一、掘锚一体化是快速掘进的主要途径（论文文献综述）
康红普,姜鹏飞,高富强,王子越,刘畅,杨建威[1]（2021）在《掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径》文中提出分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数,及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现,随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大,达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显着;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大,围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护,通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的,应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间,对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类,并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念,根据被掘煤岩体条件,对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出提高煤巷掘进速度的主要技术途径:确定适合的掘进模式,优化掘进工艺,优选掘进装备;确定合理的支护形式与参数,适当降低支护密度;掘进全系统整体配套与协同。根据掘进工作面围岩稳定性、可掘性、可钻性及可锚性,提出煤巷掘进自动化、智能化技术总体架构及应解决的关键技术:自动化、智能化截割、临时支护、自动化锚杆施工、超前探测、定位与导航、围岩稳定性与环境监测及大数据分析等,最后提出我国煤巷掘进自动化、智能化的发展路径。
何东升[2]（2020）在《城郊矿高应力煤巷掘锚护一体化快速掘进支护技术研究》文中指出随着浅部炭资源减少,城郊煤矿开采深度越来越大,最大开采深度已经超过900m。深部开采具有高地压、高地温、强开采扰动严重等特征,造成深井巷道变形严重。深井高应力煤巷快速掘进与稳定支护是制约煤矿安全高效生产的重要问题。本文以城郊矿二水平西翼回风大巷为工程背景,综合运用原位探测、实验测试、理论分析、数值模拟与现场试验等方法,围绕高应力煤巷掘锚护一体化快速掘进技术进行了研究,主要取得以下研究成果:（1）在城郊矿二水平西翼回风大巷取样,通过实验室煤岩矿物组分与力学特性测试得到了煤岩物理学参数;现场钻孔窥视探测了巷道围岩裂隙分布范围,揭示了巷道围岩裂隙发育特征。利用理论分析、数值模拟计算等方式,综合考虑应力分布、巷道断面利用率、掘进难易程度等因素比较了5种不同巷道断面形状的特点,确定矩形为合理巷道断面形状,计算得出巷道断面最佳宽高比为1.5,巷道断面净尺寸为宽×高=4.8 m×3.2 m。（2）建立了高应力煤巷围岩支护结构模型,使用FLAC3D软件数值模拟了不同断面形状巷道围岩应力分布、变形破坏特征,对比分析了不同预应力锚杆（索）形成的应力分布和围岩变形规律,确定采用“锚网带+锚索梁”的巷道联合支护方式,顶锚杆采用Ф22×2500mm型高强锚杆、间排距750×700 mm,顶锚索采用Ф21.6×8200 mm钢绞线。（3）根据掘锚护一体机结构特点,分析了顶板侧帮补打锚杆的支护设计,当提高锚杆预应力与预紧扭矩有利于提高锚杆主动支护作用,设计顶板高强锚杆扭矩不低于200 N·m,帮部高强锚杆扭矩不低于150 N·m;根据现场掘进支护各工序存在问题,提出了工序优化设计方案,通过改进施工顺序、施工方式、工作人员交接等环节,现场试验掘进速度提高了31.7%。（4）在城郊矿开展了深井高应力巷道表面变形监测、深部位移监测、锚杆（索）受力监测,监测结果表明:顶板离层量最大为36 mm,帮部位移量最大为120 mm,底鼓量100mm。根据煤巷围岩变形特征,设计了矩形巷道两帮外倾一定角度的微梯形巷道断面形式,提出了支护优化设计方案,将顶板四根锚索的中间两根锚索变为锚杆、巷道中心锚杆变为锚索,并将帮部两侧靠近底板处两根锚杆向下倾斜15°布置,现场应用有效控制了高应力煤巷围岩变形。本论文由图69幅,表40个,参考文献87篇。
丁振华,吴家梁,姜德义,史成建,刘兴利,苏云辉,杜俊生[3]（2020）在《煤矿巷道智能掘进装备的关键技术问题探讨》文中研究表明我国煤矿综采技术装备与矿井配套设施的快速发展加剧了采掘失衡的矛盾,发展煤矿快速掘进装备是解决掘进速度慢、提高掘进智能化水平和保障生产安全高效的先决条件。笔者根据现有的掘进装备情况指出,发展快速掘进智能装备需要解决掘进装备的可靠性和掘锚护一体化装备高效性这2个关键技术问题。笔者认为,通过采用先进的设计理念及方法,研发新技术和加强制造工艺过程的质量控制等可以解决掘进装备可靠性问题,以满足并提高掘进工作的正常使用要求。此外,笔者认为,掘锚护一体化装备的高效性可从快速定位找眼技术、新施工工艺与安全支护标准以及掘锚装备与锚护材料的协同性与匹配性这3个方面进行提高,从而解决掘进速度慢、安全生产系数低等问题。最后笔者指出,提高煤矿巷道掘进智能化程度不仅需要发展快速掘进智能装备,而且要引入人工智能技术,才能真正实现巷道的智能化掘进。
