新時期煤礦巖巷掘進機械化的發展方向研究

孫曉旭 李小亮

摘 要：作為國家支柱產業的煤礦產業，保證其生產安全以及效率能夠為國家的安全平穩運行提供可靠保障。隨著生產技術的進步，機械化生產在煤礦巖巷掘進中發揮了重要作用，并且伴隨科技進步不斷進行提升。本文對新時期煤礦巖巷掘進機械化的發展方向進行了分析研究，期望為提升煤礦生產提供參考。

關鍵詞：新時期;煤礦巖巷掘進;機械化發展方向

引言：

煤礦產業是國家的經濟命脈產業，隨著國家的發展對煤炭資源的需求逐漸增加，為了保證資源的充足供給，國家每年都在進行煤炭資源勘探，也在不斷改進措施提升煤炭生產效率?？茖W技術一直在進步，機械化生產也在各行業占據了優勢，不僅解放了人工勞力，而且提高了生產力并且使生產安全以及質量有了可靠保證。煤炭巖巷掘進的機械化生產，是工業機械化生產的趨勢，也是未來生產的主要方向。在我國煤礦事故時有發生，并且由于開采環境的逐漸惡化，對安全生產的影響也逐漸加深。機械化在煤礦巖巷掘進中的應用，對提高安全生產、保證供給有積極意義。

一、煤礦巖巷掘進機械化的意義

煤炭的開采與生產是一項復雜工作，隨著生產的加劇煤炭的開采深度與難度逐漸增加，其工作環境越來越復雜，對安全生產來說危險系數提高了不少。我國是煤炭消耗大國，同時也是開采大國，隨著國家對煤炭開采管理的不斷完善，煤炭安全生產的運行已經得到了有效保證，但是也應注意到每年仍有煤炭生產的安全事故發生，不僅威脅到了礦工的生命安全，也對我國的煤炭資源保障產生了危害。煤礦巖巷機械化掘進的實施，減少了生產用人的數量，對保障工人的生命安全有著積極作用;其次提高了生產效率，機械化生產的實施大大提高了煤炭生產的效率，為保證煤炭充足的供應奠定了基礎。

二、我國煤礦巖巷掘進機械化的現狀

我國對于煤礦巖巷掘進機械化生產的研究起源于上世紀六十年代，當時在政府部門中已經對生產進行了總結、研究，并形成了書面的正式報告，在之后的生產過程中不斷對工藝進行總結、改進，先后總結出了一次成巷、錨噴支護等技術，這為后來的氣腿鑿巖機、全液壓鉆車作業打下了堅實的技術基礎。目前在我國的生產中主要有以下幾項機械作業：

首先，全液壓鉆車作業。這種生產方式是利用全液壓掘進鉆車來進行施工作業，在液壓設備的支持下對巖層進行鉆孔施工，之后實施科學可控的爆破工作，并利用挖斗式裝巖機對爆破下來的巖石進行填裝作業，最后經過礦車的運輸把巖石輸送到礦井之外。在爆破、裝巖完成之后，還要根據實際情況對巷道進行支護作業，實現了巷道的一次成型。這種施工工藝的優勢是工作人員在進行工作的過程中對于爆破鉆孔的深度和角度容易控制，可以根據實際需要進行合理的鉆孔布局，實現了光面爆破的施工。此種方式能夠使支護材料的使用更加的節約并且減少了運輸巖石礦渣的費用，對工程來說節約了項目的投資。同時工人在進行工作的過程中，可以不必進行迎頭操作，既能夠保證施工人員的人身安全也降低了其勞動強度，使安全施工得到了提高。由于支護工作在掘進運輸之后已經完成，為工作提供了一個可靠的環境，使施工人員的安全得到了進一步的保障[1]。最后，因為液壓機械對能量的利用效率高，因此使得鉆孔的速度得到了提高，這就使得施工的工期得到了壓縮，使工程的掘進進度得到了整體的提高。

其次，鉆裝機組作業線。這種作業方式就是在一臺機械設備之上安裝幾臺鑿巖機械，使其成為一個一體化的產品。這種工作方式雖然在表面看起來有著很高的機械化程度，但是在實際的施工操作過程中其工作效果并不十分理想。因為是一種組合形式，其施工受到的限制因素較多，使得設備不能保持理想的掘進速度，機械的工作效率被限制。然而也應當注意到這種設備也具有其獨特的技術優勢，那就是在小斷面巷道中進行施工作業時可以應用此設備，其能夠獲得不錯的生產效果。

