煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术分析

煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术分析

张树勇 牛田瑞

鄂托克前旗长城五号矿业有限公司  内蒙古鄂尔多斯   016299

摘要：我国目前掘进作业的自动化、机械化和信息化的程度都不能够满足矿井管理的标准。我国的煤巷掘进技术多数还处于落后的阶段，所以没有办法满足煤炭生产的需求。鉴于此，本文对煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术进行了分析，以供参考。

关键词：煤巷快速掘进系统；发展趋势；关键技术

引言

对采煤的有效调节在煤炭生产的过程中发挥着重要的作用。随着时代的不断发展，只有更好地促进采煤技术向着自动化和信息化的方向发展，才能够使得采煤的步伐不断地加快，煤炭服务的面也就会越来越大。也只有不断地加大煤炭采掘的进度，才能够保证各项煤炭服务能够正常的运行。

1煤矿岩港掘进技术的发展现状

（1）煤矿掘进机械化水平。机械化已经在各个领域中实现普及，我国的煤矿开采作业中也逐渐走向机械化进程，对于煤矿开采效率的提升有着显著的作用。过去煤矿掘进技术都是运用手工掘进实现开采的，随着机械化的发展，在煤矿领域中逐渐衍生出大功率掘进机、半煤岩掘进机等设备。同时信息化的普及也在促进了煤矿掘进技术在朝着通讯化、集控化方向发展和延伸，对于整个煤矿掘进作业来说有着重要意义。（2）岩港快速掘进技术。矿井开采工作的规模在逐渐扩大，而该项作业的条件相对严苛而复杂，岩港以及半岩港的数量也越来越多。根据这样的情况，相关工作人员也要及时研究与发展新的煤矿岩港快速掘进技术，实现技术优化才能够更好的保证煤矿的开采效率与质量，增加煤矿的开采量，达到缓解能源短缺的目的。但是即便科技的发展速度逐渐加快，但是对于煤矿岩港快速掘进技术方面的优化工作依旧没有明显的进展。因此，需要相关人员能够充分重视这一工作的价值，从而提升煤矿岩港快速掘进技术的应用效果。

2影响掘进速度的因素

根据许多数据的处理与统计，在每个作业循环中支护时间大概占了总时间的五六成，掘进时间大概是1/4，工作准备时间是其中占用最少的一步了，大概只有一成，影响快速掘进的最大因素就是支护、振进，锚杆钻机的性能也还不错，就是钻孔效率不能很简单地提高了，在掘进中还存在一定弊端。

1)矩形和拱形是我国煤矿巷道断面的主要形状，经常不能一次就将掘进机掘进成设计的理想断面，这就要分成一部分进行掘进设计断面。在左半部分掘进完成后，在后退掘进机到断面的地方，接着掘进右半部分，然后后退一些，目的是给支护作业腾出些空间，这就是一个循环的掘进。掘进速度不高大部分都是由于掘进机需要后退和左右移动。因为铲板设计不合适，导致掘进机在一定程度上需要拾煤，这是掘进速度不高的主要原因。

2)掘进进行的时候，现场对尘土的处理措施不完备，造成极低的能见度，使司机的视力受到严重的不好的影响，最终降低掘进速度。喷雾状水是我国最常用的降尘方式，但是实际效果不是很好，不能达到降尘的目的。

3煤巷常用的快速掘进技术

3.1煤巷综合机械化掘进技术

煤巷综合机械化掘进技术中主要以悬臂式的掘进设备为主，通过与支护和运输作业相互配合，实现煤巷的快速掘进，除此之外，在该技术中也应用了机械锚杆钻设备、桥式转载设备等。机械锚杆钻设备主要是在起始环节进行应用，确保岩层可以掘进支护，利用悬臂式掘进设备进行破碎，而桥式转载机械设备主要起到运输作用，可以在传送设备上运输煤炭，在传送设备的支持下，就会将其运往输送机，煤巷综合机械化掘进技术是我国煤矿企业常用的快速掘进技术之一。

