采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (4): 750-760.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0585

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回采巷道交替循环超前支护技术研究与应用

王琦,王步康,郑毅   

  1. 1.煤炭科学研究总院, 北京    100013; 2.中国煤炭科工集团太原研究院, 山西    太原    030006; 3.山西天地煤机装备有限公司, 山西    太原    030006;
    4.煤矿采掘机械装备国家工程实验室, 山西    太原    030006)
  • 出版日期:2022-07-15 发布日期:2022-08-24
  • 通讯作者: 王琦 E-mail: mkywq@s1na.com Tel: 0351-7685114
  • 作者简介:王琦( 1989— ) 男 山西省晋中市人 博十研究生 助理研究员 主要从事巷道支护技术与装备方面的研究。
  • 基金资助:
    山西省基础研究计划项目( 20210302124488)

Research  and  application  of alternate circulation advance support technology  formining  entry

  • Online:2022-07-15 Published:2022-08-24

摘要:  为解决回采巷道超前支护效率低、支护强度不均、支护装置 围岩适应性差等问题,以塔山矿5222 回凤巷为研究背景,通过理论分析、数值模拟、工程类比和现场实剧等方法对超前支护问题进行系统的研究,提出一种新型超前无反复协同支护技术。  
在分析支护装置与巷道围岩相互作用的基础上,提出采动影响区全覆盖主动支护、无反复快速支护和协同支护的超前支护理念,研制由单跨门式支护装置与多功能运载装备组成的超前支护运载成套装备,研究长距离间隔布置、由后向前交替循环移架的超前支护方式,提出由锅网索支护系统主动支护+顶板全覆盖、高工阻、可让压加强支护的协同支护原理,实现不同支护的协同互补,在超前支护区域内形成一种由锅网索主动支护系统为主、以长距离超前加强支护系统为辅的协同支护系统。  建立基于支护装置 锅杆( 索)协同作用的超前支护力学模型,理论分析确定初始协同支护强度为 225.00 kPa,采用数值模拟和工程类比综合分析确定超前超前支护距离不低于 45 m,通过理论计算和对比分析确定超前支护排距为 1 800 mm,设计ZLQ2826 /24.5 /41.5 型临时支护装置,确定交替循环协同支护方案。  实践表明,在超前协同支护作用下巷道围岩变形合理,顶板离层得到有效控制,锅杆( 索) 支护系统得到有效维护,巷道整体支护效果良好,实现了回采巷道长距离安全、高效超前支护。  最后,根据超前支护中存在的问题,提出相应改进措施。

关键词: 回风巷 , 超前协同支护 , 交替循环 , 无反复支护 , 单跨式

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