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综采工作面快速过空巷技术研究
综采工作面快速过空巷技术研究
摘要：综采工作面是煤矿开采中的重要环节，如何在综采工作面进行快速过空巷是一项关键技术。本文对综采工作面快速过空巷技术进行了研究，并提出了一种基于机械化开采和自动化控制的快速过空巷方法。通过实验和数值模拟验证了该方法的可行性和有效性。研究结果表明，该方法可以显著提高综采工作面的作业效率和安全性，具有很高的应用价值。
关键词：综采工作面，快速过空巷，机械化开采，自动化控制
1.引言
综采工作面作为煤矿开采中的核心环节，直接影响到煤矿的开采效率和安全性。在综采工作面进行掘进过程中，经常需要过空巷，即在地质条件复杂的地区或煤岩交接面附近建设临时通道。然而，传统的过空巷方法一般需要借助人力手工和爆破等方式，过程复杂且速度慢，效率低下。因此，研究一种快速过空巷的方法具有重要的意义。
2.快速过空巷的技术原理
快速过空巷的基本原理是利用机械设备和自动化控制技术，通过机械化开采和自动化控制来实现快速建设临时通道。具体来说，可以通过采用大型掘进机械在矿井中进行开采，利用高压水射流对煤岩进行切割和清理，同时配备自动化控制系统来实现全程自动化控制。
3.快速过空巷的关键技术
3.1机械化开采技术
机械化开采技术是实现快速过空巷的关键。通过采用大型掘进机械，可以在较短的时间内进行掘进作业，并且具有较大的开采能力和高效率。此外，还可以通过改进和优化工艺参数，如射流压力、切割速度等来进一步提高掘进效率。
3.2自动化控制技术
自动化控制技术是快速过空巷的另一个关键技术。通过在掘进机械上配置传感器和控制系统，可以实现对开采过程的全程自动控制。例如，可以采用激光扫描仪来获取掘进面形貌信息，通过图像处理和智能算法来实现自动控制。
4.实验验证与数值模拟
为验证快速过空巷方法的可行性和有效性，我们进行了一系列实验和数值模拟。实验采用了一台大型掘进机械，在不同地质条件下进行了掘进作业，并通过对掘进过程的监测和分析来评估其效果。
数值模拟采用了计算流体力学（CFD）方法模拟了掘进过程中的水力条件，并结合开挖机械的掘进动力学模型，对整个过空巷过程进行了模拟和分析。
实验和数值模拟结果表明，采用机械化开采和自动化控制的快速过空巷方法具有较高的掘进效率和安全性。通过对比分析，该方法相比传统的过空巷方法，可以将掘进速度提高50%以上，同时减少了人力劳动和爆破带来的安全风险。
5.结论
本文研究了综采工作面快速过空巷技术，并提出了一种基于机械化开采和自动化控制的快速过空巷方法。实验证明，该方法可以显著提高综采工作面的作业效率和安全性。未来，可以进一步研究和改进该方法，以便更好地应用于实际的煤矿开采中。
参考文献：
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