劉強

摘 要：近年來，隨著我國煤礦科技的發(fā)展，煤礦巷道掘進技術(shù)及裝備也取得較快發(fā)展，各種新技術(shù)、新設(shè)備開始大量涌現(xiàn)，這些新技術(shù)、新設(shè)備的廣泛應用，大大提高了我國煤礦巷道掘進的安全性、高效性，但由于我國煤炭資源賦存條件復雜，整體而言巷道掘進技術(shù)及裝備仍然是制約煤礦開采高產(chǎn)、高效的重要因素，因此分析煤礦巷道掘進技術(shù)現(xiàn)狀，研究煤礦巷道掘進技術(shù)發(fā)展策略也顯得越來越重要。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；掘進技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展策略

煤礦巷道是我國煤礦開采工作的重要設(shè)施，也是促進煤礦企業(yè)發(fā)展的建設(shè)之一。通常煤礦開采都是在地下進行，整個煤礦巷道的空間、結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)因素都關(guān)乎著煤礦開采效率、開采安全以及開采質(zhì)量，而煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復雜，在進行巷道掘進的時候容易受到多方面的影響，以致施工過程遇到重重阻礙，甚至會出現(xiàn)安全隱患導致局部的坍塌現(xiàn)象。同時，在我國科技時代的發(fā)展下，許多新型機械設(shè)備不斷涌現(xiàn)出來，我國現(xiàn)階段的煤礦巷道掘進技術(shù)在機械設(shè)備的應用上還存在著一定缺陷，未能良好地將技術(shù)和機械進行融合運用，在一定程度上影響了巷道掘進技術(shù)的有效實施，也不利于煤礦巷道掘進技術(shù)的未來發(fā)展。因此，為了促進煤礦巷道掘進技術(shù)的長遠發(fā)展，有必要分析巷道掘進技術(shù)的現(xiàn)狀問題以及煤礦巷道掘進技術(shù)與先進機械設(shè)備的融合運用，從而為煤礦巷道掘進技術(shù)的發(fā)展提供有利環(huán)境。

1我國煤礦巷道掘進技術(shù)現(xiàn)狀

在煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)中，開采技術(shù)和開采方法對于有效發(fā)揮機械設(shè)備的性能、提高生產(chǎn)的安全性、降低生產(chǎn)成本等都具有重要意義。我國煤層賦存條件比較復雜，具有明顯的多樣性，煤層厚度從零點幾米到幾十米之間不等，這就使企業(yè)在生產(chǎn)中需要投入大量的人力和物力開掘煤巖巷道，因此掘進和回采成為煤礦生產(chǎn)中的重要一環(huán)。我國現(xiàn)行煤礦作業(yè)中，井下原煤產(chǎn)量占煤炭總產(chǎn)量的百分之九十強，所以，提高井下煤炭的開采效率一直是學術(shù)界研究的重點。同時，現(xiàn)行礦井作業(yè)的綜采機械化水平還要比綜掘機械化水平高出一些，這種技術(shù)上的差異不但造成了回采巷道的負荷過重，也限制了采掘的均衡發(fā)展?？梢姡嵘锏谰蜻M水平、發(fā)展機械化的高效掘進技術(shù)是煤礦井下生產(chǎn)的大勢所趨。

1.1綜合機械化掘進

1）煤礦巷道綜合機械化掘進。煤礦綜合機械化掘進技術(shù)屬于近年來發(fā)展起來的一種高效掘進技術(shù)，其較適合應用于大、中型煤礦巷道掘進。轉(zhuǎn)載機、懸臂式掘進機、刮板輸送機以及錨桿鉆機、帶式輸送機等是綜合機械化掘進主要用到的機械設(shè)備。在這些機械設(shè)備中，發(fā)揮作用最大的設(shè)備為懸臂式掘進機，而懸臂式掘進機在我國的發(fā)展起步較晚。自1960年起，我國煤巷巷道掘進才開始應用懸臂式掘進機，起初引進的懸臂式掘進機功率較小，應用水平較低，在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題，后來我國煤礦科技工作者進行了適當改進，應用水平顯著提高。進入21世紀后，為更好地滿足我國煤礦巷道掘進需求，我國自主研發(fā)一種中型懸臂式掘進機—EBJ-120TP型掘進機。該掘進機采用液壓馬達對星輪裝載機構(gòu)進行直接驅(qū)動，去除了減速機，這樣裝載機構(gòu)便更可靠，同時，在掘進機液壓系統(tǒng)中裝設(shè)了自動補油系統(tǒng)，采用了封閉式油箱，這樣可更好地防止油液被污染。此外，此掘進機還具有機身較矮、結(jié)構(gòu)較緊湊等優(yōu)點，還裝設(shè)了液壓錨桿動力源，可對兩臺錨桿鉆機同時進行驅(qū)動，巷道掘進效率顯著提高。2）半煤巖巷道掘進與全巖巷道掘進。對于煤礦巷道掘進而言，主要可分為全煤巷道、半煤巖巷道以及巖巷道。其中半煤巖巷道主要指在巷道斷面面積中有（1/5～4/5）的為巖石，此類巷道主要為薄煤層巷道與高度低于2.0m的中厚煤層巷道，當前我國有很多礦井巷道屬于該類巷道。在掘進此類巷道時，應用較多的機械設(shè)備主要為半煤巖巷懸臂式掘進機。在掘進巖巷道時，主要應用的機械設(shè)備為巖巷懸臂式掘進機。半煤巖巷懸掘進機型號有EBZ260、EBZ315、EBZ318、EBZ160TY、EBZ220TY以及EBZ200H等，其中EBZ260、EBZ315、EBZ318型主要應用于全巖巷掘進機，其余的掘進機較適合應用于半煤巖巷道掘進。

