【摘要】：在我國煤礦中,由于開采能力與效率不斷的提高,百萬噸甚至千萬噸綜采工作面大量涌現(xiàn),使得年新增回采巷道量大幅度增加,但是煤巷巷道快速掘進、支護技術(shù)與機械設(shè)備相對綜采發(fā)展滯后,巷道的掘進速度顯然達不到回采的大量需求,全國煤炭行業(yè)普遍存在采掘比例失調(diào)的問題。并且在煤礦安全事故中,巷道掘進時冒頂、片幫事故占比高居不下的大背景下。本文通過對影響煤巷快速掘進因素和現(xiàn)有超前臨時支護技術(shù)的分析研究總結(jié),從中發(fā)現(xiàn)掘進機破巖效率、鉆孔效率以及運輸效率基本滿足要求,然而施工工藝、掘進方式還存在很多問題,空頂距的合理最大化是有效提高掘進速度的途徑,臨時支護是制約煤巷快速掘進的瓶頸。而現(xiàn)有的設(shè)備都是以掘進機為基礎(chǔ)研發(fā)配套設(shè)備,要使掘進發(fā)生質(zhì)的飛躍,急需研發(fā)以支護工藝為主體的一體機械自動化設(shè)備。針對施工工藝和掘進方式的不足,在懸臂式掘進機配套單體錨桿鉆機的施工工藝下,研究分析切割工藝和支護工藝,通過掘進機斷面極限形狀分析和有限元程序?qū)Α吧咝巍�、“回形”、“螺旋形”三種截割路徑的數(shù)值模擬分析,得到從下至上的“蛇形”最優(yōu)切割路徑方式最有利于巷道圍巖的穩(wěn)定,提出掘進機機身左右不動,煤巷斷面切割快速一次成型,臨時支護與永久支護“合二為一”的提高掘進速度的途徑。以渭北董東煤業(yè)有限公司50110回風(fēng)巷為工程背景,采用Midas GTS NX有限元程序分析了不同的空頂距離、截面形狀、煤層埋深對機掘煤巷空頂區(qū)圍巖穩(wěn)定性的影響,得到矩形巷道圍巖位移和塑性區(qū)分布規(guī)律,得到直墻圓拱巷道斷面可將空頂距離由4m提高到4.8m。針對現(xiàn)有臨時支護設(shè)備的缺陷,提出適合現(xiàn)有掘進工藝臨時支護設(shè)備應(yīng)具有的優(yōu)點和改進思路,設(shè)計了一種配合懸臂式掘進機施工的臨時防護支架結(jié)構(gòu),提出了兩種有利于快速施工的防護支架局部結(jié)構(gòu),并通過數(shù)值模擬分析了支架主要承重構(gòu)件的受力特性。
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1 緒論2）針對在煤巷中縱軸式懸臂式掘進機配套單體錨桿鉆機的施工工藝，研支護工藝，，提出高效的切割路徑和支護方式。3）以渭北董東煤業(yè)有限公司 50110 回風(fēng)巷為工程背景，分析不同的空頂面形狀、煤層埋深對空頂區(qū)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響。以將空頂距離合理最進和支護的交替次數(shù)，增加單循環(huán)永久支護的作業(yè)區(qū)域，提高煤巷掘進速4）對現(xiàn)有超前臨時支護技術(shù)進行分析，提出改進思路，設(shè)計一種配合懸臂的臨時支護支架結(jié)構(gòu)，分析其對煤巷快速掘進的適應(yīng)性，并通過數(shù)值模擬重構(gòu)件的受力特性。 技術(shù)路線文在大量g墓諭餉合锍傲偈敝Щぜ際鹺兔合錕燜倬蚪ひ昭芯肯植捎美礪鄯治�、数值模拟、现场蕮踱相结合的方法进行研究。茧H趼廢呷

本文編號：2611114