“快速掘进技术与装备智能化”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“快速掘进技术与装备智能化”专题

采掘协调一直是煤炭生产过程中关注的重要问题，特别是采煤综合自动化、信息化发展以来采煤工作面推进速度不断加快，同时也要求为准备工作面服务的煤巷掘进速度大幅提高。目前我国煤巷掘进的技术水平仍然落后于采煤的技术水平，跟不上煤炭生产的需求。为此，需要进一步研究煤巷快速掘进的有关问题，以提高掘进作业的各项技术指标，满足安全高效采煤的需要。

行业视野: 智能化
类别; 132个
关键词; 109位
专家; 34篇
论文; 30267IP
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掘进机负压降尘装置设计及性能分析

作者(Author)：张强, 游才福, 张旭, 田莹, 王琛淇, 王聪

摘要：为解决掘进巷道粉尘危害人员安全问题，提出一种内置于截割炮头的掘进机负压降尘装置的总体方案，对其负压部分进行详细设计与计算，得到所需负压为2 786.76 Pa。采用离散元软件EDEM软件建立吸尘截割头截割模型，对3组不同吸尘孔径方案进行吸尘效果的模拟仿真，统计吸尘孔内统计区煤尘、岩尘累计质量，以及截割产尘总量，经过数值计算得到3个方案除尘率。仿真结果表明：孔径为25 mm的方案3除尘效果最佳，可以达到90%；孔径20 mm的方案2次之，为86%；孔径为15 mm的方案1为80%。因而，设计的掘进机负压降尘装置最佳孔径为25 mm。此负压降尘装置方案可以实现对掘进过程中灰尘的有效吸附，可为掘进机吸尘提供一个新的方法与理论指导。

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煤炭科学技术

2018年第12期

1180

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煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究

作者(Author)：李刚, 牛磊, 李文龙

摘要：为了提高长平煤矿4306工作面底抽巷硬岩巷道掘进速度，使之不影响对3号煤层的瓦斯抽采，从而提高3号煤层的采出率，采用钻爆法和结合中深孔理论，依据巷道围岩结构和强度特性，选择能同时完成打眼和装矸工艺的高效CMZY2-120/18钻装机组作为巷道快速掘进设备，因而需区分出巷道围岩种类的爆破难易程度，为此基础设计了巷道爆破方案，运用ANSYS LS-DYNA数值模拟优化设计了爆破参数，施工作业采用多工序平行交叉作业的科学施工组织形式。研究结果表明：长平煤矿成功应用CMZY2-120/18钻装机组，钻眼和装岩速度快、效率高，缩短工序时间，巷道支护效率提高约25%，平均日进尺由原来的3.2 m增加到5.3 m，有效地降低了掘进成本，改善作业环境，严格按正规循环和各工序平行交叉作业，可以提高岩巷掘进效率。

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煤炭科学技术

2018年第11期

687

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煤矿区智能化顶管掘进装备研制与应用

作者(Author)：王雷, 王冠雄, 王新铭, 王启明

摘要：为解决现有煤矿高抽巷施工方式掘进速度慢、工作环境恶劣、施工成本高等难题,基于顶管施工工艺,采用全断面大直径破岩技术,研究矿用顶管机滚刀破岩机理,对刀具进行合理化布置;采用智能控制技术,实现矿用顶管机自动导向、自主开关机及自动顶进等功能。研制了ZDG1500型矿用智能化顶管掘进装备,在淮南张集矿进行了国内首次煤矿顶管施工的工业性试验,验证了智能化顶管掘进装备的各项参数和性能,试验结果表明:一次成孔直径为1 500 mm,单次掘进长度≥500 m,掘进速度为10~20 mm/min,并得出矿用顶管掘进机岩层阻力分布规律,可解决高抽巷施工难题。

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煤炭科学技术

2018年第06期

991

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基于掘锚一体化特厚顶煤巷道快速掘进与支护技术

作者(Author)：刘跃东, 林健, 杨建威, 姜鹏飞

摘要：为实现掘锚机组在特厚顶煤巷道的安全快速掘进,采用理论计算和数值模拟手段研究了掘进速度对巷道周围应力场、位移场的影响;基于掘锚机组的结构特征,提出顶板和帮部锚杆空间不成排的支护体系;通过改进支护材料、优化操作工序的手段,整体提升了掘进速度。研究结果表明:提高掘进速度,巷道前方支承压力峰值位置向掘进工作面靠近,峰值应力增大,产生的侧向应力区范围和周围煤岩体破坏区的位移都相应减小;不成排的支护体系一定程度减少了顶、帮应力场的叠加,但实现了帮部及时支护。掘锚机施工期间,日均进尺增加到14 m/d,同时降低工人劳动强度,为特厚煤层快速成巷的应用提供了良好的借鉴。

