一、研究背景
在沿空掘進(jìn)期間主要采用掘錨工藝，掘進(jìn)期間在動(dòng)載和采空區(qū)側(cè)向應(yīng)力雙重疊加影響下，造成工作面迎頭及實(shí)體煤側(cè)煤炮頻繁，片幫嚴(yán)重，煤體應(yīng)力集中，存在沖擊顯現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。受制于掘錨工藝（掘錨機(jī)炮頭全斷面為5.4m，巷道斷面6.0m），常規(guī)卸壓手段無(wú)法進(jìn)入迎頭進(jìn)行作業(yè)，因此有必要進(jìn)行迎頭超前卸壓技術(shù)研究。
二、研究?jī)?nèi)容
為解決沿空掘進(jìn)期間因動(dòng)載和采空區(qū)側(cè)向應(yīng)力疊加導(dǎo)致的煤炮頻繁和片幫嚴(yán)重等問(wèn)題，研究?jī)?nèi)容主要包括分析沿空掘進(jìn)期間煤體應(yīng)力分布特征及卸壓需求，設(shè)計(jì)并優(yōu)化超前卸壓鉆孔的布置方案，包括鉆孔的方位角、深度和數(shù)量。此外，研究并開(kāi)發(fā)適用于迎頭超前卸壓的自動(dòng)穩(wěn)鉆裝置，以提高卸壓效果和施工效率。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)技術(shù)的有效性和經(jīng)濟(jì)性，并分析該技術(shù)在不同地質(zhì)條件下的適應(yīng)性，提出相應(yīng)的調(diào)整策略。
三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.實(shí)現(xiàn)了從無(wú)卸壓—側(cè)向卸壓—正迎頭卸壓模式的創(chuàng)新。
2.利用檢修班設(shè)備檢修期間，將掘錨機(jī)開(kāi)至迎頭范圍，連運(yùn)一號(hào)車往外閃出一定距離，利用上述空間，在掘錨機(jī)機(jī)尾側(cè)生產(chǎn)幫鉆1～2個(gè)超前鉆孔，鉆孔方位角與掘錨機(jī)掘進(jìn)方向呈12°～25°之間，超前鉆孔穿過(guò)巷道一側(cè)側(cè)幫的塑性區(qū)，保證終孔位置進(jìn)入巷道工作面一側(cè)側(cè)幫的彈性區(qū)內(nèi)，從而使煤體應(yīng)力更好地向深部進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
3.優(yōu)化超前卸壓方法，通過(guò)在掘錨機(jī)鏟板、操作臺(tái)等位置加裝一個(gè)自動(dòng)穩(wěn)鉆裝置，然后將鉆桿連接在一起置于5m長(zhǎng)的自動(dòng)穩(wěn)鉆裝置內(nèi)，進(jìn)而解決因施工迎頭鉆孔長(zhǎng)距離裸桿造成鉆桿跳動(dòng)、斷裂，從而實(shí)現(xiàn)掘錨工作面正迎頭超前卸壓
四、推廣應(yīng)用
該技術(shù)已推廣至某煤礦，優(yōu)化后施工30m的迎頭大直徑卸壓鉆孔的允許掘進(jìn)距離比斜孔允許掘進(jìn)距離多12m，在提升單日進(jìn)尺可提升12m的情況下，可直接節(jié)約成本近30萬(wàn)元，產(chǎn)生的間接效益更大。
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