煤巷綜合機械化掘進技術分析

摘要：隨著煤礦開采技術的不斷發展，采掘接替的關系日益緊張，并暴露出煤巷綜合機械化掘進能力的不足。因此，提高我國煤巷掘進技術水平，成為改善采掘接替關系的主要手段。該研究在分析我國煤巷綜合機械化掘進技術的發展現狀和技術特點的基礎上，重點探討煤巷綜合機械化掘進技術的設備選擇及煤巷綜合機械化掘進的施工工藝，再闡述了實現煤巷快速掘進的關鍵環節，最后對煤巷綜合機械化掘進技術的發展方向進行總結。

關鍵詞：煤巷 機械化 掘進技術 設備

中圖分類號：TD422.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0050-02

我國的煤炭資源比較豐富，且儲存量較大，其開采方式主要是井工開采。而隨著煤炭采掘的技術的提高，促進我國煤礦開采業的向前發展，最終帶動機械掘進技術的發展。煤巷綜合機械化掘進技術的出現，不但能彌補傳統懸臂式掘進技術的不足，而且能加快掘進的速度，提高掘進效率，故對煤巷綜合機械化掘進技術實施深入探討，在提高我國的煤礦開采效率，縮減作業時間等方面，具有重要的現實意義。

1 煤巷綜合機械化掘進技術的現狀

我國最初使用的掘進機械為懸臂式掘進機，其出現在20世紀60年代，功率位于30～50 kM間，其效率較低；到了80年代，我國開始研發煤炭機械，其代表為AM50和S-100兩種掘進機。現階段我國的技術研發人員已經吸取國際先進技術，研發出生產力較高的綜合采煤機械，因此，目前此種掘進機的生產能力可滿足我國的市場需求。

2 煤巷綜合機械化掘進技術的特點

現階段我國新研發的新煤巷綜合掘進機具備的特點為：⑴新煤巷綜合掘進機的設計十分合理，且結構比較緊湊；⑵新煤巷綜合掘進機的體型矮小，從而可降低其重心，確保工作的高穩定性；⑶新煤巷綜合掘進機生產能力較高，且破巖能力極強，還能在各種地質環境下工作；⑷新煤巷綜合掘進機采取液壓馬達實施驅動，能將機械的整體結構簡化，并且方便日常生活中對其的維修及保養；⑸新煤巷綜合掘進機采取的是無支重輪履帶的行走機構及履帶導向輪黃油缸裝置，可極大地提高機械行走能力，方便施工者操作；⑹新煤巷綜合掘進機引進PLC控制系統，能增強診斷故障的準確率；⑺新煤巷綜合掘進機采取的液壓系統比較簡單可靠，同時其增設的自動加油裝置，可提高液壓系統整體的可靠性。

3 煤巷綜合機械化掘進技術的設備選擇

⑴設備組成：目前煤礦煤巷綜合機械化掘進機采取的設備包括掘進機、轉載機、錨桿鉆機、皮帶和煤電鉆等；⑵設備選擇：煤巷綜合機械化掘進技術設備詳情見表1。

4 煤巷綜合機械化掘進的施工工藝

4.1 前期工作

進入工作面需檢查所有設備，并啟動掘進機，自巷道的中心底部進刀后開始切割，再左右擺動截割頭，自下往上實施切割。完成一個完整的裝運后，需退出掘進機，并切斷電源，再實施敲幫問頂和鋪網、上鋼帶等臨時的支護工作。同時人工把煤幫刷齊和找平，最后安裝頂錨桿，之后再進行下一個工作。

4.2 截割工藝

在掘進截割的過程中，需按照巷道圍巖的情況、斷面的大小度有序實施，并有效利用掘進機的截割頭左右擺動及升降等，完成既定工作；截割程序需以可頂板支護及方便開截的原則為主；遇到中等硬度的煤巖，需采取自下往上采取分段擺動的截割程序工作，而比較破碎的頂板，則需采用留頂板法自下往上分段地擺動截割；對節理發育軟煤，需在下部中心進行開鉆，再采取左右擺動及周邊刷邦等截割程序施工。

