煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)的研究

李洪晶

摘 要：隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，巷道掘進(jìn)技術(shù)作為煤礦安全開(kāi)采的重要組成部分，與煤礦開(kāi)采質(zhì)量有很大的關(guān)系，在煤礦開(kāi)采中，回采和掘進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，掘進(jìn)技術(shù)的先進(jìn)性是煤礦安全生產(chǎn)能否高效進(jìn)行的保障，煤礦企業(yè)想要提高安全生產(chǎn)的生產(chǎn)效率首先要將掘進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到工作中，本文主要針對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的目前狀況和分析當(dāng)前掘進(jìn)技術(shù)中的主要問(wèn)題，提出相應(yīng)解決辦法，分析煤礦掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向，為我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤礦；高效掘進(jìn)技術(shù)；發(fā)展方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.061

0 引言

煤炭資源是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源之一，煤礦儲(chǔ)量豐富且占據(jù)世界煤礦產(chǎn)量首位，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中占有重要 ，我國(guó)煤炭資源具有分布廣泛、種類繁多，不可再生的特點(diǎn)，隨著開(kāi)采的不斷增加和開(kāi)采技術(shù)的不斷提高，煤礦開(kāi)采中巷道的開(kāi)采也在不斷增多，根據(jù)我國(guó)煤礦煤層儲(chǔ)量的不同特點(diǎn)和煤層厚度的差異化，煤礦開(kāi)采需要發(fā)掘較多的圍巖巷道，只有不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)工藝，提高巷道的掘進(jìn)適應(yīng)能力和開(kāi)采效率才能成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)和前提。但我國(guó)傳統(tǒng)煤礦掘進(jìn)中存在較多技術(shù)方面的問(wèn)題，因此需要通過(guò)不斷完善掘進(jìn)技術(shù)才能為煤礦發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 我國(guó)煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)大范圍的礦井設(shè)計(jì)改革主要根據(jù)煤層巷道的不同位置進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的技術(shù)水平會(huì)直接影響煤礦開(kāi)采的質(zhì)量，下面根據(jù)我國(guó)目前巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展總結(jié)如下：

（1）我國(guó)目前煤礦掘進(jìn)技術(shù)主要是綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)主要采用懸臂式掘進(jìn)和單機(jī)錨桿鉆機(jī)技術(shù)，煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦開(kāi)采中，我國(guó)研制的煤礦掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)動(dòng)力大，穩(wěn)定性好，可以減少設(shè)備的維護(hù)次數(shù)，采用PLC控制方法，可以及時(shí)診斷故障和監(jiān)測(cè)，提高可靠性。（2）我國(guó)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，自行研發(fā)的煤礦掘進(jìn)技術(shù)取得一定成果，主要以小功率的掘進(jìn)機(jī)為主，使用規(guī)模較小，后期大量引起國(guó)外先進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備，懸臂式掘進(jìn)機(jī)得到廣泛推廣，在煤礦掘進(jìn)大斷面煤礦掘進(jìn)中，我國(guó)的掘進(jìn)設(shè)備具有適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高等方面的優(yōu)點(diǎn)，但目前隨著科技的發(fā)展，我國(guó)重型掘進(jìn)設(shè)備在加工工藝、自動(dòng)化技術(shù)等方面還存在一定問(wèn)題，因此我國(guó)需要加強(qiáng)對(duì)煤礦掘進(jìn)技術(shù)的技術(shù)改造，提高煤礦開(kāi)采的效率。

2 現(xiàn)代煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)存在的主要問(wèn)題

我國(guó)煤礦掘進(jìn)技術(shù)中存在主要問(wèn)題進(jìn)行分析，為提高礦井的開(kāi)采效率，及時(shí)改進(jìn)煤礦掘進(jìn)技術(shù)，提出相應(yīng)對(duì)策，以適應(yīng)不斷改進(jìn)的現(xiàn)代煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)，但當(dāng)前我國(guó)煤礦掘進(jìn)技術(shù)存在以下問(wèn)題：

（1）掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中，切割碰到較大巖石，且為減少切割深度的情況下，會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榍懈钌疃容^大引起的機(jī)組橫向滑動(dòng)，造成截齒磨損，久而久之會(huì)出現(xiàn)截割點(diǎn)擊短路高溫，導(dǎo)致電控系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重的會(huì)引起燒壞電機(jī)等故障。（2）煤礦掘進(jìn)機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間工作后需要及時(shí)往油箱中進(jìn)行油量補(bǔ)給，但井下注油存在較大難度，如果存在操作不當(dāng)?shù)那闆r，出現(xiàn)灰塵污染管道中的油質(zhì)，不僅增加了維修時(shí)間也會(huì)降低掘進(jìn)機(jī)的工作效率；在掘進(jìn)中，需要對(duì)不同寬度的巷道進(jìn)行截割，掘進(jìn)機(jī)需要根據(jù)不同技術(shù)配備不同的鏟板，目前我國(guó)的技術(shù)在鏟板的安裝方面容易造成人力、物力等方面的浪費(fèi)，成為煤礦采掘技術(shù)的另一問(wèn)題。（3）煤礦企業(yè)為提高經(jīng)濟(jì)效益和采煤質(zhì)量，大部分采煤企業(yè)朝著機(jī)械化發(fā)展，但大部分大型掘進(jìn)機(jī)受運(yùn)輸罐籠或巷道的約束，不能及時(shí)采用到煤礦巷道中；井下巷道掘進(jìn)工作中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，粉塵不僅會(huì)對(duì)礦工身體健康造成損害，也不能準(zhǔn)確掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，降低了掘進(jìn)機(jī)的發(fā)揮和功效。

