深部综掘巷道机器人化超前支护方案与最佳支护时机研究

作     者：薛光辉 程继杰 管健 李秀莹 吴淼 Xue Guanghui;Cheng Jijie;Guan Jian;Li Xiuying;Wu Miao

作者机构：中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046306) 中央高校基本科研业务费专项资金(2009QJ16) 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2019年第4卷第4期

页      码：349-356页

摘      要：综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。基于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支护方案和支护时机的概念,阐述了支护机器人的结构与工作原理。以旗山矿地质条件为例,建立了巷道围岩-超前支架力学耦合模型,采用数值模拟分析了不同支护时机下巷道围岩变形与支架受力情况。结果表明:顶板下沉10~15 mm时,巷道围岩承载能力较强,平衡后顶板最大下沉量最小,约29.64 mm,超前支架顶部受力最小,约0.13 MPa,有利于超前支架的设计与巷道安全支护,为最佳支护时机。总结了综掘巷道最佳支护时机的确定方法,为利用巷道围岩的自承载能力、减小巷道围岩变形、降低巷道支护成本、提高巷道支护效率和安全性提供了思路。

主 题 词：深部综掘巷道 机器人化 超前支护 支护时机 围岩-超前支架力学耦合模型 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.19606/j.cnki.jmst.2019.04.009

馆 藏 号：203688707...