王虹,王建利,张小峰[4]（2020）在《掘锚一体化高效掘进理论与技术》文中研究指明为提高巷道掘进效率,提出了掘锚一体化高效掘进的概念,指出高预应力锚固理论、空顶区顶板稳定控制理论、软岩流变理论、松动圈理论和锚杆支护动态信息设计方法等是掘锚一体机高效掘进的理论基础,进一步采用数值模拟和试验,发现了高效掘进围岩破坏变形规律和低比能耗高效截割的有关规律。针对综掘工艺平行作业率低的难题,攻克了高效掘进系统集成配套技术,创新研制掘锚一体机、锚杆转载机、跨骑式锚杆钻车和柔性连续运输系统等装备,构建掘进、支护、运输、除尘等工序的同步作业线,掘支运平行作业时间由25%～35%增至50%～70%。攻克了掘锚一体化技术和全宽截割技术,研制了国产掘锚一体机,优化了截割功率、空顶距、接地比压,行走采用千伏级交流变频调速技术,解决了国外设备截割能力不足、适应性差等难题,研制了双驱动高速合流重型截割减速器,实现截割功率达340 kW,研制前探式临时支护,将临时支护空顶距由1 m减至0.4 m,研制宽型履带底盘,整机接地比压由0.28 MPa降至0.2 MPa;针对锚杆支护与转载运输平行作业的难题,攻克了空间多维度同步支护技术,研制了锚杆转载机和跨骑式锚杆钻车等设备,通过多组钻机实现多排多臂分段平行支护,掘进工作面采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护,形成"前疏后密,快速推进"协同支护体系;攻克了多钎杆钻孔自动接续技术,钎杆由机械手自动续装、由钎杆仓存储,解决了锚索钻装不连续的技术难题;针对胶带长距离搭接的难题,研制出柔性连续运输系统,设计了位姿锁定的蛇形关节架体、偏置摆动式油气悬挂、具有减摩降阻机构的迈步式自移机尾、穿梭动力站等核心部件,实现小半径90°转弯和150 m往复搭接、连续转载;针对高效掘进粉尘防治的难题,提出了固液气三幕组合控尘方法,将粉尘控制在掘进工作面并形成粉尘池,防止粉尘扩散;研制了可随主机设备移动的除尘装置,实现除尘装置与掘进设备同步移动;攻克了小体积无龙骨自承式菱形滤袋过滤技术,研制了矿用全自动紧凑型袋式除尘器,总尘除尘率达99.7%;攻克了滤网表面超疏水改性、双面两级流线型气液分离等技术,研制了矿用机载湿式负压除尘器。应用表明,与原有掘进方法相比,掘锚一体化高效掘进技术在稳定围岩和中等稳定围岩条件下提高掘进速度1～2倍。
赵明洲[5]（2020）在《赵庄矿综掘煤巷复合顶板稳定机制与安全控制技术》文中认为随着煤炭的高强度和大规模开采,煤巷的年消耗量逐渐增加,掘进速度远落后于回采速度的现状致使矿井采掘关系空前紧张。支护作为煤巷掘进的主要工序之一,其参数的合理选择是保证复合顶板煤巷掘进施工安全和提高掘进速度的重要前提。在煤巷综掘施工过程中,滞后支护距离过大易发生空顶区顶板冒顶,距离过小将增加掘进循环次数,进而降低掘进速度。此外,永久支护强度不足易引发事故,而提高支护强度往往会增加支护用时,降低开机率,进而限制掘进速度的提升。因此,如何设计出合理的支护参数及其施工工序,在保证施工安全的前提下,最大限度地提高煤巷掘进速度,已成为煤矿生产过程中亟待解决的难题。本文以赵庄矿53122回风巷为工程背景,综合采用现场调研、数值模拟、实验室试验、理论分析和现场工程试验等方法,分别对复合顶板煤巷综掘速度制约因素、煤巷围岩地质力学特性、综掘煤巷复合顶板稳定性渐次演化规律及其影响因素、空顶区和支护区复合顶板变形破坏机制等方面开展了系统研究,揭示了综掘煤巷空顶区及支护区复合顶板的稳定性机理,进而提出了综掘煤巷复合顶板安全控制技术,并在复合顶板煤巷进行了综掘实践,主要成果如下:（1）通过对《赵庄矿复合顶板煤巷综掘速度制约因素调查问卷》进行因子分析,获得了复合顶板煤巷综掘速度的制约因素。影响赵庄矿复合顶板煤巷综掘速度的因素主要包括5个方面:围岩安全控制技术因子、工程地质环境因子、掘进装备因子、职工素质因子和施工管理因子。（2）深入分析了煤巷综掘施工过程中复合顶板稳定性渐次演化规律及其影响因素,揭示了综掘煤巷不同空间区域复合顶板稳定性机理。综掘煤巷复合顶板的应力、变形及塑性破坏沿巷道轴向方向及顶板纵深方向均呈渐次演化特征,尤其是综掘工作面空顶区和支护区顶板的浅部岩层,应力显着降低,承载能力急剧下降,变形逐渐增大。围岩条件、掘进参数和巷道支护对综掘煤巷支护区和空顶区复合顶板稳定性影响规律表明,空顶区和支护区顶板的下沉量:随煤巷埋深和侧压系数的增大而增大;随顶板岩层分层厚度的增大呈非线性减小;随煤巷掘进宽度的增大而增大,且增幅呈非线性降低特征;随巷高的增大呈非线性增大;随综掘速度的提升而减小;随掘进循环步距的增大而增大;随滞后支护距离的增大而增大,空顶区顶板比支护区顶板对滞后支护距离更敏感,且垂直最大位移及其位置跟滞后支护距离密切相关;支护强度对支护区顶板的影响程度明显高于其对空顶区顶板的影响程度。