煤礦綜合掘進(jìn)技術(shù)研究及注意事項(xiàng)

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)的機(jī)械化水平也得到了較大的提升。近年來廣泛應(yīng)用的綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)（簡稱綜掘機(jī)），在煤礦掘進(jìn)施工中有著天然的優(yōu)勢，但部分煤礦企業(yè)對(duì)綜掘機(jī)掘進(jìn)效率的研究并不深入，沒有能發(fā)揮出綜掘機(jī)最大的掘進(jìn)潛力。本文就煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的實(shí)踐進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況，闡述該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)，以期對(duì)提升綜合掘進(jìn)的機(jī)械化水平有幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜合機(jī)械化；掘進(jìn)技術(shù)

1.引言：煤炭作為支持工業(yè)發(fā)展的重要一次性能源，其現(xiàn)實(shí)價(jià)值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。而伴隨著現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)煤炭能源需求量的不斷增加，為了保障煤炭能源的可持續(xù)供應(yīng)，自上個(gè)世紀(jì)末期以來，相關(guān)部門已經(jīng)結(jié)合我國煤礦資源的實(shí)際特性，研發(fā)出了兩類效率較高的開采措施，其中一種采用將巷道布置在煤層中的方式，能夠有效提高煤炭的生產(chǎn)速率，而另一種則是利用煤礦掘進(jìn)機(jī)械，提高礦井的采煤量。綜掘機(jī)的出現(xiàn)大大提高了煤礦掘進(jìn)效率和安全性。因此在煤炭生產(chǎn)中加強(qiáng)綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的實(shí)踐和探索十分必要。對(duì)于后續(xù)理論研究以及實(shí)踐工作開展具有一定參考價(jià)值。

2.煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝

綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備依據(jù)性能進(jìn)行劃分，可以分為巖巷掘進(jìn)機(jī)和煤巷掘進(jìn)機(jī)。挖掘機(jī)通過鑲有鋸齒的工作面轉(zhuǎn)動(dòng)來進(jìn)行破煤工作，其截割頭和截割臂的裝置是相連的，在生產(chǎn)中共同作業(yè)。煤炭掘進(jìn)施工方法有鉆眼爆破掘進(jìn)法和綜合機(jī)械化掘進(jìn)法兩種。

2.1鉆眼爆破掘進(jìn)法

雖然鉆眼爆破掘進(jìn)法比較落后和傳統(tǒng)，但這種方法也有比較突出的優(yōu)勢特點(diǎn)，在施工技術(shù)的設(shè)備上沒有太高要求，對(duì)于不同地質(zhì)條件的施工環(huán)境，都能夠適應(yīng)，在巷道的方向及長度不同的條件下，施工效率還能夠保證，鉆眼爆破掘進(jìn)法缺點(diǎn)也很突出，施工的工序比較復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度太大，人力資源過于浪費(fèi)。

2.2綜合機(jī)械化掘進(jìn)法

綜合機(jī)械化掘進(jìn)法主要是利用掘進(jìn)機(jī)將裝載、截割以及運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)流程，在作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行完成，可以連續(xù)進(jìn)行作業(yè)，施工的效率比較高，人力的施工強(qiáng)度降低，致使施工人員的生命財(cái)產(chǎn)的安全得到有效保證。對(duì)于當(dāng)前煤礦的開采作業(yè)需求比效適合。

綜合機(jī)械化的掘進(jìn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，能夠?qū)⑾锏揽焖俚木蜻M(jìn)得以有效地實(shí)現(xiàn)，安全檢查后，主要的作業(yè)流程是對(duì)巷道的輪廓線進(jìn)行校對(duì)，灑水后割煤，進(jìn)行臨時(shí)和永久支護(hù)，掘進(jìn)的時(shí)間比傳統(tǒng)掘進(jìn)的時(shí)間短很多，工作效率是傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝的7倍；綜掘工程質(zhì)量的提高，傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝在施工作業(yè)中，很容易發(fā)生巖石崩塌，對(duì)于后續(xù)的采集及維護(hù)都很不利，而綜掘機(jī)對(duì)巖石不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)的作用，控制巷道比較容易，成本相對(duì)也比較低；切割的強(qiáng)度很大，對(duì)頂板事故現(xiàn)象的出現(xiàn)能夠有效地防止，綜掘機(jī)使用截割頭，進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，沿著前進(jìn)的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)C(jī)械磨損有效地降低。

3.綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)的過程中，必須結(jié)合所開采煤礦的地質(zhì)條件及既有的掘進(jìn)技術(shù)對(duì)所需要的機(jī)械化硬件設(shè)施加以合理配置，進(jìn)而以獨(dú)立單元模塊重構(gòu)的方式，構(gòu)建綜合機(jī)械化掘進(jìn)體系，以協(xié)同配合的方式進(jìn)一步發(fā)揮出相應(yīng)設(shè)備的單機(jī)作業(yè)能力。為保證相應(yīng)機(jī)械化硬件設(shè)備作業(yè)的安全性、穩(wěn)定性及高效性指標(biāo)，提高其協(xié)同作業(yè)的實(shí)際效率，在綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備的配置過程中，必須遵照如下標(biāo)準(zhǔn)：

其一，必須確保所使用機(jī)械化設(shè)備的技術(shù)特征及相關(guān)參數(shù)能夠滿足于對(duì)應(yīng)礦井掘進(jìn)巷道的地質(zhì)地理環(huán)境及掘進(jìn)工藝對(duì)設(shè)備的實(shí)際需求。