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煤炭科学技术

2017年第10期

1233

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基于PSO-BP神经网络的掘进机截割部故障诊断

作者(Author)：杨健健, 唐至威, 王子瑞, 吴淼

摘要：为提高部分断面掘进机截割部故障诊断的有效性与准确性,以部分断面掘进机截割部振动加速度信号为研究对象,从煤矿井下采集了掘进机截割部振动加速度数据,分析并提取了表征掘进机截割部运行状态的特征向量,采用BP神经网络作为故障诊断方法,利用PSO算法的快速收敛性及全局搜索能力直接对BP网络的权值阈值进行优化,解决了BP神经网络收敛速度慢及易陷入局部极小值的问题。通过对数据样本进行训练与测试,构建了能够诊断截割部是否故障的PSO-BP神经网络,对EBZ-160型掘进机截割部是否发生故障进行诊断。试验结果表明:与快速BP法优化的BP神经网络(FBP神经网络)相比,PSO-BP网络诊断精度更高,训练步数更少。该方法能准确有效地诊断掘进机截割部故障,为掘进机截割部故障诊断研究提供了方法与思路。

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煤炭科学技术

2017年第10期

642

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特厚煤层掘进巷道强矿压显现机理及防治技术研究

作者(Author)：戴文祥, 孔令海, 张宁博, 冯宇峰

摘要：为确保特厚煤层巷道安全掘进,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了掘进巷道强矿压显现的力学机制,进行了综合防治研究与实践。结果表明:在近距离煤层群开采条件下,受上部煤层工作面遗留煤柱的影响,造成下部煤层掘进巷道围岩产生高集中应力,是掘进巷道发生强矿压显现的主要影响因素;随着上部遗留煤柱水平距离的增大,掘进巷道围岩最大钻屑量呈降低趋势,回风巷(距离上部遗留煤柱10 m)是运输巷(距离上部遗留煤柱40 m)最大钻屑量的1.2倍。综合防治实践表明,采取的煤层卸压、加强支护、优化设计、加强监测等措施是合理的,可实现高应力条件下巷道围岩的有效控制,为类似条件掘进巷道强矿压防治提供了参考。

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煤炭科学技术

2017年第08期

726

557
煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术

作者(Author)：张忠国

摘要：针对煤矿采掘机械化比例失调矛盾比较突出的现象,研究了煤巷快速掘进技术和模式。在分析掘进管理、设备研发、快速掘进类型等发展的基础上,探讨了掘进与支护以及工作机械与辅助机械的制约关系,研究了锚杆支护机具布置及自动化、掘进工作面部分支护、辅助作业机械化、动力控制联合设计等关键技术,阐述了掘进机位不横向调动、减少掘进工作面支护作业、物料运输连续化等快速掘进技术具备的基本特点;同时介绍了单功能掘进、自行式掘锚运、掘锚运一体化和掘进与辅助机械统筹模式发展趋势。神东第1套快速掘进后配套设备通过持续改进,月进尺由最初1 505 m到成功突破3 000 m的实践结果表明:从机械化掘进系统的角度设计、运行、管理快速掘进,其装备和工艺技术向掘支运辅一体化的方向发展是正确的。

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煤炭科学技术

2016年第01期

743

980
钻爆法岩巷四位一体快速掘进技术研究与应用

作者(Author)：李爱军

摘要：为解决陈四楼煤矿突出升级后开拓工程滞后、采掘接替紧张的难题,分析了制约岩巷快速掘进的主要因素,提出了岩巷四位一体快速掘进技术体系。在矿井的六采区、九采区、二十采区进行实践,设计了采区矸石仓和采区下山共用排矸系统,建立了机械化打眼和连续出矸的岩巷作业线,提出了“工程设计科学到位、设备配套合理到位、支护技术应用到位、工艺组织高效到位、安全施工保障体系”的四位一体快速掘进技术体系。实践表明,该技术体系实现了机械化打眼、连续出矸、安全高效组织,矿井6个岩巷掘进工作面,月单进尺均在200 m以上,显著提高了岩巷掘进速度。

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煤炭科学技术

2017年第07期

468

575