深部综掘巷道机器人化超前支护方案与最佳支护时机研究

论文摘要

综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。基于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支护方案和支护时机的概念,阐述了支护机器人的结构与工作原理。以旗山矿地质条件为例,建立了巷道围岩-超前支架力学耦合模型,采用数值模拟分析了不同支护时机下巷道围岩变形与支架受力情况。结果表明:顶板下沉10～15 mm时,巷道围岩承载能力较强,平衡后顶板最大下沉量最小,约29.64 mm,超前支架顶部受力最小,约0.13 MPa,有利于超前支架的设计与巷道安全支护,为最佳支护时机。总结了综掘巷道最佳支护时机的确定方法,为利用巷道围岩的自承载能力、减小巷道围岩变形、降低巷道支护成本、提高巷道支护效率和安全性提供了思路。

论文目录

• 1 机器人化超前支护方案
•   1.1 机器人化自移式支锚联合机组
•   1.2 工作原理与过程
• 2 最佳支护时机
• 3 数值模拟与分析
• 4 最佳支护时机确定方法
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛光辉,程继杰,管健,李秀莹,吴淼

关键词: 深部综掘巷道,机器人化,超前支护,支护时机,围岩超前支架力学耦合模型

来源: 矿业科学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院

基金: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046306),中央高校基本科研业务费专项资金(2009QJ16)

分类号: TD353

DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2019.04.009

页码: 349-356

总页数: 8

文件大小: 2759K

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