我國(guó)煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)和裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展

夏金剛

（七煤集團(tuán)新富煤礦，黑龍江七臺(tái)河154600）

我國(guó)煤炭開采的主要形式是井下作業(yè)，90%以上的原煤來自于井下，可以說提高井下開采的效率對(duì)提高煤炭產(chǎn)量是至關(guān)重要的。而在煤礦巷道的開采過程中需要解決復(fù)雜的地質(zhì)問題，因此，必須選擇相應(yīng)的工藝和設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的采掘設(shè)備與技術(shù)都取得了非常大的進(jìn)展，并表現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了較高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，推動(dòng)高效機(jī)械化設(shè)備和掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展成為了巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的歷史必然。

1 我國(guó)煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)和裝備的現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)改革了礦井的設(shè)計(jì)，在煤層中布置開拓巷道和采準(zhǔn)巷道。目前，煤礦掘進(jìn)巷道中大量的是煤巷，大概為總掘進(jìn)巷道工程量的70%。我國(guó)煤礦巷道主要掘進(jìn)技術(shù)有以下3種：

1.1 煤礦巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)和裝備

煤礦巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)的設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板輸送機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)除塵裝備等。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)，在應(yīng)用中先后經(jīng)歷了引進(jìn)、吸收消化和自主研發(fā)3個(gè)階段。目前，我國(guó)有20多種機(jī)型，每年可生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)達(dá)到1000多臺(tái)。國(guó)內(nèi)研究人員還開發(fā)出了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的EBJ-120TP型巷道掘進(jìn)機(jī)，其在性能上可以取代國(guó)外的機(jī)型，已有500臺(tái)投入實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。這種新型的煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)，機(jī)身十分小巧，可以有效降低整個(gè)裝備的重心，提升其穩(wěn)定性；在破巖上也表現(xiàn)出了很強(qiáng)的能力，適應(yīng)于各種巷道；驅(qū)動(dòng)采用液壓式馬達(dá)，提高了裝備的整體性能。該機(jī)型在很大程度上提高了煤礦巷道掘進(jìn)開采的效率。

我國(guó)一般采用半煤巖懸臂式掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械化作業(yè)線對(duì)重點(diǎn)煤礦半煤巖巷道進(jìn)行掘進(jìn)，半煤巖掘進(jìn)機(jī)以中型機(jī)和重型機(jī)為主。常用的機(jī)型主要有EBJ-120TP、EBZ160TY、EBZ220TY、S200A、EBZ160和EBZ200等，這幾種機(jī)型的使用量占半煤巖掘進(jìn)機(jī)使用量的80%以上。

對(duì)于大斷面巖巷的掘進(jìn)，我國(guó)采用重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，正在處于試驗(yàn)階段，一些礦業(yè)公司先后引進(jìn)了4臺(tái)重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要機(jī)型為德國(guó)WAV300、奧地利AHM105和英國(guó)MK3型。目前，我國(guó)對(duì)這種機(jī)型的研制雖處在起步階段，但發(fā)展十分迅速，超重型巖巷掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)在井下開始了工業(yè)性試驗(yàn)。機(jī)型主要有煤炭科學(xué)研究總院太原研究院研究的EBH315、石家莊煤機(jī)公司的EBH300和佳木斯煤機(jī)公司的EBZ260等。

1.2 大斷面煤礦巷道連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)和裝備

連續(xù)采煤機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行大斷面落煤、運(yùn)送作業(yè)，是一種高效的綜合機(jī)械化掘進(jìn)開采設(shè)備，適用于井下矩形斷面的短壁和雙巷、多巷開采。目前國(guó)內(nèi)仍沒有企業(yè)生產(chǎn)這種設(shè)備，在用的均為從國(guó)外引進(jìn)來的。當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用該型連續(xù)采煤機(jī)的單位主要有魯能集團(tuán)、萬利公司和晉神公司等。

1.3 掘錨設(shè)備一體化掘進(jìn)技術(shù)和裝備

“掘錨一體化”作業(yè)是提高煤礦巷道掘進(jìn)速度的重要手段。我國(guó)通過學(xué)習(xí)、研究和借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)，在這方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，掘錨機(jī)組設(shè)備主要有以連續(xù)采煤機(jī)為形式的掘錨機(jī)組和懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿機(jī)形式的掘錨機(jī)組兩類。我國(guó)的掘錨一體化裝備機(jī)組是自主創(chuàng)新項(xiàng)目，已處在國(guó)際先進(jìn)水平。它可以優(yōu)化開采流程，提高開采效率，自動(dòng)化程度高、人工強(qiáng)度低、可靠性高。

2 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)和裝備的未來發(fā)展趨勢(shì)

2.1 發(fā)展掘錨一體化技術(shù)

當(dāng)前世界煤炭生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家都已經(jīng)普及了掘錨一體化技術(shù)，它具有支護(hù)效果好、掘進(jìn)速度快和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

掘錨一體化施工技術(shù)的成巷速度可以提高65%，對(duì)提高礦井的效率和產(chǎn)量有重要意義。因此，我國(guó)積極研發(fā)推廣這項(xiàng)技術(shù)，同時(shí)，掘錨機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿鉆機(jī)等配套設(shè)備也在同步進(jìn)行研制。

2.2 不斷擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)適用范圍

對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割與斷面截割硬度進(jìn)行不斷加大，在截割方式與硬巖截齒方面進(jìn)行研究創(chuàng)新，擴(kuò)展掘進(jìn)機(jī)的適用范圍。

2.3 工作可靠性不斷提高

進(jìn)行高效作業(yè)必須保證機(jī)器的可靠性。因此，必須在實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)型式、傳動(dòng)方式一級(jí)使用材質(zhì)等的選擇。

2.4 高效掘進(jìn)配套技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.4.1 發(fā)展掘進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)

煤礦井下綜合機(jī)械化掘進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)代表了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展和總體技術(shù)水平，其配套輔助設(shè)備主要有除塵系統(tǒng)、帶式轉(zhuǎn)載機(jī)、截割斷面監(jiān)控系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)以及信息傳輸設(shè)備等。與之相應(yīng)的技術(shù)主要有掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)截割輪廓成形控制技術(shù)、掘錨一體化技術(shù)、斷面監(jiān)視技術(shù)、工況監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)和信息傳輸技術(shù)等，在未來的生產(chǎn)中必須大力研發(fā)這些方面的技術(shù)。

2.4.2 配套機(jī)載除塵設(shè)備

在掘進(jìn)工作面中，設(shè)備的除塵可以使設(shè)備的性能穩(wěn)定，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)和德國(guó)CFT公司正在合作研發(fā)一種除塵系統(tǒng)可以使除塵效率達(dá)到99.4%，適合我國(guó)煤礦巷道的工作環(huán)境，是未來發(fā)展和應(yīng)用中的一項(xiàng)重要的技術(shù)。

［1］魏勇剛，李變榮.我國(guó)煤礦采掘裝備技術(shù)水平與發(fā)展趨勢(shì)［J］.煤炭工程,2011,（4）:108.

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