盾4伸出时，折叠盾5和推杆同步移动，然后通过推杆使折叠盾5转动至水平状态。

下面对带有伸缩盾4的交互滑移拖盾装置的施工方法进行详细的阐述，包括以下步骤：

步骤1、前拖盾1与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤2、在托盾条带13和滑盾条带22的底部铺设锚固网，并通过后盾架3进行支撑。

步骤3、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾2沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤4、进行下一工步的开挖，前拖盾1与掘进装置同步移动，对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤5、将后盾架下降并使伸缩盾4伸出至托盾条带13和滑盾条带22的底部，并在伸缩盾4上铺设锚固网，然后使后盾架3顶升。

步骤6、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾2沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤7、进行再下一工步的开挖，前拖盾1与掘进装置同步移动，对前拖盾1对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护。

步骤8、在折叠盾5上铺设锚固网，通过推杆使折叠盾5转动至水平状态，并位于托盾条带13和滑盾条带22的底部，同时折叠盾5对巷道顶板施加一定的压力。

步骤9、调整滑移盾2与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾1相互嵌套，滑移盾2前移露出锚固点位置后对锚固网施工锚杆，对巷道顶板形成永久支护。

步骤10、重复步骤1-9，直至完成巷道掘进任务。

该实施例的施工方法与实施例1的施工方法不同之处在，通过后盾架3、伸缩盾4和折叠盾5的结合使用，能够同时完成三个工步形成巷道顶板的永久支护，进一步提高施工效率，提高掘进的安全性。

实施例6

该实施例6是对实施例1的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对滑移盾2的结构进行优化，在滑移盾2上安装折叠盾5，其余结构不变，具体如下：

参阅图10，滑移盾2靠近后盾架的一侧设置折叠盾5，并且折叠盾5位于滑盾条带22的底部，折叠盾5的多个纵杆通过铰接座与滑盾体的端部铰接，并且纵杆位于相邻两个滑盾条带22的底部，将推杆的一端固定在滑盾体21的底部，另一端与折叠盾5连接。

该实施例的施工方法与实施例4的施工方法相同，不在赘述。

实施例7

该实施例7是对实施例1的交互滑移拖盾装置的结构进一步优化，其主要是对滑移盾和前拖盾的结构进行优化，其余结构不变，具体如下：

巷道的横截面包括矩形和弧形，在实施例中所述前拖盾、滑移盾和后盾架的顶面为弧形，并与隧道的弧形顶部结构相匹配。

例如，前拖盾的拖盾体11、滑移盾2的滑盾体21和后盾架3的横向梁32沿巷道的横向截面均为弧形结构。

在本实施例中，将交互滑移拖盾装置设置在掘进装置的工作平台上，通过掘进装置带动整个装置整体移动，同时前拖盾、滑移盾和后盾架的移动装置设置在工作平台的两侧，在交互滑移拖盾装置与工作平台之间形成锚杆的施工空间。

实施例8

参阅图17，本实施例中，将上述实施例与掘进机匹配使用，掘进机包括主机体300、动力转载机400和切割部600；

主机体300的上部形成操作平台，交互滑移拖盾装置100与操作平台活动连接，以掘进方向为前方，动力转载机400设置在主机体300后方，动力转载机400和主机体300均通过互动抬升机构与铲板运输机500活动连接；铲板运输机500的前端活动连接切割部600，前拖盾1、滑移盾2和后盾架3与操作平台活动连接，互动抬升机构带动铲板运输机500或带动动力转载机400与主机体300前进或后退实现巷道掘进循环推进，主机体底部的履带行走机构作为整体移动或辅助移动机构。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，包括沿巷道掘进方向依次排布的前拖盾(1)、滑移盾(2)和后盾架(3)，前拖盾(1)位于靠近巷道掌子面的一端，所述前拖盾(1)、滑移盾(2)和后盾架(3)能够独立沿巷道的掘进方向移动，并且前拖盾(1)和滑移盾(2)相互嵌套滑移并可同步升降；

所述前拖盾(1)靠近滑移盾的一侧设置有多个托盾条带(13)，多个托盾条带(13)沿巷道的宽度间隔设置，滑移盾(2)靠近后盾架(3)的一侧设置有多个滑盾条带(22)，多个滑盾条带(22)沿巷道的宽度间隔设置，多个托盾条带(13)穿过前拖盾(1)且后端与多个滑盾条带(22)相互掺合，并且滑盾条带(22)和托盾条带(13)沿巷道的宽度方向交替设置，后盾架(3)位于托盾条带(13)和滑盾条带(22)下方；

对巷道顶板进行锚固支护时，后盾架(3)用于将锚固网固定至托盾条带(13)和滑盾条带(22)的底部，前拖盾(1)和滑移盾(2)交替沿掘进方向移动，在顶板设计的锚固点位置露出时进行锚固施工作业。

2.根据权利要求1所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述前拖盾(1)包括拖盾体(11)和拖盾支架(14)；

所述拖盾体(11)设置在拖盾支架(14)的顶部，拖盾支架(14)的下端设置移动装置，多个托盾条带(13)可拆卸安装在拖盾体(11)上，多个托盾条带(13)沿巷道的宽度方向间隔设置，并且相邻两个托盾条带(13)的距离大于或等于滑盾条带(22)的宽度。

3.根据权利要求1所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述前拖盾(1)为前端开口的滑移腔，所述滑移腔中设置有超前伸缩顶板(12)，超前伸缩顶板(12)能够沿巷道的掘进方向伸出。

4.根据权利要求2所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，滑移盾(2)包括滑盾体(21)和滑盾支架(23)；

所述滑盾体(21)设置在滑盾支架(23)的顶部，滑盾支架(23)的下端设置有移动装置，多个滑盾条带(22)可拆卸安装在滑盾体(21)上，并且多个滑盾条带(22)沿巷道的宽度方向间隔设置，滑盾体(21)靠近后盾架的一侧设置有多个滑槽，多个滑槽与多个滑盾条带(22)沿巷道的宽度交替设置，拖盾板托盾条带(13)穿过滑动腔和滑槽伸入至相邻两个滑盾板滑盾条带(22)之间。

5.根据权利要求4所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述滑盾体(21)的内部设置有滑动腔，所述拖盾体能够嵌套至滑动腔中。

6.根据权利要求1所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，后盾架(3)包括盾架本体(31)，以及设置在其底部的后盾支架(33)，后盾支架(33)的下端设置移动装置，盾架本体的顶部用于固定锚固网。

7.根据权利要求1所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述后盾架(3)中还设置有伸缩盾(4)，并能够沿掘进方向伸出或缩回。

8.根据权利要求7所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述伸缩盾(4)的端部铰接设置有折叠盾(5)。

9.根据权利要求1所述一种交互滑移拖盾支护装置，其特征在于，所述后盾架(3)的端部铰接设置有折叠盾(5)。

10.一种权利要求1-9任一项所述一种交互滑移拖盾支护装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、工作面掘进时，前拖盾(1)移动对当前工步开挖形成的巷道顶板进行临时支护；

步骤2、在托盾条带(13)和滑盾条带(22)的底部铺网，后盾架将锚固网顶升至贴紧托盾条带(13)和滑盾条带(22)的底部；

步骤3、调整滑移盾(2)与巷道顶板的支撑力为零接触状态，并将滑移盾(2)沿掘进方向移动一个工步，并与前拖盾(1)相互嵌套，滑移盾(2)前移露出锚固点位置；

步骤4、在锚固点位置施工锚杆或锚索，对巷道顶板形成永久支护完成锚固工序；

步骤5、重复步骤1-4，直至完成巷道掘进任务。

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