李志強(中天合創能源有限責任公司煤炭分公司葫蘆素煤礦,內蒙古 鄂爾多斯 017399)
煤礦掘進新技術的現狀與發展趨勢
李志強(中天合創能源有限責任公司煤炭分公司葫蘆素煤礦,內蒙古 鄂爾多斯 017399)
煤礦掘進作為煤礦開采中的重要環節,直接影響著煤礦企業的開采效率和經濟效益。但是,隨著時代的不斷進步,傳統的煤礦掘進技術已經遠遠不能滿足當前煤礦企業的發展現狀,還需要企業中的各個部門及時關注掘進技術的發展現狀,并且不斷完善,促使企業的發展順應時代發展潮流。本文就煤礦掘進新技術的現狀以及未來掘進新技術的發展趨勢進行了一系列的分析。
煤礦企業;掘進新技術;發展趨勢
隨著我國經濟的快速發展,煤礦企業在當前的經濟發展中仍然占據著重要地位,煤礦也是促進我國經濟發展的重要能源之一[1]。通過通常情況下,我國的煤礦企業主要使用地下開采的方式,并且在先進技術的依托下,煤礦開采技術有了新的變化。尤其是煤礦掘進技術,就當前煤礦企業的發展情況來看,企業大多實現了基本的機電與機械一體化的現代技術,并且逐漸向全自動化方向發展。只有這樣才能促使煤礦企業安全高效生產,并且在科學技術的保障下推動煤礦企業的發展進程。
21世紀初期,我國對煤礦煤礦開采的設計進行全面的改革,將傳統的巖石集中布置方式轉變為開拓巷道的方式,也就是說增加了煤巷在井巷工程中的比重。相關學者就煤巷在工程中的比重進行了統計,約占據整個巷道工程量的75%。由于我國煤礦企業的發展時間較長,為了適應各種環境中的煤礦掘進要求,逐漸出現了三種煤礦掘進技術。第一種,單臂式掘進機與其它鉆套機相配合作業的掘進方式,通常情況下企業將這種掘進方式稱之為綜合機械化掘進技術。第二種,連續性采煤并且與錨桿鉆車設備相協同工作的掘進技術。第三種,是將采煤設備與錨桿鉆車設備一體化的掘進方式。簡單來說,這三種掘進技術是通過采煤方式和錨桿鉆車設備之間的配套工作來區分的。在煤礦掘進過程中,綜合機械化掘進技術由于在實際的應用過程中較多,并且適用于煤礦掘進的各個環境,應用的范圍較廣,因此受到各個煤礦企業的親睞。
綜合機械化掘進技術主要由掘進機、自動化傳送機、通風系統、錨桿鉆車、供電系統等多個系統構成的整體,其中單臂式掘進機是這個系統核心部分,在保證煤礦掘進效率中占據著十分重要的作用[2]。但是為了促使煤礦掘進技術不斷使用當前煤礦企業的發展趨勢,逐漸在傳統的煤巷掘進機進行革新,衍生了新的掘進機。
大斷面煤巷掘進技術主要依賴于連續采煤機來實現,而連續采煤機作為一種大斷面的截割設備,并且集裝載和運輸為一體的掘進設備,能夠有效提高企業的掘進效率。這種掘進方式逐漸衍生了連續性運輸方式和間斷式的運輸方式這兩種運輸方式,來適應企業的發展的需要。掘進技術通過連續采煤機和錨桿鉆車之間互相交叉換位實現持續性作業,而在交叉換位中這兩種設備還在持續工作的狀態,能有效避免因換位停止工作而造成損失。同時,設備調動和運輸都需要占用的大量的空間,但是如果設備的空間較大會造成設備間換位時間較長,而空間較小又不能滿足生產的需求與[3]。因此,在確定空間大小的時候應該經過相關人員的嚴格計算,通常情況下,兩條巷道之間每50m就應該有一個聯絡巷道。
(1)任何產品在批量生產之前都有特定的設計,而設計的目的是為了是生產的產品更加符合當前的發展。為此,煤巷掘進機在設計之初,設計人員對傳統的掘進機進行了多方面的研究和分析,并且在實際的應用發現存在的問題,盡量使新設計的掘進機整體結構更加科學、合理,避免在使用中出現設計不合理,而導致的企業損失。
(2)煤礦企業在開采中注重企業的經濟效益,因此,掘進機應該滿足煤礦生產量大的特點。同時,由于就煤礦掘進中會出現較多巨大而且堅硬的巖石,如果掘進機的破巖能力較弱將會嚴重影響企業的掘進效率。并且,煤礦企業在掘進過程中并不能完全連接地下的整體構造,而掘進機強大的環境適應性,也會對煤礦的掘進提供的良好的保障。
(3)采用液壓馬達直接驅動掘進機,減少了傳統的掘進機的構造,并且操作簡單,效率高、性能好。
(4)采用了自動加油的控制系統,提高了掘進機工作的穩定性。同時電氣系統使用PLC控制系統,能夠及時反映掘進機的通電狀態,并且這種控制系統還具有工礦檢測和電器線路自動診斷的功能,當系統發現有相應的問題,會發出報警提示,提醒工作人員進行維修,將煤礦企業的安全事故和損失降到最低。
就當前我國的掘錨一體化技術與國外的技術還存在較大的差異,國外逐漸實現了掘進和支護同時工作,這也成為了我國半煤巖掘進技術的發展方向。隨著世界科學技術的不斷發展,新的技術正在不斷出現,并且沖擊著傳統的掘進技術,如果企業不能緊緊抓住這個機遇,將會嚴重影響企業的發展進程。
由于我國全巖巷技術應用的時間較短,技術還不成熟,當前主要依靠進口來滿足煤礦企業的發展需求。但是隨著我國煤礦業的不斷深入,全巖巷在整個煤礦企業的比重呈現出逐漸上升的趨勢,僅僅依靠進口,已經不能滿足我國煤礦業的發展趨勢。同時,全巖巷一般采用大功率的重型掘進機,并且這種掘進機還具有較高的自動化水平。因此,為了促進我國煤礦企業的發展進程應該注重將這一新技術靈活的應用于當前的企業發展中,并且不斷優化和改進計算機控制技術、切割技術、方向控制技術等,提高我國的自主研發能力。
綜上所述,在科學技術的依托下我國的煤礦掘進技術已經較以前有力很大的改進,各種先進的技術和設備在實際的應用中也較為廣泛。但是就國外相比,我國的掘進技術還處在不斷的摸索階段,并且對國外的依賴程度還較高。為了促進我國掘進新技術的發展,還需要不斷學習和使用新技術,并且提出相應的改進策略,提高我國的自主研發能力。
[1]劉輝.我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展[J].中國科技縱橫,2015(2):155-155.
[2]王奇.論煤礦高效掘進技術的發展現狀及趨勢[J].城市建設理論研究:電子版,2015(1).