我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展

劉輝

（陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司，陜西榆林 719300）

我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展

劉輝

（陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司，陜西榆林 719300）

在煤礦生產中，煤炭產量的高低受到掘進技術和裝備的制約，為了提高煤炭的產量，先進的巷道掘進技術和裝備是不二途徑。本文針對我國煤礦開采業的發展趨勢，論述了煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀，并對該技術和裝備的發展趨勢進行了展望，以期在和廣大同行交流的過程中，促進我國煤礦開采技術的進步發展。

煤礦巷道 掘進裝備 掘進技術 現狀與發展

目前，井下作業是我國煤炭開采的主要形式，據統計，大約九成的原煤就是來自于井下。由此可見，提高煤炭產量的關鍵在于井下開采效率的高低。而在實際的煤礦開采中，復雜的地質環境是影響巷道開采進度與質量的重要因素。所以，必須選擇科學合理的技術和設備，提高巷道開采的進度和質量。在相關科學技術不斷發展的背景下，我國煤礦開采技術和設備已經取得不小的進展。但是，本著精益求精的原則，本文將繼續對我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展進行闡述，以期提高我國煤礦生產的水平和質量。

1 當前我國煤礦巷道掘進技術和裝備的狀況

自上個世紀80年代開始，我國就已經在探索試驗礦井設計的改革，并且取得不錯的效果。比如在煤礦生產中，煤層中基本上設置了采準巷道和開拓巷道。當前，煤巷大量分布在煤礦掘進巷道中，約占掘進巷道工程總量的70%。在巷道掘進技術和裝備上，我國的煤礦生產主要應用以下三種技術：

1.1 煤礦巷道綜合機械化掘進技術和裝備

煤礦巷道綜合機械化掘進技術主要采用轉載機、懸臂式掘進機、單體錨桿機、刮板輸送機、供電系統和通風除塵等設備。在上個世紀60年代初，我國的煤礦生產就已經開始應用懸臂式掘進機，其使用過程可以分為引進階段、消化吸收階段以及自主研制階段。在近幾年，我國基本實現了懸臂式掘進機的國產化，而且發展到20多個機型、年產量1000多臺的規模。其中，EBJ-120TP型掘進機作為國內自主研發的巷道掘進機，已經具備了國際領先水平，并在性能上超過了國外的同類機型，目前已經開始大批量的投入到生產中。在重點煤礦半煤巖巷道的掘進中，我國通常使用半煤巖懸臂式掘進機進行機械化作業。該類型掘進機分為中型機和重型機兩種類型。一般常用的機型包括了EBZ200、EBZ160、EBZ160TY、EBJ-120TP等。以上幾種機型的使用量已經占到我國半煤巖掘進機使用量的70%左右。此外，我國一般采用重型懸臂式掘進機來進行大斷面巖巷的掘進作業，目前該機型沒有廣泛投入生產。不過據報道，我國已經對超重型巖巷掘進機開展工業性試驗，該機型除了煤炭科學研究院研究的EBH315，還包括了石家莊煤機公司生產的EBH300。

1.2 大斷面巷道持續采煤機掘進技術和裝備

這種采煤機能夠同時實行大斷面落煤和運輸作業，相對來說是一種高效綜合的機械化掘進開采裝備，特別適合于井下方形斷面的短壁和多巷道的開采作業。不過，國內還沒有企業可以自主生產該裝備，煤礦使用的大斷面巷道連續采煤機都是國外進口的。目前，國內主要有晉神公司、魯能公司等大型煤礦企業在使用該型號的連續采煤機。

1.3 掘錨設備一體化掘進技術和裝備

在當前的煤礦生產中，“掘錨一體化”作業能夠顯著提升煤礦巷道掘進的速度。我國在對國外先進技術、經驗進行學習研究的基礎上，已經在掘錨設備一體化掘進技術和設備上取得了突破性進展。當前，掘錨機組裝備可以分為兩種類型，一種是以連續采煤機為形式的掘錨機組設備，另外一種則是以懸臂式掘進機機載錨桿機為形式的掘錨機組設備。而我國不僅可以自主開發掘錨一體化的機組設備，而且在技術上處于國際領先水平。該技術和裝備由于能夠簡化開采程序，所以可以提升開采效率，并且具有可靠性高、勞動強度低以及機械化程度高等優勢。

2 我國巷道掘進技術和裝備的發展方向

2.1 發展掘錨一體化掘進技術和裝備

無論是在國內，還是在國際上，掘錨一體化掘進技術和裝備已經在應用中體現了掘進速度快、支護效果優和適應廣泛等優點，并被先進的煤炭生產國家所推廣應用。據統計，掘錨一體化施工技術可以顯著提高煤礦生產中的成巷速度，相對于傳統技術能夠提速70%左右。因此，掘錨一體化掘進技術和裝備的運用是我國煤礦生產產量和效率提高的重要基礎。所以，我國有關部門已經在積極研發該技術及設備，并在大型煤礦中推廣應用。同時，相關配套設施，比如掘錨機組和掘進機機載錨桿鉆機等也在同步研發試驗中。

2.2 不斷擴展掘進機的適用空間

針對掘進機截割與斷面截割強度實行不斷加工的改進措施，并開展硬巖截齒與截割方法上的創新研發，力圖擴大掘進機在煤礦生產中的使用范圍。

2.3 不斷提高工作穩定性

煤礦生產的高校作業離不開可靠穩定的設備支持。所以，必須結合煤礦掘進中出現的問題，對掘進機各個部分的結構組成、傳動方式進行優化改進，選取優質的材質。

2.4 高效掘進配套技術的發展趨勢

目前，煤礦井下綜合機械化掘進自動控制技術取得了良好的應用效果，也體現在煤礦生產中的總體技術水平。其中，該技術的配套輔助裝備包括了故障診斷系統、信息傳輸、截割斷面監視系統、除塵系統、帶式轉載機等設備。與之相對照，巷道掘進技術和裝備的配套設備包括了故障診斷技術、信息傳輸技術、斷面監視技術、自動截割輪廓成形控制技術、掘錨提花技術等，這也是今后煤礦生產中需要大力研究開發的技術。此外，在掘進作業環節中，配套除塵設備有助于保證機器設備的穩定。目前，國內煤礦企業已經在和德國CFT公司合作開發一種除塵設備，該設備在井下試驗中可以達到99.5%的除塵效率。該技術和我國的煤礦生產環境相適應，也是煤礦巷道掘進技術和裝備上需要重視的一項技術。

3 結語

綜上所述，我國在煤礦巷道掘進技術和裝備上取得了不錯的進展，而且發展趨勢良好。但是，針對我國煤礦生產的特殊情況，為了應對煤礦生產中不斷出現的問題以及實現提高生產效率和質量的目標，必須進行掘錨一體化技術的開發研究，提高我國煤礦巷道掘進作業的機械化水平，并積極研發相關的配套設備，以期最終提高煤礦巷道掘進作業的進度和效率，推動我國煤礦生產技術的不斷發展。

［1］魏勇剛，李變榮.我國煤礦采掘裝備技術水平與發展趨勢［J］.煤炭過程，2011（14）.

［2］胡鐵林.煤礦巷道掘進技術發展預測［J］.煤炭科學技術，2012（18）.

劉輝（1985—），男，陜西西安人，本科，畢業于西安科技大學采礦工程專業，現就業于陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司。