潞安煤矿综合机械化快速掘进技术实践

潞安煤矿综合机械化快速掘进技术实践的知识点包括： 一、工程背景及地质条件 潞安煤矿S工作面位于-500水平东二采区，开采的12#煤层平均厚度为4.05米，平均抗压强度为14.6MPa。煤层较为松软，并且存在较多的节理裂隙，这些地质条件直接影响了综掘的效率和安全性。 二、掘进及支护设备 在煤矿掘进作业中，所选用的设备对掘进循环的时间长度有直接影响。潞安煤矿目前使用的旧式掘进机存在一些问题，比如频繁进退作业、机底下陷等，这些都增加了作业难度。在支护方面，旧式锚杆钻机需要人工频繁移动，影响了掘进速度和安全生产。 三、施工工艺 潞安煤矿常用的掘进工艺为悬臂式掘进机配合单体锚杆钻机、装载机和胶带输送机的综合机械化掘进。这种工艺的施工流程包括：综掘机割煤、出煤、掘进机后撤、单体锚杆机人工移至工作面、连接风水管路、锚杆机钻孔、安装以及进入新工作面进行循环作业。这种掘进工艺在特定条件下（短掘短支、一掘一支循环作业）表现得比较高效。 四、施工工艺中的具体问题 在施工过程中发现，掘进头前方煤体及顶底存在应力集中区，尤其是在掘进尺寸为3.2米时，掘进头顶板有显著的应力集中现象，这对巷道掘进是不利的。另外，巷道辅助运输系统也需要针对性的改造，如将原有的刮板输送机更换为SDP-650型胶带输送机，以实现更高效的物料运输。 五、数值模拟与优化 为了寻求合理的循环进度和支护方式，研究中利用三维有限差分软件FLAC3D进行数值模拟，建立了S工作面的三维模型。通过模拟不同掘进进尺（0.8米、1.6米、2.4米、3.2米）时的掘进头应力场分布，发现3.2米进尺时，掘进头顶板应力集中明显。因此，根据模拟结果，对锚孔装药量、树脂锚固剂胶凝时间进行了调整，并灵活掌握支护密度，必要时采用后路补打锚索强化支护方式，并配合合理增大锚杆间排距的措施。 六、支护工序的优化 支护工序在总时间中所占比例最高，达到50%至60%。因此，优化支护工序是提升掘进效率的关键。研究中提到的优化措施包括改变锚杆钻机的作业顺序，比如先打两帮锚杆，后打顶板锚杆，以及锚索滞后迎头15米安装。 七、快速掘进的实践 通过上述技术和工艺的优化调整，潞安煤矿的S工作面综合机械化快速掘进技术实践取得了成功。这不仅提高了掘进速度，还保障了作业的安全性，为煤矿掘进作业提供了新的技术和方法。 潞安煤矿综合机械化快速掘进技术实践涵盖了从工程背景分析、地质条件评估、掘进及支护设备选型、施工工艺优化、数值模拟应用到支护工序优化等多个方面的知识点，这些都是保证快速、高效、安全掘进的关键技术点。通过这一实践，可以为其他煤矿企业提供宝贵的参考经验，并推动煤矿掘进技术的进一步发展。