（3）构建了空顶区及支护区复合顶板的力学模型,分析了空顶区及支护区复合顶板的变形破坏特征及稳定性影响因素,进一步揭示了空顶区和支护区复合顶板的变形破坏机制。建立了复合顶板一边简支三边固支的薄板力学模型,运用弹性力学理论求解出空顶区复合顶板任一点的挠度与应力公式;失去下方煤体支撑的空顶区复合顶板在水平应力及岩层自重的复合作用下率先产生挠曲下沉,进而产生层间离层和剪切错动,随着挠曲变形的进一步增大,空顶区顶板下表面产生较大拉应力,四周边缘产生较大的剪切作用力,当拉应力或剪应力超过顶板岩层的极限强度时,顶板将发生失稳。根据空顶区顶板下表面应力值,依据拉应力破坏准则确定出赵庄矿综掘煤巷极限空顶距不超过4.64m;空顶距随巷宽和上覆载荷的增大而减小,空顶距随空顶区顶板岩层厚度的增加而增大。构建了综掘煤巷支护区锚固复合顶板的弹性地基梁力学模型,得出支护区顶板的挠度分布基本特征;系统研究了埋深、垂直应力集中系数、顶板岩层的杨氏模量、巷帮煤体的杨氏模量、巷帮基础厚度、巷道掘进宽度对支护区顶板弯曲变形的影响规律。支护区锚固复合顶板在上覆岩层压力、岩层自重及高水平应力的复合作用下产生弯曲变形,层间离层及剪切错动使复合顶板锚固岩梁的连续性和完整性遭到破坏,在拉应力和剪应力复合作用下将发生失稳。（4）提出了以预应力锚杆和锚索为支护主体的复合顶板“梁-拱”承载结构耦合支护技术及其分步支护技术。分析了围岩防控对策对煤巷综掘速度的影响原因:（1）未能弄清煤巷综掘工作面空顶区顶板的稳定机理,盲目地通过缩短空顶距离的方式来防范空顶区顶板失稳,使掘进循环次数增多,掘进机组进退更加频繁。（2）对综掘煤巷复合顶板稳定空间演化规律及锚固顶板变形失稳机理的研究不够深入,为了使顶板得到稳定控制,在掘进时强调支护的一次性和高强性,从而导致支护工序耗时长,掘进机的开机率较低。（3）悬臂式掘进机配合液压锚杆钻车完成掘进工作时,受二者频繁交叉换位及允许同时支护作业的钻车数量限制影响,掘进循环作业时间延长。（4）对工程地质环境的掌控还不够精细化,全矿井所有回采巷道的掘进工作面均采用同一掘进（空顶距、循环步距）及支护（锚索间排距、支护流程）参数,而未能实时地根据工程地质环境的变化情况对其做出动态调整。在此基础上,提出了煤巷快速综掘复合顶板安全控制思路。复合顶板中安装预应力锚杆后,既可以发挥锚杆的“销钉”作用,又可以增大层面间的摩擦力,从而增强复合顶板的抗剪能力;经预应力锚杆加固与支护后,一定锚固范围内形成的压应力改善了顶板的应力状态,顶板强度得到大幅提高,承载能力将明显增强;锚索既可以将深部稳定岩层与浅部锚杆支护形成的组合梁承载结构连接起来形成厚度更大承载能力更强的顶板组合承载结构,又能增大岩层间的剪切阻抗,有效控制顶板离层,增强复合顶板岩层的连续性,提高复合顶板的整体稳定性;随着锚索锚杆预紧力的加大,复合顶板中压应力的叠加程度逐渐增高,有助于顶板形成刚度更大的承载结构。随着锚索锚杆布设间距的减小,支护应力场的叠加程度将逐步增强,然而,过小的间距虽然形成的承载结构刚度变大,但承载结构范围将有所减小;随着锚索长度的增加,顶板中压应力范围在沿顶板高度方向上不断增大的同时有效支护应力不断降低。煤巷复合顶板天然承载结构平衡拱的形成使其拱内自稳能力不足的岩层成为顶板稳定性控制的重点,同时由于煤巷复合顶板具有逐层渐次垮冒的工程特点,所以,增强拱内岩层的自稳能力并充分调动天然承载结构的承载能力使其相互作用是保持复合顶板稳定的关键,基于此,提出以预应力锚杆和锚索为支护主体的“梁-拱”承载结构耦合支护技术;同时,基于综掘煤巷具有显着的开挖面空间效应,充分利用围岩的自承能力,提出了煤巷快速综掘分步支护技术。（5）基于复合顶板“梁-拱”承载结构耦合支护技术及综掘煤巷分步支护技术,选取典型煤巷为试验巷道,开展复合顶板煤巷综掘的现场试验,取得了良好的应用效果。结合赵庄矿综掘施工条件及53122回风巷工程地质条件,充分发挥预应力锚杆和锚索的支护特性,以构建煤巷复合顶板的“梁-拱”承载结构为出发点,制定了及时安全支护和滞后稳定支护方案,在此基础上优化了综掘工艺流程和施工组织管理。试验结果表明,煤巷围岩保持稳定的同时,综掘速度由9.6m/d提高至12m/d,增幅达25%。
王国法,刘峰,孟祥军,范京道,吴群英,任怀伟,庞义辉,徐亚军,赵国瑞,张德生,曹现刚,杜毅博,张金虎,陈洪月,马英,张坤[6]（2019）在《煤矿智能化(初级阶段)研究与实践》文中进行了进一步梳理煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。
