陳艷明

摘 要：煤礦工程是技術(shù)革新的一個重要組成部分，他們的發(fā)展迅速促進(jìn)了我國煤炭工業(yè)的發(fā)展，煤炭工業(yè)的采礦和設(shè)備技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)超過和超過了發(fā)達(dá)國家。本文特別強(qiáng)調(diào)了巖巷公路上建筑技術(shù)和設(shè)備的現(xiàn)狀以及全巖巷技術(shù)和排放技術(shù)的發(fā)展情況。

關(guān)鍵詞：煤礦巖巷；掘進(jìn)裝備；掘進(jìn)工藝

引言

煤炭是中國的主要能源領(lǐng)域之一，也是中國經(jīng)濟(jì)的支柱之一。 其經(jīng)營穩(wěn)定性與中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家穩(wěn)定息息相關(guān)。 目前，中國的煤炭開采主要是地下采礦的一種手段，這意味著在中國采煤對于煤炭開采至關(guān)重要。 近年來，中國政府出臺了一系列煤礦生產(chǎn)指南，使得煤礦技術(shù)創(chuàng)新取得了顯著成效，工業(yè)化程度高，正在形成快速轉(zhuǎn)型，良好結(jié)構(gòu)活動一體化，逐步走向成熟。

1、巖巷掘進(jìn)機(jī)械裝備水平現(xiàn)狀

作為巖巷工程項(xiàng)目的一部分，使用風(fēng)錘子人工鉆眼，炸毀巖石，從提取車上卸下自卸車或石頭裝載機(jī)，并將輔助井提升到地面土壤生產(chǎn)過程。 該生產(chǎn)工藝相對原始，傳統(tǒng)，安全可靠，效率低，工作強(qiáng)度高，噪音低，單進(jìn)水平低，路面形成高度差。 零件和材料的消耗成本較低，但現(xiàn)在很少使用。

1.1、單體鑿巖機(jī)及配套裝運(yùn)機(jī)械化作業(yè)線

操作線使用鏟機(jī)來裝載巖石，輕型操縱裝置，例如工作盤，浮動操縱，底盤操縱或壓力操縱機(jī)，并使用礦車和電池供電的機(jī)車運(yùn)輸。該生產(chǎn)線于20世紀(jì)80年代在中國廣泛使用，巖石路面的平均截面為15平方米，進(jìn)度為60米。由于巖石外部導(dǎo)流的間歇性，隧道效率低，巖石加載工作不能連續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)線效率低。 該生產(chǎn)線用于重裝重型裝載機(jī)和蟹爪側(cè)裝載機(jī)，用于裝載和卸載石材。運(yùn)輸通過絞車和電動車進(jìn)行。上述操作線廣泛應(yīng)用于我國煤礦巷道，雖然具有靈活性和適應(yīng)性，但需要大量人工，安全系數(shù)低，巖石載荷復(fù)雜，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，輔助工作負(fù)荷。會出現(xiàn)許多問題，目前只有30%的礦井被使用。

1.2、巖巷掘進(jìn)裝備

中國人民共和國成立后，中國煤炭行業(yè)，特別是煤炭開采的機(jī)械化程度，提高顯著，由于增加產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和中國機(jī)械化。到2009年，中國國有煤礦機(jī)械化達(dá)85.5%。機(jī)械化必須提到的是道路支持，鑿巖，運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備。鑿巖設(shè)備已經(jīng)從最初的便攜式設(shè)備轉(zhuǎn)移到空氣懸浮式氣動鉆井平臺，然后再轉(zhuǎn)向液壓（氣動）鉆井平臺。在支撐設(shè)備方面，錨孔從電鉆到空氣中的液壓鉆孔機(jī)。此外，反鏟裝載機(jī)，倉庫列車和穿梭機(jī)礦工正在逐步推廣。基于技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā)與發(fā)達(dá)國家的發(fā)展，發(fā)明的TBM全路應(yīng)用了新的動力，以使得隧道在中國煤礦的發(fā)展。整個隧道機(jī)主要分為兩種類型：一種主要適用于隧道施工的完整隧道機(jī)，以及一種通常用于在堅(jiān)硬的巖石中地下道路的懸臂式重型道路施工機(jī)械。

1.3、液壓鉆車巖巷掘進(jìn)

液壓鉆用于用爆炸物鉆巖石，側(cè)卸巖石裝載機(jī)裝載采礦車并將輔助豎井提升到地面。與手動鉆孔和爆破相比，工程過程具有快速鉆孔速度和高效率的優(yōu)點(diǎn)。由于駕駛員與平臺的距離較遠(yuǎn)，因此更安全，更可靠，相對更安靜，從而改善了工人的工作環(huán)境，大大減少了工作環(huán)境。工人勞動強(qiáng)度，液壓鉆機(jī)初期投資95萬元，巖機(jī)橫向卸載25萬元，電力和公用設(shè)備30萬元，通用設(shè)備130-150萬元。 1984年，原煤炭部推出了綜合技術(shù)和商業(yè)的SECOMA綜合技術(shù)包：機(jī)械部組織了宣化的第一家采礦工廠和法國公司Saima的聯(lián)合生產(chǎn)。常用的CMJ17或CTH10-2F液壓鉆是仿制品，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)沒有差別。

