煤礦機械快速掘進技術探究

徐瑞靜　周榮哲　侍愛軍　（山東宏河礦業集團嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東　濟寧　272000）

煤礦機械快速掘進技術探究

徐瑞靜周榮哲侍愛軍
（山東宏河礦業集團嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東濟寧272000）

本文是對煤礦機械快掘進技術的綜合探討，筆者結合實際經驗對快掘進技術的基礎要求以及應用要點進行了分析。在此基礎上通過與普通挖掘技術進行對比，說明了煤礦機械快掘進技術的應用能夠有效提高煤礦挖掘的效率。

綜合機械化；快速掘進；巷道；綜采工作面

資料統計顯示，我國的煤礦資源分布比較復雜，各地區的煤礦厚度分布不均勻，而且煤礦的結構也比較復雜。為了開采地下的煤礦，往往需要在煤巖之間開拓巷道運輸煤塊，在巷道中間設立作業面，進行開采工作。與此同時，隨著科學技術的發展，煤礦開采技術也有了巨大的進步，工作的作業面不斷增大，一些地區甚至已經出現了千萬噸級的超大型開采面。在這樣的技術背景下，如何解決煤礦機械快掘進技術中的難題，已經成為約束煤礦開采業發展的瓶頸。只有解決了快掘進技術方面的難題，才能實現煤礦的集約化高效生產，極大提高煤礦的開采效率。本文主要就是圍繞煤礦機械快掘進技術進行探討分析，希望能對讀者有所幫助。

1　機械快掘進技術要求

在進行煤礦開采的過程中，綜合機械化快掘進技術實質上也就是指將挖掘機、裝載機、以及運輸機集合成一體，完全實現制動化操作減少人工作業，從而大大提高煤礦開采的效率。綜合機械化開采技術，是將煤礦的開采中的掘進、通風、除塵、排水、供電、供水等工作統一進行機械化操作。將我們安排在一條流水線上，形成一條相互配合，連續生產的完整掘進系統。這種連續化作業的生產方式，能夠大大提高煤礦的開采效率，提高經濟效益。在這種背景情況下，為了能夠滿足煤礦機械化快掘進技術的生產要求，需要注意以下幾個方面的問題：

1.1以具有高度可靠性以及大功率性特點的長壁綜采技術作為綜合機械化快速掘進技術的發展核心，促進綜采工作面單產量的快速提升，盡可能的減少回采面數量，簡化工作面巷道布置，減少生產環境，滿足高效集約化生產的要求。

1.2對礦井工作面的巷道布置進行合理改革，優化巷道掘進支護技術手段，促進礦井運輸系統以及提升系統性能的優化，根據實際情況，促進采區（盤區）尺寸的發展，增加綜采工作面推進長度，提高巷道斷面有效面積，以更好的滿足綜合機械化快速掘進技術應用過程當中生產的高效性與連續性。

1.3在綜合機械化快速掘進技術的發展過程當中，需要加大技術創新的力度，以新技術，新設備的大力投入，提高煤巷掘進速度，以更好的滿足煤礦綜采工作面在高產、高效、以及快速推進方面的具體要求。

1.4在促進綜合機械化快速掘進技術的發展過程當中，需要重點針對當前已有的煤巷錨桿支護技術進行改進與發展，解決當前在長距離以及大斷面煤礦巷道支護方面存在的問題，為綜掘工作面掘進作業的快速性與安全性打下良好的基礎。在條件允許的情況下，盡可能的促進綜采掘進技術的發展，逐步實現掘進錨固一體化的發展方向，促進連續采煤機的推廣使用，更好的支持工作面快速掘進。

2　綜采工作面實例分析

某坡度為5%的煤礦，平面巷的設計工程量為590m，回風巷的設計工程量為1910m，標高在地下639m～666m之內。在施工的過程中使用的是MK3型號的煤礦掘進機。根據煤礦挖掘多年來的統計資料料可以看出，在剛才的案例中煤礦的作業面呈拱形。挖掘面的寬度為6000mm高度為4700mm，斷面的寬度為6880mm高度為4410mm。開挖之前是要進行巖石成分檢測的，根據之前的研究資料顯示，這里的煤礦巖石成分主要是比較細的砂巖和礦質泥巖。

3　快掘技術的應用

煤礦的整個開采流程大致是這樣的，由掘進機例如上文所提到的MK3型號的掘進機，將煤巖打碎產生的煤塊被輸送到輸送膠帶上，再由輸送膠帶將這些煤塊運送到儲存倉。然后在儲存倉的另一個端口有專門的機器也就是耙矸機，由耙矸機再將煤塊運送至礦車內，在由礦車將煤礦運輸至副礦口處，最后經過機械提升至下井口，這就結束了整個煤礦的挖掘過程。不難看出在整個煤礦挖掘的過程中，煤礦挖掘速率的快慢主要取決于掘進機掘進速的快慢，所以完善煤礦機械快掘進技術是提升煤礦開采工作效率的關鍵。煤礦的巷道通常情況下都是極不穩定的需要采用一定的支護措施，如果是在巷頂比較穩定的情況下，可以每掘進1.5m設置三棚。如果是在巷頂極不穩定的情況下，例如有巖石碎塊落下時，這時就需要采用每零點五米設一棚或者是每一米設二棚的方式了。

巷道的支護一般分為臨時性支護和長久支護兩種。其中臨時性支護一般都是設置在巷道的掘進部位，由于這部分的支護不會使有太長時間，通常采用性能比較差一點鋼材支護。對于永久性支護部分，考慮到在以后的生產生活中使用的時間比較長，巷道巖石結構極不穩定。通常采用韌性比較好的鋼材進行支護，支護面積一般也比較廣。在合理支護的前提下，采用快掘進技術包括以下兩個方面：

（1）采用快掘進技術，難免會產生更多的煤礦灰塵，為了達到快掘進技術對空氣凈化的要求，可以采用新的降塵技術。具體做法是在掘進機上安裝小型增壓水泵，在掘進的同時利用高壓水除塵。而且在掘進時要根據掘進的情況，及時的對設備的一些參數做出調整，以達到最好的除塵效果。同時也要配合通風技術，綜合多方面方法除去巷道內煤塵，確保安全生產。

（2）在巷道的支護方面，應當采用錨桿支護，因為采用這種方式不但可以縮短巷道的支護時間，還可以減少工人的勞動量，而且支護效果也比一般的支護方式好。最重要的是在更好的支護條件下，還有利于提升機械的掘進速率。在設置支護桿時應采用錨桿支護方式，這種支護方式可以一次性完成所有工作步驟，節省了作業時間，加快了支護架設立的速度，解決了支護架設置跟不上掘進速度的問題。使用這種技術不但可以節省作業時間，還可以減少工人使用量，大幅度提高工作速率。

通過采用機械快掘進技術，有效的提高了煤礦開采的效率，將每個月掘進速度提高到了200多米，而且采用這種技術開挖的作業面煤礦巷道更加整齊。采用錨桿支護技術實現了支護材料的合理利用，有效節約了作業時間提高了施工效率，同時也提高了整個巷道工作面的穩定性水平。

結語

在煤礦開采的過程中通過使用機械快掘進技術，極大的提升了煤礦綜合掘進機械化水平，更能夠適應快速掘進技術對機械化的要求，同時也滿足了開采作業面整齊平整的要求。

[1]王旭鋒，張東升，邵鵬，等.深部軟巖錨噴支護巷道快速掘進技術[J].采礦與安全工程學報，2011，28（03）：415-419.

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