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快速掘进工艺和参数优化在大断面煤巷的应用
快速掘进工艺和参数优化在大断面煤巷的应用
摘要：
大断面煤巷是煤矿生产中常见的工程问题之一，快速掘进和参数优化是解决大断面煤巷难题的关键技术。本文将从工艺和参数两个方面阐述快速掘进工艺和参数优化在大断面煤巷的应用，并结合实际案例进行分析和探讨。
一、引言
大断面煤巷是指断面面积超过一定数值的矿巷。由于其断面面积大、巷道长度长、开切顺槽多，导致掘进速度低、工期长、成本高等问题。为了解决这些问题，需要在工艺和参数上进行优化，以实现快速掘进和提高生产效率。
二、快速掘进工艺的应用
1.全断面掘进工艺
全断面掘进是一种较常用的大断面煤巷掘进工艺。其特点是同步进行顶板支护和底板“大回高”施工，有效减少工期。同时，合理选择掘进机械和煤巷工作面参数，可以进一步提高掘进速度和效率。
2.变工序掘进工艺
变工序掘进是一种适用于不同断面煤巷的工艺。通过合理划分工序和控制顺序，实现工期的缩短和生产效率的提高。例如，可以先进行底板回高和支护，再进行顶板控制和巷道疏通，最后进行周边环护，以达到快速掘进的目的。
三、参数优化在大断面煤巷中的应用
1.断面设计参数优化
断面设计是大断面煤巷工程中的重要环节。通过合理设计断面尺寸和形状，可以达到减少废石体积、减少开切数量和控制支护成本的目的。同时，可以根据煤层厚度、岩性和地应力等参数，优化巷道断面的开切方式和尺寸，以提高掘进效率。
2.设备参数优化
设备参数的选择和优化对于大断面煤巷的快速掘进至关重要。例如，合理选择电机功率和行走速度可以提高掘进速度；选择适宜的切割机构和行走机构，可以减少设备故障率和维修时间；合理配置辅助设备，可以提高工作效率等。
四、实例分析
以某矿井的大断面煤巷工程为例，通过工艺和参数优化实现了快速掘进。首先，采用了全断面掘进工艺，同时进行顶板支护和底板回高施工，减少了工期；其次，根据煤层厚度和地应力等参数，优化了巷道断面的尺寸和开切方式，减少了废石体积；最后，根据设备参数的优化，选择了适宜的电机功率和行走速度，提高了掘进速度和效率。
五、结论
快速掘进工艺和参数优化在大断面煤巷中具有重要的应用价值。通过合理选择工艺和优化参数，可以实现快速掘进和提高生产效率。然而，在实际应用过程中还存在一些问题，如设备技术水平、人员培训等方面的限制，需要进一步研究和完善。
参考文献：
[1]翟光强.大断面煤巷施工及煤巷工作面控制[C].中国矿业大学,2003.
[2]高德民,王淇,朱秀岑.大断面采煤巷道中控冻设施装备与施工技术的应用[J].煤炭科学技术,2015(4).
结束语：
通过对快速掘进工艺和参数优化在大断面煤巷的应用进行分析和探讨，可以发现这两个方面的优化对于快速掘进和提高生产效率起到了至关重要的作用。未来，还需要进一步研究和完善相关技术，以适应不断发展的煤矿生产需求。