掘锚一体化机组的煤巷快速支护技术与效果

"本文主要探讨了煤巷掘锚一体化机组快速支护技术的研究，旨在解决国内煤矿掘锚一体化煤巷掘进效率低的问题。通过分析围岩工程环境和原有支护方案，提出了采用小承载结构来控制围岩变形的策略，并详细阐述了小承载结构的作用机制，包括初期支护强度、短锚索宽承载效应、大护表预应力扩散效应以及让压结构损失效应。在此基础上，结合掘锚机组的工作特性，对支护技术工艺进行了优化，并在井下进行了工业性试验，结果显示新方案能够显著提高成巷速度并降低支护成本。" 在当前的煤矿行业中，掘锚一体化技术的应用是提高掘进效率的关键。然而，由于各种因素，如地质条件复杂、支护工艺不适应等，导致掘锚一体化机组的掘进效率低下。针对这一问题，研究人员何杰和崔千里提出了一种创新的解决方案——小承载结构控制围岩变形。小承载结构的设计考虑了围岩的力学特性，通过初期支护提供足够的强度，防止围岩过早破坏，同时利用短锚索的宽承载效应，实现更广泛的支撑范围，有效分散应力。 大护表预应力扩散效应则是通过预应力的分布，使得支护结构能更好地适应围岩的动态变化，减少因应力集中导致的支护失效。此外，让压结构损失效应的考虑是为了补偿因施工过程中结构变形带来的支撑力损失，确保支护效果的持久性。这些机制的综合应用，旨在改善现有支护方案，提高其对复杂地质条件的适应性。 为了验证这一技术的有效性，研究人员结合掘锚机组的工作特性，对其工艺流程进行了优化，包括支护材料的选择、支护时间的安排以及施工方法的改进。在实际井下环境中进行的工业性试验表明，新支护方案和工艺显著提高了煤巷掘进的速度，速度提升了75%，这不仅意味着生产效率的大幅提升，还带来了支护成本的大幅度降低，对于煤矿企业的经济效益和安全生产具有重要意义。 此项研究的成果对我国煤矿行业的掘进技术进步和安全水平提升具有积极的推动作用，同时也为同类复杂地质条件下的煤矿提供了有价值的参考。通过不断的技术创新和实践，未来有望进一步提高掘锚一体化机组的性能，实现更加高效、经济、安全的煤巷掘进。