盾构机器人系统

临时支护保障空顶区

集成临时支护应力场模型，在煤矿巷道掘进中确保空顶区围岩稳定，实现安全高效掘进。

Heng, Zhang · 马宏伟 · 王川伟 · 毛清华 · 薛旭升

Applied Sciences (Switzerland) 2024

参数信息

最大空顶距

3 m

临时支护长度上限

17 m

技术优势

空顶距可计算

基于应力场分布规律，确定最大空顶距不超过 3 m，为设计提供明确依据。

支护力可优化

发现最优临时支护力与空顶距之间存在强线性关系，便于参数调整。

支护长度有上限

将临时支护长度限制在距工作面 17 m 以内，避免过度支护。

已实机验证

盾构机器人系统在煤矿成功应用，验证了临时支护保障空顶区围岩稳定的有效性。

应用场景

• 煤矿巷道掘进：用临时支护保障空顶区稳定，提高掘进效率。
• 盾构掘进机器人：实现掘进与临时支护并行，减少停机时间。
• 隧道智能建造：基于应力场模型优化参数，提升施工安全性。