康高鹏[7]（2019）在《煤巷快速掘进工艺及超前临时支护研究》文中进行了进一步梳理在我国煤矿中,由于开采能力与效率不断的提高,百万吨甚至千万吨综采工作面大量涌现,使得年新增回采巷道量大幅度增加,但是煤巷巷道快速掘进、支护技术与机械设备相对综采发展滞后,巷道的掘进速度显然达不到回采的大量需求,全国煤炭行业普遍存在采掘比例失调的问题。并且在煤矿安全事故中,巷道掘进时冒顶、片帮事故占比高居不下的大背景下。本文通过对影响煤巷快速掘进因素和现有超前临时支护技术的分析研究总结,从中发现掘进机破岩效率、钻孔效率以及运输效率基本满足要求,然而施工工艺、掘进方式还存在很多问题,空顶距的合理最大化是有效提高掘进速度的途径,临时支护是制约煤巷快速掘进的瓶颈。而现有的设备都是以掘进机为基础研发配套设备,要使掘进发生质的飞跃,急需研发以支护工艺为主体的一体机械自动化设备。针对施工工艺和掘进方式的不足,在悬臂式掘进机配套单体锚杆钻机的施工工艺下,研究分析切割工艺和支护工艺,通过掘进机断面极限形状分析和有限元程序对“蛇形”、“回形”、“螺旋形”三种截割路径的数值模拟分析,得到从下至上的“蛇形”最优切割路径方式最有利于巷道围岩的稳定,提出掘进机机身左右不动,煤巷断面切割快速一次成型,临时支护与永久支护“合二为一”的提高掘进速度的途径。以渭北董东煤业有限公司50110回风巷为工程背景,采用Midas GTS NX有限元程序分析了不同的空顶距离、截面形状、煤层埋深对机掘煤巷空顶区围岩稳定性的影响,得到矩形巷道围岩位移和塑性区分布规律,得到直墙圆拱巷道断面可将空顶距离由4m提高到4.8m。针对现有临时支护设备的缺陷,提出适合现有掘进工艺临时支护设备应具有的优点和改进思路,设计了一种配合悬臂式掘进机施工的临时防护支架结构,提出了两种有利于快速施工的防护支架局部结构,并通过数值模拟分析了支架主要承重构件的受力特性。
纪绍思,叶洪金[8]（2018）在《掘锚一体化巷道瓦斯治理技术研究》文中研究说明为了有效防止巷道掘进期间瓦斯的大量集聚或者涌出,确保矿井安全开采,分析了瓦斯涌出的影响因素,采用COSMOL Multiphysics数值模拟软件,对不同掘进速度下巷道瓦斯流动规律进行了模拟分析。研究得出,掘进速度对于巷道周围瓦斯压力的分布有影响,掘进巷道沿巷道走向、巷帮方向时,瓦斯衰减范围随着掘进速度增大而减小;巷道掘进速度越快,煤层瓦斯梯度越小,靠近煤壁处,瓦斯的流动速度也越慢。该研究为有效防止巷道掘进过程中可能发生的瓦斯事故提供了理论基础。
马睿[9]（2016）在《巷道快速掘进空顶区顶板破坏机理及稳定性控制》文中提出煤巷快速掘进是矿井提高单掘速度、保障生产接替、提高煤矿机械化水平的重要支撑技术,在我国矿井应用十分广泛。受掘进工艺流程影响,煤巷掘进作业人员经常处于空顶区边缘或内部,施工安全受空顶区顶板稳定性严重影响。同时,空顶区稳定性规律是设备、工艺及支护设计的基础,煤层伴生顶底板岩层多为性质软弱的泥质岩性,不及时支护或受掘进施工扰动易破碎垮落,所以空顶区顶板安全问题严重困扰着快速掘进技术的现场应用。论文以快速掘进煤巷空顶区顶板为主要研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,以空顶区顶板岩梁结构为切入点,研究了快速掘进煤巷空顶区顶板稳定性规律及主要影响因素,揭示了空顶区顶板变形破坏规律及与迎头结构的相互作用关系,在此基础上对煤巷空顶区顶板围岩控制技术、快速掘进工艺问题以及配套设备问题等几方面进行了研究。主要成果如下:（1）分析了顶板结构特征,得出了空顶区顶板稳定性机理。随顶板厚度增加,其抗弯模量逐渐增大;随顶板岩梁深跨比增大,其挠度逐渐减小,煤壁内支承压力逐渐降低。帮部岩体变形会增加顶板岩梁的有效跨度,削弱其稳定性;顶板可承载自身和冒落范围岩体的载荷时,帮锚可显着提高锚固体抗压和抗剪强度、减小破碎区及塑性区宽度、优化顶板受力,有效控制顶板下沉。（2）得出了帮部刚度、循环步距及顶板支护强度等因素对空顶区顶板稳定性的影响规律:空顶区塑性区为椭圆形,其长轴由迎头岩体性质决定,短轴受帮部刚度影响;循环步距对空顶区顶板垂直应力分布影响极小,但对后方已支护顶板的二次下沉影响较大;增加后方顶板支护强度对空顶区顶板下沉量减小效果微弱,但能改善其承载状态,为迎头提供较好的推进基础。（3）揭示了迎头支撑结构和滞后支护对空顶区顶板稳定性的影响规律。滞后支护与迎头“C”型支撑结构的组合状态决定了空顶区顶板的下沉量及破坏状态,随着空顶距离增大,组合状态演化过程可分为叠加支撑、协同支撑、独立支撑三个阶段;以此为基础,形成了滞后支护与迎头支撑结构“C+”耦合支护的技术思路。（4）得到了顶板弯曲下沉易诱发直接顶岩层发生拉伸破坏失稳的本质规律。空顶距离增大使得迎头支撑和滞后支护仅能限制悬空顶板两端的竖向位移,空顶区中部的无约束状态导致该处的拉应力分布,且拉应力峰值位置偏向空顶区后部,成为顶板破坏垮落的突破区域。（5）借助主成分分析法分析了影响快速掘进的人、机、物料、作业方法、环境五大要素。截割头的截割效率是制约巷道掘进速度的一个薄弱环节,通过对比分析“S”型切割轨迹和螺旋线切割轨迹围岩应力分布特征,得出采用自下而上推进方式的“S”型切割轨迹更有利于保持巷道围岩的稳定。结合济宁三矿的工程条件,开展了针对性的实践探索,取得了良好的控制效果,进一步验证和诠释本文理论研究工作的合理性和有效性。
朱拴刚[10]（2015）在《神东煤炭集团煤巷快速掘进技术研究及实践》文中指出介绍了神东煤炭集团结合自身采掘实际情况,研究国内外煤巷快速掘进技术的发展,通过对影响煤巷快速掘进技术因素进行分析,建成了煤巷快速掘进系统,为我国煤巷快速掘进技术的发展提供了经验。
