煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢

胡忠峰

【摘??要】本文首先闡述了煤礦高效掘進技術的使用現狀，接著分析了煤礦高效掘進技術的發展趨勢。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。

【關鍵詞】煤礦;高效掘進技術;現狀;發展趨勢

引言

隨著我國經濟發展水平的提高，對煤的需求量不斷增加，自然資源畢竟是有限的，這也使得煤炭開采環境越來越復雜。未來要更好地開展煤炭開采工作，提高生產效率，就需要對掘進技術進行升級，充分引進現代化技術，提升煤礦掘進的工作效率，不斷實現自動化生產，促進煤礦行業的進一步發展，為我國國民經濟發展作出更大的貢獻。

1?煤礦高效掘進技術的使用現狀

1.1?截側技術

1.1.1?截割頭的設計

在使用掘進設備時，截割頭的設計是十分重要的，其質量和水平直接影響設備性能的有效發揮，因此在煤礦掘進過程中，截割頭的設計也是較為關鍵的環節。要想更好地提升煤礦生產的水平和質量，就需要采取科學的措施提升生產的安全性和穩定性程度，從而提升生產效率。在煤礦生產過程中，環境條件也會對生產技術的使用情況造成影響，技術操作人員必須結合實際生產需要進行全過程的控制，不斷完善和改進設計方法，保證在生產過程中，掘進設備能夠正常、高效運行，保證生產環節的完整性。當前，業內專家也在截割頭的制造工藝和設計理念方面進行研究，并積極引進先進的科學技術，提升截割頭的耐用性和工作效率，但是，就我國煤礦生產的現實情況來看，在截割頭設計的過程中，還存在一些問題。這些問題不但使煤礦生產效率難以提高，還可能造成極大的成本浪費，因此，在煤礦生產工作中，可以盡可能使用滾壓破巖的施工方法對截割頭進行有效的完善和改進，提升截割頭的工作能力，延長設備的使用壽命，從而提升煤礦生產效率。

1.1.2?輔助切割

隨著我國經濟和科技發展水平的不斷提升，人們在對工業生產設備進行改進的過程中，也開始廣泛使用輔助切割設備。對于煤礦生產工作來說，輔助切割還是當前使用頻率較高的切割手段。較常使用的輔助切割方法有沖擊振動和高壓水兩種，其中沖擊振動方法在生產過程中主要是使用物理學的慣性理論對煤礦掘進設備進行改進和完善，在改進之后，能夠達到較好的截割效果，滿足預期的要求，但是這種技術當前還不夠成熟，需要不斷進行改造和升級，然后進行普遍推廣;而高壓水方法主要采用高壓水射的方法來將巖石切碎，相比于其他方法，這一方法具有較為明顯的優勢，在使用過程中不但可以降低設備的磨損程度，起到保護施工設備的作用，還能降低粉塵的產生量，能夠創造更大的綜合效益。

1.1.3?雙速截割

在對煤層進行截割時，如果掘進機的功率比較大，那么截割過程中所要承受的阻力就相對比較小，因此更有助于工作的開展，還能大幅度提高生產質量和生產效率。如果是對巖石進行截割，通常在截割的過程中就需承受較大的阻力，為了避免截割機過載現象的出現，就需要讓設備在低速運轉模式下運行，同時還要進行科學的設計，將截割單刀力的數值加大。我國當前在煤礦生產中使用掘進機調速方式主要有恒扭矩雙速電機、機械變速和恒功率雙速截割電機這三種方法。恒扭矩雙速電機調速方法在使用過程中還存在一定的問題，在高低轉速的情況下所產生的扭矩變化不太明顯，而在低速的狀況下也不能有效提高截割能力;機械變速方法在低轉速的情況下能夠產生較大的切割力，可是，由于在運轉過程中通常使用減速箱齒輪的辦法，因此在實際應用過程中，變速難度相對較大，對人工勞動的要求比較高，并且在運行過程中還可能產生不同程度的環境污染問題;恒功率雙速截割電機調速方法主要借助電機調速的模式，在調整速度的過程中不用進行其他的操作，操作較為簡單，并且速度相對較快，在低轉速的時候電機功率的變化也不太明顯，但是與其他方式相比，在低轉速情況下，其單刀力更大，是其他方式的兩倍還要多，可以顯著提升設備性能，因此使用較為廣泛。

1.2?負載反饋調速技術

煤礦掘進機的工況參數比較多，其中最關鍵的就是切割牽引速度，切割牽引速度的合理直接影響掘進機的參數，同時還會對削切厚度、鉆入深度等問題造成影響。負載反饋調速技術主要使用變量泵一負載反饋無級調速和比例多路換向閥來對切割牽引速度進行調整，使用這一技術能夠降低功率的損耗量，還可以對液壓系統發熱情況進行有效防范，從而起到延長液壓元件的使用壽命的作用，以此來保證煤礦掘進機更有效地進行工作。當前使用較廣泛的EBZl60TY型掘進機就是使用了比例多路換向閥和恒功率變量泵等液壓元件，達到了牽引無級調速的目標，從而使得整個機械設備的性能得以提高。

2?煤礦高效掘進技術的發展趨勢

未來煤礦高效掘進技術的發展趨勢將主要體現為掘錨一體化，現在美國和澳大利亞等國家在掘錨作業中都開始使用掘錨機進行平行作業。相比于在錨桿鉆車和采煤機之間進行交叉換位施工，掘錨技術具有更加廣泛的應用范圍，同時其支護效果也相對更高，在業內引起了廣泛關注。除此之外，掘錨一體化技術還能在頂板條件不好的雙巷或者單巷中掘進，并且掘進速度比較快。將循環的時間嚴格控制在半小時以內，每天進尺量可以達到40～50m，在頂板暴露之后對其進行及時的安裝，可以使支護的質量得到大幅度的提升，同時還能保證巷道的成型性，極大地改善了支護作業的環境。要想對煤礦高效掘進工作進行升級，掘錨一體化技術必將是未來的主要發展方向。其不但能夠提升煤巷掘進的高效性，還能提升技術水平，在我國的發展前景比較好。根據當前我國的地質條件和工藝技術，深入研究掘錨一體化技術，能夠為該技術的應用和推廣創作條件。

結束語

近幾年，隨著我國經濟發展水平的不斷提高，人們對生活質量的要求逐漸提高，因此對自然資源的需求量也越來越高。對于煤礦行業來說，傳統的開采和生產技術已經不能滿足新時期人們的需求，只有進行技術升級，才能提升生產效率，更好地適應市場的需要。借助科技的力量所形成的煤礦高效掘進技術在當前煤礦領域發揮著越來越關鍵的作用，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1]張修成，焦清志.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢分析[J].工程技術研究.2019（17）

[2]袁帥.試論高效掘進技術質量研究[J].中國石油和化工標準與質量.2019（16）

（作者單位：山東里能魯西礦業有限公司）