掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径 |
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作者姓名: | 康红普 姜鹏飞 高富强 王子越 刘畅 杨建威 |
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作者单位: | 中煤科工开采研究院有限公司,北京100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013 |
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基金项目: | 国家重点研发计划;中国煤炭科工集团科技创新重点资助项目 |
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摘 要: | 分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数,及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现,随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大,达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显著;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大,围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护,通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的,应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间,对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类,并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念,根据被掘煤岩体条件,对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出...
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关 键 词: | 掘进工作面 围岩稳定性 快速成巷 可掘性 技术途径 自动化 智能化 |
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