煤炭工程

作者：陈武选,张少毅,郭逸风

单位：1. 陕西陕煤韩城矿业有限公司；2. 西安科技大学；

关键词：TBM , 钻锚系统 , 工作空间 , 工艺优化 , 钻锚效率,

为解决韩城矿业桑树坪煤矿顶板破碎、片帮严重导致的支护作业效率低下、工艺复杂的问题，通过分析TBM快速掘进系统整体空间布局，提出了基于空间重叠系数的钻锚设备布局评价方法。文章构建基于支护需求、钻锚设备布局、作业范围约束的TBM钻锚系统空间布局优化模型，求解出钻锚系统最佳布局方案，结合钻锚支护工艺需求，研究了基于动态变步长的RRT-Star轨迹规划方法，实现了基于任务驱动的钻锚设备快速轨迹规划。针对多目标多工序的钻锚工艺优化问题，以时间最短为目标，构建了钻锚工艺优化模型，求解出最优钻锚工艺排布矩阵，并基于最优工艺排布矩阵，模拟出钻锚系统实际工作过程。经过实际工程应用效果验证，优化后的TBM钻锚系统空间布局、轨迹规划方法及钻锚工艺，能够显著提高TBM 快速掘进系统的作业效率。

来源：2025年第4期

《煤炭工程》期刊编辑部

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