掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径
2021-08-16康红普姜鹏飞高富强王子越杨建威
煤炭学报 2021年7期
康红普,姜鹏飞,高富强,王子越,刘 畅,杨建威
(1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013; 2.煤炭科学研究总院 开采研究分院,北京 100013; 3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013)
巷道掘进与支护是井工开采的关键技术之一,是保证煤矿安全、快速、高效建设与生产的必要基础。我国井工煤矿每年新掘进的巷道总长度超过12 000 km,其中煤、半煤岩巷道占比80%以上,是我国规模最大的地下工程。巷道掘进速度、效率、成本显著影响矿井的产量与效益。
与非煤矿山巷道、交通隧道等相比,煤矿巷道处于煤系沉积岩地层中,不仅围岩强度低,而且多数围岩结构面发育、稳定性较差[1]。同时,随着煤矿开采深度不断增加,高应力巷道越来越多;随着大型采掘设备的广泛采用及通风的要求,巷道断面越来越大;随着采煤工作面推进速度和产量的不断提高,采掘接续紧张的局面日益突出,要求在保证巷道安全与支护效果的条件下,显著提高巷道掘进速度;另外,为降低煤炭生产成本、提高矿井效益,巷道掘进与支护成本不能过高。所有这些因素给巷道掘进与支护提出更高的要求。
掘进包括割煤、运输、支护(临时支护、永久支护)、通风、降尘等多个工序,每个工序及各工序之间的相互协同均影响成巷速度。我国煤巷掘进技术、装备及机械化水平明显落后于采煤技术与装备。目前,全国综掘工作面平均月进尺不到200 m,掘进队与综采队平均配比为3.1∶1,采掘比例严重失衡[2-3]。……
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