二、掘锚一体化是快速掘进的主要途径（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掘锚一体化是快速掘进的主要途径（论文提纲范文）
（1）掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径（论文提纲范文）
| 1 掘进工作面围岩应力与变形分布特征及地质力学影响因素 |
| 1.1 掘进工作面围岩应力与变形分布特征 |
| 1.1.1 数值模型建立 |
| 1.1.2 数值模拟结果分析 |
| 1.2 掘进工作面围岩应力与变形的地质力学影响因素 |
| 1.2.1 围岩强度 |
| 1.2.2 围岩结构与地质构造 |
| 1.2.3 地应力 |
| 2 掘进参数对围岩稳定性的影响 |
| 2.1 巷道宽度 |
| 2.2 开挖方式 |
| 2.3 空顶距 |
| 2.4 掘进速度 |
| 3 支护对掘进工作面围岩稳定性的影响 |
| 3.1 临时支护 |
| 3.2 永久支护 |
| 4 掘进工作面围岩稳定性分类 |
| 5 煤巷可掘性、可钻性及可锚性分析 |
| 5.1 煤巷可掘性 |
| 5.2 围岩的可钻性 |
| 5.3 围岩的可锚性 |
| 6 煤巷快速掘进实现的技术途径 |
| 6.1 煤巷掘进存在的问题 |
| (1)缺乏有效的临时支护。 |
| (2)多数条件下，特别是采用悬臂式掘进机掘进时，不能实现掘支平行作业。 |
| (3)现有树脂锚杆、锚索施工工艺相对复杂、占用时间长。 |
| (4)掘进施工涉及掘进机、锚杆钻机、运输机等多个设备。 |
| (5)掘进装备可靠性较差、整体开机率较低。 |
| 6.2 提高煤巷掘进速度的途径 |
| (1)确定适合的掘进模式。 |
| (2)掘进工艺优化。 |
| (3)掘进装备优选。 |
| (4)支护形式与参数优化。 |
| (5)掘进全系统整体配套与协同。 |
| 7 煤巷掘进的自动化与智能化 |
| 7.1 掘进自动化、智能化总体架构 |
| 7.2 掘进工作面自动化、智能化关键技术 |
| 7.2.1 自动化、智能化截割技术 |
| 7.2.2 临时支护技术 |
| 7.2.3 自动化锚杆施工技术 |
| 7.2.4 超前探测技术 |
| 7.2.5 定位与导航技术 |
| 7.2.6 围岩稳定性与环境监测及大数据分析 |
| 7.3 煤巷自动化、智能化掘进技术发展路径 |
| 8 结 论 |
（2）城郊矿高应力煤巷掘锚护一体化快速掘进支护技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法和路线 |
| 2 煤岩物理力学特性测试及围岩结构特征探测 |
| 2.1 巷道地质工程背景 |
| 2.2 煤岩物理力学特性测试分析 |
| 2.3 岩石微观结构特征分析 |
| 2.4 深部巷道地应力测试分析 |
| 2.5 巷道围岩结构裂隙发育特征探测研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 掘锚护一体化煤巷合理断面形状与尺寸设计 |
| 3.1 巷道断面形状合理设计 |
| 3.2 巷道宽高比合理设计 |
| 3.3 巷道断面合理尺寸确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高应力煤巷围岩支护参数合理设计 |
| 4.1 高应力煤巷围岩支护结构 |
| 4.2 高应力煤巷围岩支护数值模拟 |
| 4.3 煤巷合理支护参数设计 |
| 4.4 煤巷支护参数数值模拟合理设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 掘锚护一体化煤巷掘进支护工艺优化 |
| 5.1 支护材料力学特性改进设计 |
| 5.2 掘锚护快速掘进技术设备应用 |
| 5.3 掘进与支护工艺组织优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高应力煤巷围岩变形规律及控制效果评价 |
| 6.1 巷道围岩变形监测 |
| 6.2 巷道围岩变形监测结果分析 |
| 6.3 巷道围岩变形特征 |
| 6.4 巷道围岩控制方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）煤矿巷道智能掘进装备的关键技术问题探讨（论文提纲范文）
| 1 智能掘进装备的可靠性 |
| 2 掘锚护一体化装备的高效性 |
| 2.1 快速定位找眼技术 |
| 2.2 提高掘锚装备与锚护材料的协同性与匹配性 |
| 2.3 新施工工艺与安全标准的研究 |
| 2.4 支护新工艺方面的革新 |
| 3 煤矿巷道智能化掘进实现途径 |
（4）掘锚一体化高效掘进理论与技术（论文提纲范文）
| 1 掘锚一体化高效掘进理论基础 |
| 1.1 掘锚一体化高效掘进概念及内涵 |
| 1.2 相关理论基础 |
| (1)高预应力锚固理论。 |
