一、研究背景
在沿空掘進期間主要采用掘錨工藝，掘進期間在動載和采空區(qū)側(cè)向應(yīng)力雙重疊加影響下，造成工作面迎頭及實體煤側(cè)煤炮頻繁，片幫嚴重，煤體應(yīng)力集中，存在沖擊顯現(xiàn)風(fēng)險。受制于掘錨工藝（掘錨機炮頭全斷面為5.4m，巷道斷面6.0m），常規(guī)卸壓手段無法進入迎頭進行作業(yè)，因此有必要進行迎頭超前卸壓技術(shù)研究。
二、研究內(nèi)容
為解決沿空掘進期間因動載和采空區(qū)側(cè)向應(yīng)力疊加導(dǎo)致的煤炮頻繁和片幫嚴重等問題，研究內(nèi)容主要包括分析沿空掘進期間煤體應(yīng)力分布特征及卸壓需求，設(shè)計并優(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，研究并開發(fā)適用于迎頭超前卸壓的自動穩(wěn)鉆裝置，以提高卸壓效果和施工效率。通過現(xiàn)場試驗驗證所開發(fā)技術(shù)的有效性和經(jīng)濟性，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、主要創(chuàng)新點
1.實現(xiàn)了從無卸壓—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，將掘錨機開至迎頭范圍，連運一號車往外閃出一定距離，利用上述空間，在掘錨機機尾側(cè)生產(chǎn)幫鉆1～2個超前鉆孔，鉆孔方位角與掘錨機掘進方向呈12°～25°之間，超前鉆孔穿過巷道一側(cè)側(cè)幫的塑性區(qū)，保證終孔位置進入巷道工作面一側(cè)側(cè)幫的彈性區(qū)內(nèi)，從而使煤體應(yīng)力更好地向深部進行轉(zhuǎn)移。
3.優(yōu)化超前卸壓方法，通過在掘錨機鏟板、操作臺等位置加裝一個自動穩(wěn)鉆裝置，然后將鉆桿連接在一起置于5m長的自動穩(wěn)鉆裝置內(nèi)，進而解決因施工迎頭鉆孔長距離裸桿造成鉆桿跳動、斷裂，從而實現(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距離比斜孔允許掘進距離多12m，在提升單日進尺可提升12m的情況下，可直接節(jié)約成本近30萬元，產(chǎn)生的間接效益更大。
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