我国大部分掘进工作面掘进与支护时间失调,支护工作量大,劳动强度高,掘支不平衡是制约井下巷道掘进速度的主要因素。国内外煤矿近现代巷道掘进施工方法主要有钻爆法和综合机械化掘进法,综合机械化掘进法又可以分为以悬臂式掘进机为主的部分断面掘进法和以TBM全断面煤矿岩巷掘进机(简称TBM) 为主的全断面岩巷掘进法。根据晋能源煤技发〔2020〕596 号《全省煤矿智能化建设评定办法(试行)》和《全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法(试行》文件要求:(1) 巷道掘进应采用适应的全机械自动化作业技术装备,掘进速度满足矿井采掘接替要求。(2) 巷道超前探测优先采用智能钻探、物探等技术,掘进数据实现数字化分类与存储,具备三维地质建模功能。(3) 煤层条件适宜的掘进工作面,应优先采用掘、支、锚、运、破碎一体化成套技术与装备,通过掘进工作面远程集控平台,实现基于感知信息对掘进工作面进行远程集中控制。煤矿TBM全断面岩巷掘进技术路线有助于满足以上要求,因此鉴于TBM在岩巷掘进中的优势,有必要对TBM在煤巷中的应用进行进一步的研究。
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