| (2)空顶区顶板稳定控制理论。 |
| (3)软岩流变理论和松动圈理论。 |
| (4)锚杆支护动态信息设计方法[10]。 |
| 1.3 高效掘进围岩变形破坏规律及破坏机理 |
| 1.4 低比能耗高效截割 |
| 1.5 掘锚一体化高效掘进的技术特征及构架 |
| 2 掘锚一体化高效掘进关键技术 |
| 2.1 高效掘进系统集成配套技术 |
| 2.2 掘锚一体化技术 |
| 2.3 全宽截割技术 |
| 2.4 空间多维度同步支护技术 |
| 2.5 高效锚钻技术 |
| 2.6 柔性连续运输技术 |
| 2.7 高效粉尘防治技术 |
| (1)固液气三幕控尘方法和移动除尘技术。 |
| (2)袋式除尘器。 |
| (3)湿式除尘器。 |
| 2.8 多机协同控制技术 |
| 3 工程应用 |
| 3.1 矿井掘进工作面条件 |
| 3.2 掘进工艺及各工序耗时分析 |
| (1)临时支护工序。 |
| (2)截割、运煤工序。 |
| (3)支护工序。 |
| (4)正规作业循环。 |
| 3.3 现场掘进效果 |
| 3.4 其他应用案例 |
| 3.5 技术对比 |
| 4 结 论 |
（5）赵庄矿综掘煤巷复合顶板稳定机制与安全控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锚杆支护技术发展与支护理论研究现状 |
| 1.2.2 煤巷复合顶板变形机理及其控制研究现状 |
| 1.2.3 煤巷掘进工作面围岩稳定性研究现状 |
| 1.2.4 煤巷综掘技术及其应用现状 |
| 1.2.5 存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 2 煤巷围岩地质力学特性及综掘速度制约因素 |
| 2.1 赵庄矿工程地质环境 |
| 2.1.1 工程地质条件 |
| 2.1.2 地应力场分布规律 |
| 2.2 煤巷围岩力学特性测试 |
| 2.2.1 围岩矿物成分测试 |
| 2.2.2 围岩基本物理力学参数测定 |
| 2.3 煤巷顶板结构特征探测 |
| 2.3.1 煤巷复合顶板基本特征及分类 |
| 2.3.2 煤巷顶板内部结构探测 |
| 2.4 复合顶板煤巷综掘施工现状 |
| 2.4.1 煤巷综掘施工方案 |
| 2.4.2 煤巷综掘速度现状 |
| 2.5 复合顶板煤巷综掘速度制约因素 |
| 2.5.1 复合顶板煤巷综掘速度制约因素的基本构成 |
| 2.5.2 复合顶板煤巷综掘速度制约因素因子分析 |
| 2.5.3 复合顶板煤巷快速综掘的实施途径分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 综掘煤巷复合顶板稳定性演化规律及其影响因素 |
| 3.1 煤巷综掘工艺及空间区划 |
| 3.1.1 煤巷综掘工艺描述 |
| 3.1.2 综掘煤巷空间区划 |
| 3.2 综掘煤巷复合顶板稳定性演化规律 |
| 3.2.1 综掘煤巷数值计算模型 |
| 3.2.2 顶板应力渐次演化规律 |
| 3.2.3 顶板变形动态演化规律 |
| 3.2.4 顶板塑性区演化规律 |
| 3.3 综掘煤巷复合顶板稳定性影响因素分析 |
| 3.3.1 综掘煤巷复合顶板稳定性影响因素分类 |
| 3.3.2 围岩条件对顶板稳定性的影响规律 |
| 3.3.3 掘进参数对顶板稳定性的影响规律 |
| 3.3.4 巷道支护对顶板稳定性的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 综掘煤巷复合顶板变形破坏机制研究 |
| 4.1 综掘煤巷空顶区复合顶板变形破坏机制 |
| 4.1.1 薄板小挠度弯曲基本理论 |
| 4.1.2 空顶区复合顶板变形规律 |
| 4.1.3 空顶区复合顶板变形破坏机制 |
| 4.2 空顶距的确定及其影响因素分析 |
| 4.2.1 综掘煤巷空顶距的确定 |
| 4.2.2 空顶距影响因素敏感性分析 |
| 4.3 综掘煤巷支护区复合顶板变形破坏机制 |
| 4.3.1 煤巷复合顶板变形破坏基本特征 |
| 4.3.2 支护区复合顶板弯曲变形规律 |
| 4.3.3 支护区复合顶板变形破坏机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 综掘煤巷复合顶板安全控制技术研究 |
| 5.1 综掘煤巷复合顶板安全控制思路 |
| 5.1.1 围岩防控对策对煤巷掘进速度的影响 |
| 5.1.2 快速综掘煤巷复合顶板安全控制思路 |
| 5.2 锚杆(索)对复合顶板的作用效应分析 |
| 5.2.1 锚杆对复合顶板的控制作用 |
| 5.2.2 锚索对复合顶板的控制作用 |
| 5.2.3 锚杆(索)支护关键影响因素分析 |
| 5.3 综掘煤巷复合顶板安全控制技术 |
| 5.3.1 复合顶板“梁-拱”承载结构耦合支护技术 |
| 5.3.2 综掘煤巷复合顶板分步支护技术 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 现场工程试验 |