1.4、巖巷掘進(jìn)工藝

石路開挖過程具有典型的復(fù)雜性，包括破碎，排水和支撐石材的三個過程。 提取過程可分為兩種類型：鉆孔和爆炸以及機(jī)械爆炸。 運(yùn)輸過程根據(jù)其在非連續(xù)運(yùn)輸和連續(xù)運(yùn)輸中的連續(xù)性進(jìn)行劃分。

2、全巖巷掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢

巖石隧道技術(shù)在完全機(jī)械化，鉆孔和爆破兩個方向上得到進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展。完整的機(jī)械化是一個發(fā)展方向，大量的高剪切石材切割機(jī)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行了測試。多年來，鉆井和爆破方法也以其先進(jìn)的鉆井技術(shù)迅速發(fā)展。這種方法仍然是在硬巖覆蓋中挖掘隧道的最重要手段。除爆破外，其特點(diǎn)是功率低，設(shè)計(jì)緊湊，靈活性高，適應(yīng)性強(qiáng)，功耗低，成本低，鑿巖速度快，粉塵少。鉆孔和爆破的發(fā)展方向。特別是集成在噴砂，鉆孔和錨桿支護(hù)中的多功能液壓鉆機(jī)已成為巖石隧道的主導(dǎo)產(chǎn)品和發(fā)展方向。

3、礦井巷道掘進(jìn)工藝的發(fā)展

中國采礦環(huán)境的復(fù)雜性不斷增加，不確定性日益增加，提取難度越來越大，這代表了目前公路隧道技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。 為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，有必要改善路面過程和適應(yīng)性。 在一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為未來的研究重點(diǎn)方向應(yīng)解決以下問題。

3.1、巖巷向煤巷發(fā)展

巖巷在煤礦開發(fā)中的發(fā)展有兩個主要動機(jī)：這種轉(zhuǎn)變是煤礦設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益選擇的必然結(jié)果。

3.2、巷道支護(hù)由被動支護(hù)向主動支護(hù)的方向發(fā)展

路面周圍的基巖從被動支撐變?yōu)橹鲃又巍?被動介質(zhì)通常采用木架，金屬架和集成石架的形式。 這些形式的支撐不會形成對周圍巖石的特定支撐力。 只有當(dāng)周圍巖石變形或壓力增加時，它才能起到支撐作用。 近年來，隨著軸承理論研究的深入，建立和完善了不同的理論，使加固（錨索）與支撐網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合得到了廣泛的應(yīng)用以及使用。 集成到圍巖中的主動支撐系統(tǒng)已被廣泛使用和開發(fā)。

3.3、被動支護(hù)向主動支護(hù)發(fā)展

在過去，被動支撐主要與木質(zhì)支撐，金屬支撐等有關(guān)。這些支撐結(jié)構(gòu)只有在周圍巖石發(fā)生變形時才能工作。 錨桿和支撐網(wǎng)絡(luò)的主動支撐結(jié)構(gòu)可以改善支撐體與圍巖的整合，支撐效果更好。

3.4、巷道在向滿足高地壓和多次動壓的方向發(fā)展

礦山的采礦強(qiáng)度增加，下層的高強(qiáng)度，移動變形產(chǎn)生顯著的動態(tài)壓力，嚴(yán)重?fù)p害路面。從滿足高地壓和多動壓力的角度出發(fā)，對錨桿支架結(jié)構(gòu)的研究正在發(fā)展中，從鋪煤的發(fā)展來看，研究掘進(jìn)是非常重要的。在礦山中，煤炭道路的技術(shù)工作量將占礦山總技術(shù)量的75%至85%。煤炭道路項(xiàng)目占工程總量的80%以上。煤炭道路工程盡可能減少石材道路的建設(shè)和開采，是提高礦山經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。為此，煤炭走廊快速開采設(shè)備和技術(shù)的研究和研究是礦山生產(chǎn)的一項(xiàng)重要任務(wù)。巖石中目前有兩種類型的隧道掘進(jìn)方法：爆破孔和頂升。鉆孔噴射方法適應(yīng)性強(qiáng)，但施工過程多，勞動強(qiáng)度大，掘進(jìn)效率低。挖掘路面甲板的方法具有機(jī)械化程度高，工作強(qiáng)度低，效率高，適應(yīng)性低的特點(diǎn)，僅適用于煤層路面的施工。 目前，大中型礦山占工程總量的85%以上。由于其速度，效率和安全特性，車道頭的隧道施工技術(shù)已成為整個煤炭攤鋪機(jī)的挖掘。

結(jié)束語

中國良好的政策和經(jīng)濟(jì)環(huán)境為中國硬煤機(jī)械的發(fā)展和創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的條件，這是中國煤炭工業(yè)發(fā)展的良好契機(jī)。 目前，中國的煤炭開采技術(shù)和技術(shù)取得了顯著成效和良好的發(fā)展前景。 本研究以石材建筑設(shè)備和技術(shù)為重點(diǎn)，梳理其發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢，為我國煤炭開采的實(shí)踐和創(chuàng)新提供基準(zhǔn)。

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