煤矿高效掘进技术

何磊殷秀才

皖煤矿业公司安徽宿州234000

摘要：现阶段，我国煤炭工业的发展迅速，巷道掘进技术作为煤矿安全开采的重要组成部分，其工作效率与煤矿的质量和生产效率有极大的关系。其中掘进设备的先进性和技术水平直接关系着煤矿生产工作能否安全高效的进行，要想提高煤矿的生产效率就要求将高效掘进技术应用到掘进工作中。本文主要针对我国煤矿开采掘进技术发展的目前状况和分析影快速响掘进的主要因素并提出相应解决办法，为我国煤矿开采技术提供技术依据。

关键词：煤矿；高效掘进技术

前言

随着世界经济发展水平的不断提高，各国对能源的开发和研究更加深入，煤炭作为我国最重要的能源之一，也是诸多工业产品的原料，对我国国民经济发展起着重要的作用，如何提高煤炭的开采效率就成了相关企业的研究重点。高效掘进技术不仅可以提高煤炭的开采效率，还可以在一定程度上减少煤炭的进口量，降低生产成本。

1煤矿高效掘进技术分析

当前高效掘进技术的发展迅速，在工艺上也有所改进，根据掘进巷道性质的不同可以分为煤巷掘进技术、岩巷掘进技术和半岩巷掘进技术。根据具体的掘进工程方法又可以分为综合机械化掘进技术、大断面煤巷连续采煤机掘进技术、掘锚一体化技术、全液压凿岩台爆破掘进技术、重型悬臂式掘进机技术等。煤矿高效掘进技术基本上从两个方向实现掘进效率的提高。一是提高单循环内的各项作业效果。通过不断采用先进设备，提高单次掘进的深度，实现单班掘进速度和质量的提升，如采用中深孔凿岩，采用凿岩台车将凿岩单次掘进深度增加到3～6m。一是通过提高掘进过程中的工艺连续性。通过提高设备掘进工艺的管理，使得支护、掘进、凿岩等等工序实现有效的联合，提升管理工作质量，提升单循环内工艺的连续性和各循环间的高效。

2煤矿高效掘进技术的发展现状

2.1掘锚一体化技术

掘锚一体化技术是目前煤矿开采较常用的技术之一，从目前煤矿开采所使用的掘锚机类型来分析，主要分为两类：①以连续采煤为主；②以悬臂式掘进机为主。据目前我国部分矿山掘进机的使用情况分析，可知掘进机的巷道掘进效果较好，如鲍店煤矿采用的ABM20S掘锚机组，掘进效率为53m/d。悬臂式掘进机的应用一直都与煤矿巷道与顶板之间存在着复杂的关系，在实际运作过程中，难以营造良好的开采环境，从而在很大程度上影响了开采效率。

2.2煤巷综采掘进技术发展迅速

煤矿综采掘进技术是当下比较成熟的技术，也是当前机械化煤矿实现高效掘进和回收保障的重要技术。通过采用悬臂式掘进机等掘进设备，对煤巷煤体进行转载、切割等操作，进行行走和运输控制，实现掘进进度的推进。由于其在实现过程中控制简单，能够实现连续开挖，减少和消除振动，整体灵活度高、维护简单等优点被各大型矿山以及先进矿山采用。在掘进效果、掘进质量、掘进成本以及附属成本等都实现了有效的控制，大大提高了综采水平和巷道掘进效果。

2.3岩巷高效掘进技术的发展现状

岩巷高效掘进技术主要包括全液压钻车岩巷高效掘进技术和全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术。这两项技术在我国的发展不是很平衡，全液压钻车岩巷高效掘进技术的发展相对来说比较成熟，而全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术还处在试验阶段，应用不是很广泛。全液压钻车岩巷高效掘进技术的核心机器是全液压钻车，该技术的掘进效率较高，也提高了掘进的安全性，大大降低了煤炭开采的危险系数。这项技术可以把钻眼、爆破和支护等程序一次性全部完成，在提高效率的同时提高了安全性。