| 6.1 综掘煤巷工程地质条件 |
| 6.2 复合顶板煤巷综掘施工方案优化 |
| 6.2.1 综掘煤巷支护方案优化 |
| 6.2.2 煤巷综掘工艺流程优化 |
| 6.2.3 煤巷综掘施工组织优化 |
| 6.3 复合顶板煤巷综掘试验效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）煤矿智能化(初级阶段)研究与实践（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1我国煤矿综合机械化、自动化和智能化发展现状 |
| 1.1我国煤矿综合机械化发展历程 |
| 1.2液压支架电液控制系统发展历程 |
| 1.3高可靠性煤机装备发展历程 |
| 1.4薄煤层自动化、智能化开采实践 |
| 1.5中厚煤层智能化开采实践 |
| 1.6大采高和超大采高智能化开采实践 |
| 1.7特厚煤层智能化综采放顶煤开采实践 |
| 2煤矿智能化定义及发展原则、目标和任务 |
| 2.1煤矿智能化相关术语定义 |
| 2.2煤矿智能化发展原则与目标 |
| 2.2.1煤矿智能化发展原则 |
| 2.2.2煤矿智能化发展目标 |
| 2.3煤矿智能化发展的主要任务 |
| 3煤矿智能化基础理论研究 |
| 3.1煤矿智能化基础理论研究难点 |
| 3.2基于智能感知的数字煤矿智慧逻辑模型 |
| 3.3智慧逻辑模型框架下的开采系统智能化控制 |
| 3.4开采系统健康状态评价、寿命预测与维护决策 |
| 4智能化煤矿顶层设计与关键技术 |
| 4.1智能化煤矿总体架构 |
| 4.2煤矿智能系统组成 |
| 4.3智能系统关键技术与实现路径 |
| 4.4煤矿机器人 |
| 4.5技术短板与工程难题 |
| 5煤矿智能化开采模式与技术路径 |
| 5.1薄及中厚煤层智能化无人开采模式 |
| 5.2大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式 |
| 5.3综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式 |
| 5.4复杂条件机械化+智能化开采模式 |
| 6煤矿智能快速掘进关键技术与模式 |
| 6.1煤矿智能掘进装备关键技术与研发进展 |
| 6.2巷道快速支护技术研发现状 |
| 6.3锚钻装备与支护关键技术 |
| 6.4快速掘进装备总体配套技术与工艺研发进展 |
| 6.5智能化快速掘进技术 |
| 7煤矿智能化发展问题思考与政策建议 |
| 7.1条件多样性与区域不平衡相关问题的思考 |
| 7.2政策建议 |
| 8结语 |
（7）煤巷快速掘进工艺及超前临时支护研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 课题的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 本课题国内外的研究现状 |
| 1.2.1 煤巷快速掘进工艺研究现状 |
| 1.2.2 超前临时支护技术研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 本课题的研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 煤巷快速掘进影响因素分析 |
| 2.1 机械设备的选型 |
| 2.1.1 掘进机 |
| 2.1.2 锚杆钻机 |
| 2.1.3 运输设备 |
| 2.2 工程地质条件 |
| 2.3 施工工艺 |
| 2.4 掘进工艺 |
| 2.5 临时支护 |
| 2.6 小结 |
| 3 煤巷快速掘进改进工艺研究 |
| 3.1 切割工艺 |
| 3.1.1 掘进机掘进断面极限形状 |
| 3.1.2 掘进机切割路径 |
| 3.1.3 掘进机切割最优路径建模仿真分析 |
| 3.2 支护“合二为一”的工艺 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 实现快速掘进空顶距优化 |
| 4.1 数值模拟研究 |
| 4.1.1 工程背景介绍 |
| 4.1.2 模拟方案设计 |
| 4.2 空顶距离对巷道空顶区围岩稳定性的影响 |
| 4.2.1 位移场分布规律 |
| 4.2.2 塑性区分布规律 |
| 4.3 巷道截面形状对空顶区围岩稳定性的影响 |
| 4.4 煤层埋深对空顶区围岩稳定性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实现快速掘进临时支护设备的改进 |
| 5.1 适应掘进工艺临时支护设备应具有的优点 |
| 5.2 临时支护设备改进思路 |
| 5.3 新型临时支架的研发 |
| 5.3.1 临时支架总体设计思路 |
| 5.3.2 超前临时支架的设计特色 |
| 5.3.3 超前临时支架的承载机理 |
| 5.3.4 超前临时支架的支护数据设定 |
| 5.3.5 基于CAXA3D的支架实体设计 |
