利用CAD模拟法确定综掘巷道直角拐弯抹角尺寸.pdf

CAD模拟法在煤矿综掘巷道直角拐弯抹角尺寸确定中的应用： 一、背景介绍 煤矿井下作业安全是煤矿生产中的重中之重，巷道交叉点作为煤矿井下支承压力的叠加区域，顶板控顶面积较大，是矿井巷道支护体系中的薄弱环节。在高强度开采与机械化作业的背景下，要求巷道断面增大，巷道掘进过程中采用综掘机转弯掘进时，由于机组长度较长，为了顺利转弯，需要对巷道内侧进行抹角处理，从而增大了交叉点的跨度和空顶面积，给顶板管理带来挑战。 二、问题的提出 随着开采强度的提高，巷道的宽度普遍增加，而综掘机机身长度较长，导致了在拐弯掘进过程中必须向掘进方向内侧抹角以满足转弯需要。由于缺乏科学的作业标准，现场操作往往导致抹角尺寸过大或过小，不仅增大了空顶面积，也可能造成无法正常掘进或窝工现象，因此迫切需要对综掘机在不同宽度的巷道内拐弯抹角尺寸进行科学确定。 三、模拟方法与思路 为了精确模拟和确定综掘机在不同宽度的巷道内拐弯抹角尺寸，技术人员使用CAD绘图软件进行模拟分析。模拟的基本思路是确保巷道断面足够大且按照要求的方位角掘进，模型中要求综掘机切割头摆动到极限角度时能与掘进方向重合。在此状态下，综掘机切割头伸入拐弯巷道的距离即为抹角深度，同时保证综掘机切割头在极限状态下能切割抹角终点内侧的煤帮，而机组本体不受干扰的位置即为抹角宽度。 四、模拟流程与关键步骤 1. 基础资料收集：梳理矿井常用巷道断面尺寸，收集在用的综掘机型号及其技术参数。 2. 确定模拟对象：选择常见的综掘机型号及其适用的巷道宽度。 3. CAD绘图模拟：根据收集到的资料，在CAD软件中建立巷道及综掘机的模型，模拟综掘机在不同宽度的巷道内拐弯抹角的尺寸。 4. 规律探索与作业标准制定：分析模拟数据，总结不同型号综掘机在不同巷道宽度下拐弯抹角的规律，形成作业标准以指导现场施工。 5. 结果应用：根据模拟得出的抹角尺寸标准，为综掘机司机提供操作指导，避免因抹角尺寸不当造成的安全隐患和材料浪费。 五、项目实施效果 项目实施后为现场管理提供了科学依据，为司机拐弯作业提供了施工标准，有效避免了因抹角尺寸不当引发的问题，确保了煤矿的安全生产，并且减少了支护材料的浪费。 六、结论 利用CAD模拟法确定综掘巷道直角拐弯抹角尺寸，不仅能够减小巷道交叉点处空顶面积，缩小控顶面积，而且能够为顶板管理提供重要依据，达到确保矿井安全生产和节省材料的目的。此方法已在晋城煤业集团戚压矿实施，有效解决了实际问题，具有较强的实践价值和推广意义。