煤礦巖巷掘進裝備及掘進工藝發展方向

陳艷明

摘 要：煤礦工程是技術革新的一個重要組成部分，他們的發展迅速促進了我國煤炭工業的發展，煤炭工業的采礦和設備技術現在已經超過和超過了發達國家。本文特別強調了巖巷公路上建筑技術和設備的現狀以及全巖巷技術和排放技術的發展情況。

關鍵詞：煤礦巖巷；掘進裝備；掘進工藝

引言

煤炭是中國的主要能源領域之一，也是中國經濟的支柱之一。 其經營穩定性與中國的經濟發展和國家穩定息息相關。 目前，中國的煤炭開采主要是地下采礦的一種手段，這意味著在中國采煤對于煤炭開采至關重要。 近年來，中國政府出臺了一系列煤礦生產指南，使得煤礦技術創新取得了顯著成效，工業化程度高，正在形成快速轉型，良好結構活動一體化，逐步走向成熟。

1、巖巷掘進機械裝備水平現狀

作為巖巷工程項目的一部分，使用風錘子人工鉆眼，炸毀巖石，從提取車上卸下自卸車或石頭裝載機，并將輔助井提升到地面土壤生產過程。 該生產工藝相對原始，傳統，安全可靠，效率低，工作強度高，噪音低，單進水平低，路面形成高度差。 零件和材料的消耗成本較低，但現在很少使用。

1.1、單體鑿巖機及配套裝運機械化作業線

操作線使用鏟機來裝載巖石，輕型操縱裝置，例如工作盤，浮動操縱，底盤操縱或壓力操縱機，并使用礦車和電池供電的機車運輸。該生產線于20世紀80年代在中國廣泛使用，巖石路面的平均截面為15平方米，進度為60米。由于巖石外部導流的間歇性，隧道效率低，巖石加載工作不能連續運行，生產線效率低。 該生產線用于重裝重型裝載機和蟹爪側裝載機，用于裝載和卸載石材。運輸通過絞車和電動車進行。上述操作線廣泛應用于我國煤礦巷道，雖然具有靈活性和適應性，但需要大量人工，安全系數低，巖石載荷復雜，輔助運輸系統，輔助工作負荷。會出現許多問題，目前只有30%的礦井被使用。

1.2、巖巷掘進裝備

中國人民共和國成立后，中國煤炭行業，特別是煤炭開采的機械化程度，提高顯著，由于增加產業化項目和中國機械化。到2009年，中國國有煤礦機械化達85.5%。機械化必須提到的是道路支持，鑿巖，運輸等設備。鑿巖設備已經從最初的便攜式設備轉移到空氣懸浮式氣動鉆井平臺，然后再轉向液壓（氣動）鉆井平臺。在支撐設備方面，錨孔從電鉆到空氣中的液壓鉆孔機。此外，反鏟裝載機，倉庫列車和穿梭機礦工正在逐步推廣?；诩夹g引進和自主研發與發達國家的發展，發明的TBM全路應用了新的動力，以使得隧道在中國煤礦的發展。整個隧道機主要分為兩種類型：一種主要適用于隧道施工的完整隧道機，以及一種通常用于在堅硬的巖石中地下道路的懸臂式重型道路施工機械。

1.3、液壓鉆車巖巷掘進

液壓鉆用于用爆炸物鉆巖石，側卸巖石裝載機裝載采礦車并將輔助豎井提升到地面。與手動鉆孔和爆破相比，工程過程具有快速鉆孔速度和高效率的優點。由于駕駛員與平臺的距離較遠，因此更安全，更可靠，相對更安靜，從而改善了工人的工作環境，大大減少了工作環境。工人勞動強度，液壓鉆機初期投資95萬元，巖機橫向卸載25萬元，電力和公用設備30萬元，通用設備130-150萬元。 1984年，原煤炭部推出了綜合技術和商業的SECOMA綜合技術包：機械部組織了宣化的第一家采礦工廠和法國公司Saima的聯合生產。常用的CMJ17或CTH10-2F液壓鉆是仿制品，其結構特點和技術參數沒有差別。