现阶段我国的煤巷掘进技术主要分为半煤岩掘进技术、煤巷大断面技术。在快速掘进作业中，将近20%的掘进作业用于半煤岩巷道。在该巷道中，其断面主要是由岩石组成，截割系数在7左右，在进行掘进作业时，采用的机械主要是重型挖掘机、中型挖掘机，保证掘进机的重量不小于50t。针对大断面的掘进，在选择掘进设备时，应该选用重型的悬臂式设备。现阶段研发这一设备的国家主要有英国、德国等，我国可以向这些发达国家进行设备的引进。如果在掘进作业中发现普氏系数达到10，则要将重型的掘进设备换为超重型，重量保持在100t左右，切割功率保持在300kW左右。

3.2掘锚机组一体化掘进技术

掘锚机组一体化掘进技术是利用掘进机组实现快速生产的重要技术，该技术因其稳定可靠、生产效率高，在我国煤矿生产中得到了广泛应用。目前，我国常用的掘锚机组主要有以下几种:①以连续性采煤机为基础的掘锚机组，使用的掘锚机类型是ABM20和12CM15－15DDVG。采用ABM20的掘锚机进行掘进作业时，煤炭截割与顶板支护平行作业;利用12CM15－15DDVG掘锚机开展作业时，需要将掘进作业与锚杆钻机的支护作业分离开。②以悬臂式掘进机为基础的掘锚机组，在利用该技术进行快速掘进时，可以有效改变以往工序中支护作业与掘进作业无法同时进行的矛盾，但是现阶段该掘进技术在施工工艺中发展并不成熟，需要对其进行针对性的改进。

3.3大断面煤巷快速掘进技术

随着我国煤矿行业迅猛发展，采矿挖掘作为实质性关键工作，具有相对的重要性。首先，以司马矿为实际案例，该矿在开采过程中经常遇到大断面煤巷问题，在传统掘进工作中主要采用定点爆破与机械掘进等手段，这种方式在掘进效率与速度方面存在相对的滞后性，虽然也同样可以进行进度挖掘，但其整体效率却较低。大断面煤巷快速掘进关键性技术的应用开展，在掘进效率、掘进质量、掘进速度、投入成本方面都可以起到一定的优化作用。其次，大断面煤巷快速掘进关键性技术侧重体现在“快速性与关键性”，快速性主要是指在实际掘进中的速度提升，关键性则体现在成本投入降低与核心价值体现。最后，大断面煤巷不同于普通巷道，在一定层面性具有相对的风险性，大断面煤巷是指巷道层面出现大幅度断裂，往往对实际巷道掘进造成一定阻碍与风险。因此，从各个层面与角度来讲，大断面煤巷掘进工作都具有一定的重要性。

4煤矿快速掘进系统未来发展的趋势

在未来，煤矿快速掘进系统的未来发展趋势可以表现为如下几点：

4.1通过优化支护工艺来加强劳动组织

管理水平会和掘进技术更好地结合在一起，掘进的速度会到达上限，如果不好好地处理，则掘进技术和支护技术之间会产生矛盾。所以，如果能够有效地提升掘进和支护的水平，并提高掘进生产设备的维护水平，则能够有效地让整个掘进过程顺利地进行。

4.2通过设计系统工序来让设备变得更加配套

某公司和相关的单位进行配合，从而研究出全新的煤矿巷道快速掘进系统和配套的设备。该系统内部的配套设备主要是由多臂锚杆机、两臂锚杆钻钻车、破碎机和带式的传输机共同组成的。内部的配套设备满足了掘进系统工艺中全部的要求，且在各个环节中都发挥出很好的作用。这样也就能够让掘进机构、支护机构和运输机构更好地得以系统化，掘进平衡作业更好地发展。相关煤矿掘进的速度也会有很大的提升。

结束语

井下煤巷作为矿井生产中十分常见的巷道赋存形式，确保其掘进作业和支护作业的有效性，对于提升矿井生产作业效率，实现矿井生产中采掘交替的有效衔接有着不可替代的重要意义。因此，针对井下煤巷的快速掘进开展探究，对于推动矿井生产的持续、高效发展具有积极意义。

参考文献

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