| 5.4 超前临时支架的主要受力构件的数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）掘锚一体化巷道瓦斯治理技术研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 瓦斯涌出的影响因素 |
| 2 瓦斯流动规律数值模拟研究 |
| 2.1 煤岩流固耦合数学模型 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.3 模拟结果和分析 |
| 2.3.1 瓦斯压力分布分析 |
| 2.3.2 沿巷帮方向的瓦斯压力变化 |
| 2.4 瓦斯压力梯度分析 |
| 3 结论 |
（9）巷道快速掘进空顶区顶板破坏机理及稳定性控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| Extended Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方案 |
| 2 空顶区顶板结构及稳定性影响规律 |
| 2.1 顶板岩梁结构及力学模型 |
| 2.2 顶板深跨比对巷道支护影响规律 |
| 2.3 顶板下沉受巷帮支护强度影响规律 |
| 2.4 循环步距对空顶区顶板稳定性的影响规律 |
| 2.5 支护强度对顶板稳定性的影响规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 掘进工作面空顶区顶板围岩结构稳定性及关键影响因素分析 |
| 3.1 “C+”结构与空顶区顶板关系分析 |
| 3.2 空顶距离对空顶区顶板稳定性影响规律 |
| 3.3 顶板应力分布及位移渐次演化特征 |
| 3.4 顶板结构及破坏特征受空顶距离影响特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 快速掘进空顶区顶板稳定高性能锚杆支护机理 |
| 4.1 不同空顶条件下顶板稳定性分析 |
| 4.2 顶板锚网支护安全判定准则 |
| 4.3 大间排距高性能锚杆原理 |
| 4.4 锚杆合理支护参数模拟分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤巷快速掘进的工艺系统影响要素研究 |
| 5.1 煤巷掘进及其工艺过程 |
| 5.2 快速掘进影响要素研究 |
| 5.3 综掘机切割方式与巷道快速掘进研究 |
| 5.4 截割轨迹建模与仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 工业性试验 |
| 6.1 工程地质概况 |
| 6.2 巷道围岩控制方案 |
| 6.3 煤巷快速掘进工艺系统影响要素优化 |
| 6.4 应用效果分析 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）神东煤炭集团煤巷快速掘进技术研究及实践（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 煤巷快速掘进研究现状及制约因素 |
| 1.1 国内外研究现状 |
| 1.2 制约煤巷快速掘进的关键因素 |
| 2 巷道快速掘进技术解决措施及工程应用 |
| 2.1 巷道快速掘进技术的解决措施 |
| 2.2 工程应用 |
| 3 结论 |
四、掘锚一体化是快速掘进的主要途径（论文参考文献）
- [1]掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径[J]. 康红普,姜鹏飞,高富强,王子越,刘畅,杨建威. 煤炭学报, 2021(07)
- [2]城郊矿高应力煤巷掘锚护一体化快速掘进支护技术研究[D]. 何东升. 中国矿业大学, 2020
- [3]煤矿巷道智能掘进装备的关键技术问题探讨[J]. 丁振华,吴家梁,姜德义,史成建,刘兴利,苏云辉,杜俊生. 中国煤炭, 2020(11)
- [4]掘锚一体化高效掘进理论与技术[J]. 王虹,王建利,张小峰. 煤炭学报, 2020(06)
- [5]赵庄矿综掘煤巷复合顶板稳定机制与安全控制技术[D]. 赵明洲. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [6]煤矿智能化(初级阶段)研究与实践[J]. 王国法,刘峰,孟祥军,范京道,吴群英,任怀伟,庞义辉,徐亚军,赵国瑞,张德生,曹现刚,杜毅博,张金虎,陈洪月,马英,张坤. 煤炭科学技术, 2019(08)
- [7]煤巷快速掘进工艺及超前临时支护研究[D]. 康高鹏. 西安科技大学, 2019(01)
- [8]掘锚一体化巷道瓦斯治理技术研究[J]. 纪绍思,叶洪金. 能源与环保, 2018(08)
- [9]巷道快速掘进空顶区顶板破坏机理及稳定性控制[D]. 马睿. 中国矿业大学, 2016(03)
- [10]神东煤炭集团煤巷快速掘进技术研究及实践[J]. 朱拴刚. 陕西煤炭, 2015(04)