其二，所使用的設(shè)備必須能夠形成相對(duì)較為完善的體系，需要其能夠滿足于協(xié)同配合作業(yè)的實(shí)際需求，盡可能提高煤礦開采的效率。

其三，還應(yīng)該對(duì)單機(jī)設(shè)備間的配套尺寸進(jìn)行嚴(yán)格限定，確保其能夠較好的協(xié)同作業(yè)，并將其布置在合適的位置上。

4.綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中需要注意的事項(xiàng)

4.1合理選用掘進(jìn)機(jī)械

在煤礦開采的作業(yè)中應(yīng)使用綜合機(jī)械快速掘進(jìn)技術(shù)，重點(diǎn)要做好選擇掘進(jìn)機(jī)的工作，直接與巷道掘進(jìn)的速度及效益進(jìn)行聯(lián)系。通常掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，振動(dòng)沖擊比較大，礦井下的環(huán)境也比較惡劣，因此，掘進(jìn)機(jī)必須要有良好的可靠性和安全性，才能夠長時(shí)間地維持周期的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

另外，掘進(jìn)機(jī)的液壓和電氣及元件等各方面，還需要對(duì)掘進(jìn)機(jī)的性能和質(zhì)量嚴(yán)格地進(jìn)行控制，元器件具有關(guān)鍵性作用，所以要盡量選擇高安全系統(tǒng)部件。齒輪的傳動(dòng)及連接機(jī)械相關(guān)的裝置，盡量將獨(dú)立部件或者組件進(jìn)行選用，將使用串聯(lián)系統(tǒng)最大限度地減少。

4.2采用測控技術(shù)，提升設(shè)備機(jī)電一體化

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)機(jī)械的設(shè)備自動(dòng)操控，例如，切割斷面的尺寸和掘進(jìn)機(jī)功率的調(diào)節(jié)以及作業(yè)的方向等，在掘進(jìn)機(jī)上，可以將傳感器進(jìn)行安裝，實(shí)時(shí)監(jiān)控掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

（2）相關(guān)的機(jī)械設(shè)備無論是工況的監(jiān)測功能，還是故障的診斷，都能夠進(jìn)一步地強(qiáng)化，利用傳感器將自動(dòng)化信息的數(shù)據(jù)采集的監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行創(chuàng)建，使機(jī)械設(shè)備的油溫和電壓以及采集監(jiān)測的狀況得以實(shí)現(xiàn)，達(dá)到設(shè)備工況監(jiān)測及自我故障診斷的效果。

（3）創(chuàng)建控制遠(yuǎn)程系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)的信息技術(shù)，將遠(yuǎn)距離對(duì)機(jī)械控制的作業(yè)得以實(shí)現(xiàn)，使人力投入得以減少，采煤作業(yè)安全性得以提高。

4.3完善配套設(shè)備

在采煤作業(yè)中，運(yùn)用綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)，運(yùn)輸和巷道支護(hù)等配套的設(shè)備，具有至關(guān)重要的作用。如果配套設(shè)備的性能不完善及低下，就會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)的速度變慢，例如，運(yùn)輸和支護(hù)，以及供水和通風(fēng)、電力等，從當(dāng)前來看，這些設(shè)備都不完善，從而使掘進(jìn)作業(yè)順利的進(jìn)行受到了阻礙。因此，巷道支護(hù)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)該盡量選擇錨桿支護(hù)，既能夠使作業(yè)難度降低，又能夠使作業(yè)量減少，是掘進(jìn)速度提升的有效途徑。

4.4安全操作

不同的掘進(jìn)機(jī)需要有兩個(gè)操作人員，一正一副，兩人配合操作，在作業(yè)過程中，由于掘進(jìn)機(jī)自身特性，很容易碰到人或者弄倒其他棚子，一旦出現(xiàn)人身安全威脅副司機(jī)需要立刻啟動(dòng)緊急停車裝置，防止車輛繼續(xù)作業(yè)造成安全事故的出現(xiàn)。

必須確保操作機(jī)械設(shè)備的相關(guān)人員具備較強(qiáng)的執(zhí)業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，需要其具備相應(yīng)的證件，同時(shí)在煤礦作業(yè)前期加強(qiáng)相應(yīng)的安全培訓(xùn)教育事項(xiàng)。此外在綜合掘進(jìn)機(jī)械的運(yùn)作過程中，相關(guān)工作人員必須根據(jù)《規(guī)程》中的相關(guān)條例開展各項(xiàng)操作活動(dòng)，非專業(yè)人員不得操作掘進(jìn)機(jī)，并保證在機(jī)械啟動(dòng)后，無關(guān)人員迅速離場，以此避免產(chǎn)生安全事故。

綜上所述，在煤炭生產(chǎn)中應(yīng)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的重要性不言而喻，為提高作業(yè)效力，克服傳統(tǒng)作業(yè)模式下的各種弊端，可以合理應(yīng)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)。在該技術(shù)應(yīng)用過程中，必須注意相應(yīng)的安全問題，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程的管理與控制，以此在保障煤礦生產(chǎn)安全性的同時(shí)，進(jìn)一步提高開采率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖波.論煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（02）：60-62.

[2] 張志強(qiáng).試論煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)[J].山東煤炭科技，2015（11）：33-34.

[3] 楊小龍.綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備的作用及影響因素[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015（10）：61-62.

作者簡介：

肖太斌，男，1970年出生，工程師，畢業(yè)于遼寧煤校采礦工程專業(yè)，現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司富力煤礦一開拓區(qū)，主要從事煤礦掘進(jìn)技術(shù)及安全管理工作。