最后，綜合掘進。這種作業是在工作線上采用綜合掘進機，先進行掘進作業之后使用運輸設備對殘渣進行運輸工作，并在最后進行支護工作的開展。這種作業方式的優勢在于在前期的工作過程中不需要進行爆破作業，因而對于巷道來說避免了震動出現，使周遭的巖石避免了破壞，能夠維護巖體整體的穩定性，并且在出渣過程中能實現連續出渣。但是也應當注意到其中存在的問題，雖然采用此種施工方式整體的操作流程簡便，然而其對需要進行施工的巖石有著較高的質量要求，巖石的硬度決定了施工進行的掘進速度，所以在施工過程中受巖石的影響較大[2]。并且在設備對巖石進行切割的過程中，設備會受到反作用力，因此要求掘進設備具有較大的體積和質量，所以這種設備適合在大型巷道中施工作業，不適用于小斷面巖石巷道的掘進作業。

三、新時期煤礦巖巷掘進機械化的發展

首先，科學分析巖巷的掘進情況。在當前形勢下施工使用最多的設備是全斷面掘進機和懸臂式掘進機，這是目前使用最為普遍的機械設備。在進行設備選擇的時候需要根據巷道的實際情況以及設備的原理來進行綜合選擇。全斷面巖石掘進機其具有成巷快的特點，適用于全巖隧道。雖然其施工效果明顯，但是也應當注意到其在使用過程中受到技術條件以及施工條件限制，在全面推廣上有待提高[3]。懸臂式掘進機適用于有煤或半煤巖巷掘進，當下為了提高其使用的范圍，已經對其進行了功率得到提高并且效果顯著。其在使用上的不足之處在于無法直接對硬質巖石進行施工作業，需求有輔助的爆破工作作為支持。所以在對巷道進行具體分析之后，選擇合理的掘進機械是未來的發展方向之一。

其次，利用綜合性設備。通過分析發現在巖巷掘進工作中，工程的施工會受到各種因素的影響，導致工程需要應對問題以及突發情況。所以為了能夠更好的完成掘進工作，除了對巷道的掘進進行分析，還要有相應的設備與之進行匹配，因而要重視歸綜合性機械化設備的研發應用，對此我國普遍應用的是風動鑿巖機，然而其已經不能適用于現代的施工要求。液壓鑿巖機是未來發展的重點方向。目前其已經在施工作業中發揮作用，并且與風動相比較，液壓設備性能更加優良，并且能夠實現回轉作業。但是其也會受工作限制，因此在對設備記性設計以及使用時需要對這些限制進行重點關注，而且也需要有輔助設備來提高其適應性。為了能夠提高工作效率，可以將掘進機和裝斗機等輔助設備相結合，實現協同作業對提高掘進效果有著促進作用[4]。

四、結束語

綜上所述，煤炭產業作為國家的經濟命脈產業，保證其生產安安全以及生產效率能夠為國家提供可靠的能源保障。我國對煤炭工業的機械化研究起步較早，經過長期的經驗總結以及實踐研究已經實現了煤礦巷道掘進機械化的轉型，并且研發出了全液壓鉆車作業設備、鉆裝機組作業設備、綜合掘進設備等，已經在生產中獲得了不錯的成果。未來隨著機械化的不斷深入以及工業技術的飛躍發展，煤礦巷道掘進的機械化發展將會更加全面，并且設備的性能也將有所提高，可以從對巖巷掘進分析以及利用綜合性設備兩個方面進行研究，為提高我國的煤礦生產做出貢獻。

參考文獻：

[1]朱磊.試論新時期煤礦巖巷掘進機械化的發展方向[J].市場調查信息（綜合版），2019（4）：00207-00207.

[2]張星.試論新時期煤礦巖巷掘進機械化的發展方向[J].內燃機與配件，2018，000（009）：P.252-252.

[3]劉志超.煤礦巖巷快速掘進作業線配套工藝探討[J].建筑工程技術與設計，2017，000（023）：467-467.

[4]鄧永文.機械化設備在煤礦巖石巷道的開采中的應用研究[J].華東科技（綜合），2019（3）：0311-0311.