胡底煤矿1309底抽巷快速掘进技术研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjamoy
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煤矿巷道掘进速度滞后于综采工作面推进速度,一直是影响我国矿井采掘接续的重要原因。另一方面,在煤与瓦斯突出矿井,受煤层中瓦斯压力影响,如果不预先掘进底抽巷,回采巷道掘进时将面临瓦斯超限和突出的危险,因此,在煤层下方预先掘进底抽巷成为矿井生产接续的关键,为实现底抽巷掘进速度的提升需要采取有效的方案。近年来随着掘进装备机械化水平进一步提升,巷道临时支护技术形式多样,但在岩石巷道快速掘进过程中,缺少相应研究。鉴于以上原因,本文根据现有地质条件和生产设备开展对胡底煤矿底抽巷快速掘进技术研究,对矿井具有现实意义,也为后续同类条件的矿井提供参考。本文以胡底煤矿1309底抽巷掘工作面为研究对象,在分析1305底抽巷原掘进支护工艺基础上,确定采用增加平行作业时间的方式提升掘进效率,并根据空顶区薄板力学模型推导出“临时支护空顶距”计算模型,通过理论分析和FLAC3D数值模拟研究确定临时支护空顶距,为设计合适的临时支护方案提供理论依据。通过设计和校验临时支护方案,确定采用“锚索+单体支柱+π梁棚”的临时支护方案,并在数值模拟中验证其可行性。设计并优化临时支护工艺工序,与原掘进支护工艺对比分析。最终结果表明:采用“锚索+单体支柱+π梁棚”的方案,缩短临时支护所占时间,巷道掘进效率明显提升,临时支护空顶距在50m范围内可有效维护巷道围岩稳定性。依据理论分析和FLAC3D数值模拟结果,采用底抽巷快速掘进技术在1309底抽巷进行应用,1309底抽巷累计掘进2000m,通过矿压分析,施工临时支护期间及回撤单体支柱后巷道围岩控制情况良好,说明了临时支护工艺的可靠性和安全性。1307和1309底抽巷综合平均单进水平为154m/月,较1305底抽巷提效47%,而1309底抽巷单月最高成绩为211m,掘进效率比1305底抽巷提高了100%。通过现场应用效果反馈,验证了数值模拟结果的准确性。快速掘进技术很好的解决了胡底煤矿1309底抽巷掘进效率低的问题,矿井生产接续紧张的问题得到缓解。本论文有图32幅,表7个,参考文献61篇。
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