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岩巷快速掘进优化设计及应用

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摘要

第1章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 研究的意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 主要研究内容、方法及技术路线

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 研究方法

1.4.3 技术路线

第2章 工作面概况及地质条件

2.1 南翼地区及皮带输送机巷概况

2.1.1 煤层

2.1.2 其它开采条件

2.1.3 储量

2.1.4 南翼生产系统

2.1.5 南翼皮带运输巷

2.2 地质条件

2.2.1 水文地质条件

2.2.2 地质构造

2.2.3 陷落柱

第3章 影响快速掘进因素分析

3.1 掘进装备的影响分析

3.2 巷道内粉尘影响分析

3.3 作业方式影响分析

3.4 人员综合素质影响

3.5 组织管理影响

3.6 小结

第4章 岩巷快速掘进装备选型

4.1 综掘系统的优点及其各部分选型

4.1.1 综掘系统简述

4.1.2 综掘系统的优点

4.1.3 掘进机选型

4.1.4 皮带输送机选型

4.1.5 大巷矿车选型

4.2 掘进设备及其配套装备优化研究

4.2.1 方案1 掘进机+桥式胶带转载机+可伸缩胶带输送机作业线

4.2.2 方案2 掘进机+桥式胶带转载机+刮板输送机作业线

4.2.3 方案3 掘进机+梭车作业线

4.2.4 方案4 掘进机+吊挂式胶带机+矿车作业线

4.2.5 配套方案选取

4.3 小结

第5章 实现快速掘进途径分析

5.1 巷道层位合理选取

5.2 巷道支护方式优化

5.3 巷道成型控制分析

5.3.1 截割最优路径分析

5.3.2 断面极限形状分析

5.4 掘进机掘进轨迹分析

5.5 破岩最佳效能分析

5.5.1 刀盘推力

5.5.2 刀盘扭矩

5.5.3 刀盘转速

5.6 提高掘进机开机效率途径分析

5.6.1 开机率的定义

5.6.2 开几率的分类

5.6.3 开机率的计算

5.6.4 提高开机率的途径

5.7 小结

第6章 高效综合防尘技术

6.1 粉尘的危害

6.2 截割产尘机理

6.2.1 截割工作面粉尘的构成

6.2.2 截割产尘机理分析

6.3 岩巷高效综合防尘技术

6.3.1 旋流式除尘风机除尘

6.3.2 压风管续接附壁风简辅助除尘

6.3.3 喷雾设备降尘

6.3.4 净化防尘帘降尘

6.4 小结

第7章 作业方式优化

7.1 岩巷掘进常规作业方式分析

7.2 四六制与三八制对比分析

7.3 薛村矿快速掘进作业方式优化

7.4 小结

第8章 现场工业性试验

8.1 现场施工概况

8.1.1 优化巷道层位、支护设计

8.1.2 优化排矸运输系统

8.1.3 优化作业线,设备合理选型

8.1.4 采用除尘风机、附壁风筒

8.2 快速掘进组织与管理保障措施

8.2.1 优化劳动组织

8.2.2 制定合理的正规循环作业

8.2.3 加强综掘机司机技术培训

8.2.4 加大地质测量及地质预报

8.2.5 严格考核机制、严抓工程质量管理

8.3 整条巷道月进度

8.4 经济社会效益

8.4.1 经济效益

8.4.2 社会效益

8.5 小结

结论

致谢

参考文献

作者简介

学习经历

攻读硕士学位期间发表的论文

研究生期间课程学习情况

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摘要

随着我国的煤炭行业的发展,煤矿采煤技术和采煤方法得到不断更新,采煤机械化水平也不断提高,而岩巷掘进速度却一直停留在较低的水平,使采掘接替普遍紧张。本文以薛村矿南翼地区皮带运输巷为研究对象,运用数值计算、现场试验与理论分析等方法研究并制定了岩石巷道快速掘进优化设计方案,通过工业性实验验证了该方案的有效性及可行性。
  本文在总结分析前人研究成果的基础上,从施工工艺、掘进设备选择、地质条件及施工组织管理等方面对岩巷快速施工进行了分析和总结,并在此基础上为实现岩巷高速高效掘进施工提出了现实的技术措施。在具体实践应用中,进行了具体技术研究,其中主要包括:岩巷快速掘进的设备选型,设备选型及配套设施的选择是影响岩巷快速掘进的主要因素,文中将对不同配套设施进行优化分析,最后综合选型;设备选型后,对机械装备如何实现快速掘进进行深入分析,对层位选择,支护优化,破岩最佳效能进行分析;巷道除尘,岩巷掘进时,产生大量的岩石粉尘,严重影响巷道的快速掘进和工人的健康,本文对岩巷掘进除尘设备设施进行改进,降低掘进产生的粉尘,进而提高岩巷掘进速度;作业方式优化,在岩巷掘进过程中,不同的作业方式对掘进速度有极大影响,寻找合适的作业方式将会极大提高岩巷掘进速度。
  实现结果表明,岩巷掘进的设备选型及配套设施的选择、岩层层位的合理选取、支护方式的优化设计、巷道有效除尘、作业方式优化,能够实现岩巷的高效快速掘进。

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