1.4、巖巷掘進工藝

石路開挖過程具有典型的復雜性，包括破碎，排水和支撐石材的三個過程。 提取過程可分為兩種類型：鉆孔和爆炸以及機械爆炸。 運輸過程根據其在非連續運輸和連續運輸中的連續性進行劃分。

2、全巖巷掘進機技術的發展趨勢

巖石隧道技術在完全機械化，鉆孔和爆破兩個方向上得到進一步改進和發展。完整的機械化是一個發展方向，大量的高剪切石材切割機已經在工業生產中進行了測試。多年來，鉆井和爆破方法也以其先進的鉆井技術迅速發展。這種方法仍然是在硬巖覆蓋中挖掘隧道的最重要手段。除爆破外，其特點是功率低，設計緊湊，靈活性高，適應性強，功耗低，成本低，鑿巖速度快，粉塵少。鉆孔和爆破的發展方向。特別是集成在噴砂，鉆孔和錨桿支護中的多功能液壓鉆機已成為巖石隧道的主導產品和發展方向。

3、礦井巷道掘進工藝的發展

中國采礦環境的復雜性不斷增加，不確定性日益增加，提取難度越來越大，這代表了目前公路隧道技術面臨的挑戰。 為了應對這些挑戰，有必要改善路面過程和適應性。 在一些實踐經驗的基礎上，我們認為未來的研究重點方向應解決以下問題。

3.1、巖巷向煤巷發展

巖巷在煤礦開發中的發展有兩個主要動機：這種轉變是煤礦設計不斷優化和經濟效益選擇的必然結果。

3.2、巷道支護由被動支護向主動支護的方向發展

路面周圍的基巖從被動支撐變為主動支撐。 被動介質通常采用木架，金屬架和集成石架的形式。 這些形式的支撐不會形成對周圍巖石的特定支撐力。 只有當周圍巖石變形或壓力增加時，它才能起到支撐作用。 近年來，隨著軸承理論研究的深入，建立和完善了不同的理論，使加固（錨索）與支撐網絡的結合得到了廣泛的應用以及使用。 集成到圍巖中的主動支撐系統已被廣泛使用和開發。

3.3、被動支護向主動支護發展

在過去，被動支撐主要與木質支撐，金屬支撐等有關。這些支撐結構只有在周圍巖石發生變形時才能工作。 錨桿和支撐網絡的主動支撐結構可以改善支撐體與圍巖的整合，支撐效果更好。

3.4、巷道在向滿足高地壓和多次動壓的方向發展

礦山的采礦強度增加，下層的高強度，移動變形產生顯著的動態壓力，嚴重損害路面。從滿足高地壓和多動壓力的角度出發，對錨桿支架結構的研究正在發展中，從鋪煤的發展來看，研究掘進是非常重要的。在礦山中，煤炭道路的技術工作量將占礦山總技術量的75%至85%。煤炭道路項目占工程總量的80%以上。煤炭道路工程盡可能減少石材道路的建設和開采，是提高礦山經濟效益的重要途徑。為此，煤炭走廊快速開采設備和技術的研究和研究是礦山生產的一項重要任務。巖石中目前有兩種類型的隧道掘進方法：爆破孔和頂升。鉆孔噴射方法適應性強，但施工過程多，勞動強度大，掘進效率低。挖掘路面甲板的方法具有機械化程度高，工作強度低，效率高，適應性低的特點，僅適用于煤層路面的施工。 目前，大中型礦山占工程總量的85%以上。由于其速度，效率和安全特性，車道頭的隧道施工技術已成為整個煤炭攤鋪機的挖掘。

結束語

中國良好的政策和經濟環境為中國硬煤機械的發展和創新創造了良好的條件，這是中國煤炭工業發展的良好契機。 目前，中國的煤炭開采技術和技術取得了顯著成效和良好的發展前景。 本研究以石材建筑設備和技術為重點，梳理其發展歷程和發展趨勢，為我國煤炭開采的實踐和創新提供基準。

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