1.一种煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:包括以下步骤,S100~将整条巷道划分为两个区段,分别是快掘工艺试验段I和快速掘进段II,快掘工艺试验段I为计划掘进巷道的开端且长度为50m~100m的一段巷道;快速掘进段II为计划掘进巷道除快掘工艺试验段I外,剩余巷道设计的全部长度;S200~在快掘工艺试验段I内继续划分,将顶板划分为:顶板临时支护区(10)、掘锚机顶板锚护区(11)和运锚机顶板锚护区(12);将两帮划分为:空帮区(13)、掘锚机巷帮锚护区(14)、运锚机巷帮锚护区(15)和巷帮人工锚护区(16);S300~在快掘工艺试验段I进行掘进的同时进行巷道分组监测;S400~对围岩监测数据分析;S500~锚杆锚索变形匹配;S500采取以下方法,将掘进巷道实际采用的各个锚杆、锚索在不同轴向张拉力范围内对应的延伸长度在实验室进行测量,并将结果记录成标准对比卡;通过在矿压监测站I(17)、矿压监测站II(18)上的锚索测力计(28)与锚杆测力计(35)分别测得锚索和各个锚杆的轴向张拉力;将井下实测的左帮玻璃钢锚杆(32)、顶板圆钢锚杆(33)、右帮圆钢锚杆(34)与锚索(27)的轴向张拉力与标准对比卡进行对比,获取其延伸长度,为达到理想的支护效果,使各个锚杆与锚索变形能力相匹配,调整运锚机顶板与巷帮锚护区后的锚杆锚索的延伸率或预紧力,使支护过程同步承载,缩小锚杆与锚索的延伸长度差,大幅提高适应围岩变形的能力;S600~锚杆锚索预紧力动态匹配;S700~快速掘进循环作业:在快速掘进段II按照上述实现快速掘进,若地质条件仍与快掘工艺试验段I类似,则采用上述方法进行掘进,若地质条件有较大变化时,应重新按上述步骤S100~S600实施,探索出快掘装备在新地质条件下的掘支规律后,重新实施快速掘进,循环往复直至该条巷道掘进完毕。
2.根据权利要求1所述的煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:所述的步骤S200中,顶板临时支护区(10)自掘进工作面(26)开始,至紧邻掘进工作面(26)第一排锚杆结束,长度为最大空顶距或者最小空顶距,该范围内没有永久支护,局部有掘锚机(19)临时支护;掘锚机顶板锚护区(11)自掘锚机顶板钻臂(21)开始锚护顶板的断面位置开始,至运锚机顶板钻臂(23)开始锚护顶板的断面位置结束,长度为7m~11m,该顶板范围内掘锚机(19)锚护部分锚杆;运锚机顶板锚护区(12)自运锚机顶板钻臂(23)开始锚护顶板的断面位置开始,至快掘工艺试验段开始位置结束,长度为40m~90m,该顶板范围内锚杆、锚索已按设计要求全部锚护;空帮区(13)自掘进工作面(26)开始,至紧邻掘进工作面(26)第一排帮锚杆结束,该范围内没有永久支护;掘锚机巷帮锚护区(14)自掘锚机侧帮钻臂(20)开始锚护的断面位置开始,至运锚机侧帮钻臂(24)开始锚护侧帮的断面位置结束,长度通常为10m~13m,该侧帮范围内掘锚机(19)锚护部分帮锚杆;运锚机巷帮锚护区(15)自运锚机侧帮钻臂(24)开始锚护侧帮的断面位置开始,至人工开始锚护侧帮底部锚杆的断面位置结束,长度为3m~6m,该顶板范围内在原有部分帮锚杆的基础上增加运锚机锚护的帮锚杆;巷帮人工锚护区(16)自人工开始锚护侧帮的断面位置开始,至快掘工艺试验段开始位置结束,长度通常为30m~80m。
3.根据权利要求2所述的煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:所述的步骤S300中,每组监测分为矿压监测站I(17)和矿压监测站II(18),矿压监测站I(17)的位置为巷道中设计锚索锚护位置,矿压监测站II(18)的位于矿压监测站I(17)的紧邻掘进工作面(26)一侧的锚杆支护断面,监测掘锚机锚护的顶板圆钢锚杆(33)、左帮玻璃钢锚杆(32)以及右帮圆钢锚杆(34)受力情况;在掘锚机顶板锚护区(11)时,监测围岩表面位移收敛量、顶板离层位移与速度、帮部位移与速度,待巷道顶板进入运锚机顶板锚护区(12)范围后,运锚机(22)锚护锚索时增加锚索受力监测。
4.根据权利要求3所述的煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:所述的步骤S300中,矿压监测站I(17)的断面上,巷道顶板、底板以及两帮的三等分点上各布置2个围岩表面位移监测点(30),顶板中部位置布置顶板离层仪(29)监测点,两帮的中部位置布置多点位移计(31)监测点,顶部锚索(27)位置布置锚索测力计监测点;矿压监测站II(18)的断面上掘锚机锚护顶板及两帮的左帮玻璃钢锚杆(32)、顶板圆钢锚杆(33)和右帮圆钢锚杆(34)位置布置锚杆测力计(35)监测点。
5.根据权利要求4所述的煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:所述的步骤S400采取以下方法,根据监测点收集的数据,进行分析整理,同一观测量平均取值,绘制围岩移动量、围岩应力、顶板及两帮离层量与至掘进工作面距离的关系曲线,分析监测数据有无异常波动或尖点突变对整个掘进过程起到来压预警作用。
6.根据权利要求5所述的煤巷多维度、协同支护方法,其特征在于:所述的步骤S600采取以下方法,在巷道断面所有支护体锚护完毕后,根据围岩表面位移收敛量、顶板离层位移与速度、帮部位移与速度、锚杆锚索受力的监测值判断围岩变形的剧烈变化期、平稳期,剧烈变化期内,据实际情况调整各个锚杆预紧力为原设计值的1.05~1.15倍,锚索预紧力为原设计值的0.9~1.0倍,围岩变形平稳期内,调整各个锚杆预紧力为原设计值的0.9~1.0倍,锚索预紧力为原设计值的1.05~1.1倍。