3 我國(guó)主要掘進(jìn)技術(shù)分類

（1）巷道掘進(jìn)技術(shù)。煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)的掘進(jìn)形式主要以巷道為主，在巷道中通風(fēng)除塵設(shè)備、刮板輸送機(jī)等技術(shù)是煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的主要組成部分。懸臂式掘進(jìn)機(jī)功能主要應(yīng)用于掘進(jìn)技術(shù)中，在支護(hù)技術(shù)的協(xié)助下，煤礦生產(chǎn)可以更加安全高效，還能減少成本的投入，但煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)處于初級(jí)發(fā)展階段，需要進(jìn)一步研究。（2）半煤巖和全煤巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)。巷道掘進(jìn)斷面面積在3.3-1.2之間為半煤巖巷道，主要由巖石構(gòu)成，結(jié)合不同開(kāi)采情況挑選不同的掘進(jìn)機(jī)器，在選擇時(shí)需要考慮機(jī)器內(nèi)部元件具有安全性高、操作簡(jiǎn)單和安裝簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器的截齒有足夠的力度可以進(jìn)行破巖工作，為保障煤礦掘進(jìn)工作高效安全進(jìn)行選擇重量較大的開(kāi)采機(jī)器。

我國(guó)大部分全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)是引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，在實(shí)際能用中存在一定的局限性，因此需要加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等在全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)中的應(yīng)用，提高全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)的自主產(chǎn)權(quán)研究，不斷推動(dòng)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

4 現(xiàn)代煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)

（1）提高穩(wěn)定性，加強(qiáng)潤(rùn)滑系統(tǒng)。掘進(jìn)中應(yīng)在截割頭上安裝抗壓強(qiáng)度感應(yīng)器，當(dāng)碰到較大巖石時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，減少人工操作的截割深度；增加自動(dòng)伸縮的側(cè)支撐，提高掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中的穩(wěn)定性；由于井下存在不適合人工潤(rùn)滑或注油困難的問(wèn)題，可以通過(guò)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)完成，統(tǒng)一部署，將自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)程序編輯設(shè)置完成后，結(jié)合井下作業(yè)環(huán)境進(jìn)行潤(rùn)滑工作。（2）解決粉塵問(wèn)題，提高掘進(jìn)機(jī)預(yù)警。根據(jù)掘進(jìn)機(jī)改進(jìn)后鏟板本身存在偏移問(wèn)題，在不拆除行鏟板的情況下快速更換鏟板；為解決井下粉塵問(wèn)題，可以增設(shè)噴霧泵，將應(yīng)降水分為油冷卻水和噴霧泵，發(fā)揮高壓降塵的作用，達(dá)到增加井下作業(yè)環(huán)境的濕度。（3）實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)技術(shù)自動(dòng)化智能化。隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)斷面控制系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于煤礦掘進(jìn)中，主要應(yīng)用于推進(jìn)方向監(jiān)控、智能檢測(cè)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)确矫妫冗M(jìn)的多功能一體化機(jī)器不僅能解決掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸問(wèn)題，還可以應(yīng)用于不具備運(yùn)輸能力的礦井中，提倡自動(dòng)化管理方式，確保掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)調(diào)整切割深度和行動(dòng)軌跡，保證掘進(jìn)機(jī)在工作中的平穩(wěn)性，減少人工成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，不僅需要加強(qiáng)對(duì)煤礦開(kāi)采的管理，更需要加強(qiáng)對(duì)煤礦開(kāi)采設(shè)備的創(chuàng)新，引導(dǎo)現(xiàn)代煤礦企業(yè)向信息化、集約化和專業(yè)化方向發(fā)展，新型掘進(jìn)機(jī)在煤礦掘進(jìn)中應(yīng)用不斷廣泛，安全高效型煤礦生產(chǎn)成為現(xiàn)代煤礦企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，企業(yè)要增加煤礦掘進(jìn)工作效率和提高生產(chǎn)效益，需要根據(jù)煤礦開(kāi)采的實(shí)際情況進(jìn)行分析，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高掘進(jìn)技術(shù)的科學(xué)技術(shù)力量，為我國(guó)煤礦開(kāi)采事業(yè)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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