2.4连续采煤机掘进技术

1979年我国开始引进连续采煤机掘进技术，主要有两种形式：一种是间断式运输方式，另外一种是连续运输的方式。神东煤矿区所采用的连续采煤机月进尺寸可达到2000m以上，与悬臂式掘进机相对比，在成本上有较大优势。连续采煤机掘进技术具有较高的利用效率，目前在我国煤矿开采中积累了一定的实践经验，不仅可实现大面积落煤操作，而且具有一定的安全性。连续采煤机掘进技术可单独使用，能够有效完成巷道任务，由于适用范围较小，如双巷开采、多巷开采、矩形断面的短壁。针对地质条件较好的巷道、结构复杂的矿井来讲，采煤机掘进技术适用性较好。

3对影响煤矿掘进效率的因素进行分析

3.1施工工艺的影响

在煤矿采掘作业过程中，采掘效率在很大程度上取决于综掘机的机械性能和自动化程度。若使用机械化水平较低的综掘设备，掘进工艺自然无法得到提高。据有关人员统计，在煤矿采掘作业流程中，围岩支护工艺所耗费的时间超过了整个工程作业时间的60%，即使采用了锚喷工艺来优化支护结构，但仍无法实现支护效率的提升。

3.2受地质情况及机械化装备的影响

在采矿作业中，断层或构造带也是影响掘进效率的主要因素。通常来说，巷道掘进的工艺流程十分复杂，掘进期间一旦某一环节出现问题，就可能拖延整个工程的作业时间，严重的情况下还有可能引发安全事故。而且，我国目前的综掘机和相关设备自动化水平并不高，以运输和装载为例，打孔、喷浆工序目前仍以人力操作为主。因此，要提高煤矿采掘效率，就必须提高掘进设备的机械化水平。

4煤矿高效掘进技术的发展

4.1掘进工程机械化水平的进一步提升

设备机械化水平在一定程度上直接影响着掘进工程的进度和效果。一方面是单装备的提升，无论掘锚一体化还是综采掘进机的使用，都离不开单个装备水平的提升。通过单个装备的不断升级和发展，实现掘进过程中综合掘进、凿岩爆破、铲装运输等环节的高效运作进而实现掘进工程效果的提高，是未来机械化掘进工程的必然发展趋势。一方面是系统设备的建立和匹配。随着系统化管理和认识的不断健全，掘进工作中的系统化管理也必将落实到具体的管理工作中，通过系统的工程管理理念，实现系统设备间的匹配和兼容，提高系统各设备间的连续性和衔接行，提高设备运行效率，保障综合掘进效果和进度，系统化的发展和管理是掘进技术发展的最终方向。

4.2构建高效机械化作业线

①考虑到硬岩掘进机的使用环境和工作性质，为提升掘进机的稳定性，可将侧支撑增加至掘进机的后支撑上；②为掘进机增设一套自动润滑系统，在掘进机工作一段时间后，无需借助人工手动润滑，可对其进行统一布管，并将其编入自动润滑系统中，在井下作业过程中，可利用双柱油管路，在自动润滑系统出现运行故障时，则可转变为手动润滑的方式，从而保证掘进机运转正常；③在掘进机的铲板位置增设接点，首先将第一运输机与销轴相连接，然后再连接第一运输机的后支撑，从而形成一个四连杆机构；④将铲板与第一运输机实现同时操作，使得尾部的丛动轮和主动链轮之间的距离保持不变。

4.3增设倒车装置，实行机载喷雾

煤矿的开采环境处于地下，环境比较差，而且长时间没有阳光，只是依靠灯光的照射，而灯光的功率一般，所以在工作过程中工作人员可能会受到伤害。可以使用现代比较流行的倒车装置来增加工作人员的安全性，倒车装置是一种安装在汽车上的一个报警装置，汽车在倒车时会进行语音提醒，防止车外的人受到伤害。煤矿也可以在挖掘机井上安装这种装置，对井下的施工人员进行提醒，保护他们的安全。

总结

煤炭资源在我国的地位是相当重要的，我国人民的生活离不开煤炭资源，所以煤炭资源的开发是一个大问题。煤炭资源的开发最基础的是安全，在这个基础上，要实现高效率的开发过程，要结合现代的先进技术手段，不断地开发新的技术手段，不断地创新，同时要更新使用的挖掘设备，良好地解决目前所面临的问题

参考文献

[1]李洪晶．煤矿高效掘进技术的研究［J］．山东工业技术，2017（1）：70-71．

[2]周明明.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势分析[J].山东工业技术，2016（5）：236-236.