4.3 支護工藝

掘進機在削裝運退出之后，需用長把工具實施敲幫問頂，再掛網和上鋼帶開始臨時支護。通過錨桿鉆機打出頂部錨桿眼，并安裝錨桿，安裝時需先做好中間錨桿，用鎬把兩幫刷齊之后，再用煤電鉆打眼，以裝幫部的錨桿，之后掛幫網和裝托板，最后擰緊螺母。

5 實現煤巷快速掘進的關鍵環節

5.1 選擇性能好的掘進機

現階段我國使用的中型掘進機有EBHl20和E—BJl20TP兩種類型，兩者的切割能力均很強，能滿足我國的市場需求。國內的掘進機需在其液壓、電氣和元件等配件的選用上嚴格把關，確保其質量過硬，對部分重要元件最好購買進口類型；齒輪傳動裝置避免使用串聯裝置，可選用模塊組裝裝置，不但能簡化結構，而且也便于檢修，可有效提高設備穩定性和可靠性。

5.2 引進現代化測控技術

⑴需提高掘進機的自我控制能力，如對方向、切割斷面和切割點擊的功率等的監控；⑵能實時檢測掘進機的工況，并診斷其故障，如測控供電電壓、檢測電機負荷、液壓系統和溫度等，從而提高掘進機的利用效果，以完善煤巷掘進的能力。

5.3 實行錨桿支護

假設煤巷中除掘進機以外的機械設備出現配套的能力低、配套的設備完善度不夠等情況，也會降低巷道的掘進率，并會限制掘進機的工作能力。巷道掘進工程內的主要配套設備有供電、供水、支護、運輸及通風等，想要提高煤巷掘進的能力，需充分發揮出機械設備功用，從而發揮出支護及運輸設備的功效。想要縮短作業時間，就需按照地質條件，使用錨桿，以提高巷道的保護，加快煤礦的掘進速度。使用錨桿類的鉆機巷道，掘進與鉆錨均無法同時施工，需及時安裝臨時的支護設備，提高鉆進速度。監理快速安裝系統可通過錨桿機，將鉆孔和攪拌等復雜工序一次完成，縮短鉆錨時間。降塵時，可引進高壓水噴霧的新技術，在掘進機上設置增壓水泵，以凈化斷層空氣。想要減少輔助運輸的工作量，就需實施錨桿支護，可達到減少運輸量的目的。

5.4 啟用掘錨機

目前我國現階段使用的掘進機，其體積都較大，而且采用W鋼時定位鉆孔，會增加工作難度，此時可使用掘錨機解決這一難題，從而促進煤巷快速掘進。以ABM20型的掘錨機為例，其截割功率是270kW，總重量是80 t，在截割滾筒的后面直接裝置頂板的支架，能為工作人員提供一個安全工作的環境，并且還能提高其截割的速度，減少粉塵。

6 煤巷綜合機械化掘進技術的發展方向

我國已經實現了煤巷綜合機械化掘進技術的全面應用，有效提高煤巷的掘進速度，而隨著技術的不斷更新，掘進機的發展方向為：⑴重型化：未來煤巷掘進已經走向重型化，機重超過100t，可切割的巖石硬度會不斷增高，截割的功率約為450kW；⑵掘錨一體化：會在掘進機上直接裝備錨桿鉆機和超前臨時的支護裝置，從而提高其工作效率；⑶走向自動化或者遠程控制，實現自動化無人操作的掘進工作面；煤巷錨桿支護上，需積極進行巷道圍巖的地質勘探和測試，擴大煤巷的錨桿使用的范圍。

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷發展，煤炭企業進行現代化的礦井建設時，需引進國際先進技術，在煤礦的開采方面采取生產集約化形式，采取成套化、機械化的開采設備，并培養一批專業技術強的開采隊伍，同時需采取煤巷綜合機械化掘進技術，以提高煤礦開采的效率。而我國煤礦需實現生產集約化和設備成套化，就需采購功率較大、重型和高性能的煤炭采掘設備。只有不斷提高我國的煤炭企業采掘機械化的程度，并不斷加快高效和高產礦井的建設步伐，才能實現高效掘進技術和裝備進一步發展，并全面促進煤巷的綜合機械化設備的普及。

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