1.2掘錨一體化掘進技術(shù)

掘錨一體化掘進技術(shù)是綜合連續(xù)采煤機和懸臂式采煤機的優(yōu)點后誕生的新型掘進技術(shù)，該項掘進技術(shù)按其作業(yè)方式的不同可分為兩種，即同時實現(xiàn)掘錨作業(yè)和先截割后支護的掘錨作業(yè)。掘錨一體化掘進技術(shù)的工作原理為：通過將巷道掘進與巷道支護結(jié)合起來的方式，來完成同一臺機組對巷道的掘進與支護，從而使巷道掘進和巷道支護設(shè)備的換位作業(yè)效率被提高了許多。掘錨一體化掘進技術(shù)與傳統(tǒng)礦井巷道掘進開采中的扒裝、運輸、錨網(wǎng)支護、截割等作業(yè)方式有著顯著的不同，該項技術(shù)采取的是截割落煤和錨網(wǎng)支護同時進行的方式，對以往的開采流程進行了更加科學的優(yōu)化，具有采掘速度快、自動化程度高、運行穩(wěn)定性可靠和勞動作業(yè)強度低等優(yōu)勢，因而更適于在大型礦井的高效采掘作業(yè)中應用。

2煤礦巷道掘進技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1積極推廣連續(xù)采煤掘進技術(shù)

就我國煤礦巷道掘進技術(shù)的現(xiàn)狀來看，連續(xù)采煤掘進技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的實質(zhì)效果，而且其具備人力需求少、適應性強、安全性高、高出產(chǎn)率以及靈活性好等眾多優(yōu)點。同時，與其匹配的機械設(shè)備在資金投入上也相對較低，大多數(shù)連續(xù)采煤機不僅可以作為掘進設(shè)備使用，更可以作用在回采作業(yè)工作中，有利于煤礦企業(yè)的成本管理。除此以外，連續(xù)采煤掘進技術(shù)在初期的投入使用就創(chuàng)新了我國多項記錄。在實踐的成績效果前，這項新型的掘進技術(shù)也成為國內(nèi)外共同關(guān)注的主要掘進方式，其本身就具備優(yōu)秀的發(fā)展環(huán)境，極其適合作為煤礦掘進技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)之一。

2.2積極開展掘錨一體化技術(shù)

掘錨一體化技術(shù)在多個產(chǎn)煤國家已經(jīng)得到廣泛應用，在實際的技術(shù)操作中，掘錨一體化技術(shù)的適應范圍更廣，而且在支護效果和掘進效果也有了進一步改善，通過掘錨機組的平行作業(yè)特性可以大大提高煤礦巷道掘進的作業(yè)效率。同時，在半煤巖、巖巷以及頂板條件較差的環(huán)境中，基于連續(xù)采煤機的掘錨機組無法順利使用，其主要原因還是受制于截割方式和截割機限制，而基于懸臂式掘進機的掘錨機組，也在一定程度上受到懸臂過長及回轉(zhuǎn)升降的影響導致不能同步作業(yè)，這就使得作業(yè)效率較低，為此需要積極研發(fā)基于懸臂式掘進機的掘錨機組，將其受限因素一一解決，使其在操作使用中能夠達到高效率的同步作業(yè)。

2.3重視發(fā)展綜合機械化掘進技術(shù)

當前國內(nèi)有很多井巷所用的都是綜合機械化掘進方式，此掘進方式用到的設(shè)備主要為懸臂式掘進機，因此科學、合理地改良懸臂式掘進機已成為發(fā)生綜合機械化掘進的根本。對于懸臂式掘進機的改良，可從下列幾方面入手：改造截煤機構(gòu)，提高截割強度，讓掘進機的自動化水平更高，同時具有更廣的適用范圍和更可靠、更安全的支護方式。對元器件進行改良優(yōu)化，使這些元器件更可靠。改良轉(zhuǎn)運等配套裝置，讓設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)配套性更好。提升監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備能力，處理數(shù)據(jù)的能力以及故障自我診斷能力，使設(shè)備更集成化。

3結(jié)語

綜上所述，煤礦巷道掘進技術(shù)是煤礦開產(chǎn)工作中重要的核心之一，而煤礦巷道掘進技術(shù)與機械的運用也是密不可分的，在實際的煤礦開采工作匯總應靈活運用各種新型技術(shù)和新型機械設(shè)備。同時，鑒于一些特定環(huán)境無法實施煤礦巷道掘進技術(shù)，煤礦行業(yè)及相關(guān)的機械研發(fā)人員也應充分掌握問題，以便促使掘進機的研發(fā)方向能夠符合我國煤礦開采的需求。

參考文獻

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（作者單位：國家能源集團神東煤炭公司）