淺析煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

【摘要】在煤礦開采過程中，巷道掘進(jìn)是非常重要的環(huán)節(jié)。所以，在煤礦生產(chǎn)中，巷道掘進(jìn)技術(shù)占據(jù)著重要的地位。本文通過分析掘進(jìn)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)和目前掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀，對(duì)如何使礦井的掘進(jìn)技術(shù)水平提升，并如何加強(qiáng)技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】掘進(jìn)技術(shù)；礦山巷道；現(xiàn)狀；發(fā)展

少氣、貧油、富煤是構(gòu)成我國(guó)自然資源的基本因素。這也決定了能源中，我國(guó)煤炭所占據(jù)的比重。我國(guó)大約有5.6萬(wàn)億噸的煤炭資源總量，其中有1萬(wàn)億噸的探明儲(chǔ)量，在世界總儲(chǔ)量中，占據(jù)了11.6%的比重。多樣性和賦存條件復(fù)雜性，是我國(guó)煤層的特點(diǎn)。在零點(diǎn)幾米到幾十米之前，煤層厚度都呈現(xiàn)變化趨勢(shì)。在煤礦開采過程中，巷道掘進(jìn)是非常重要的環(huán)節(jié)，研究煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，具有非常重要的意義。

1.巷道掘進(jìn)技術(shù)

我國(guó)目前有三種高效的煤巷掘進(jìn)方式：第一種是煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)，也被稱作是懸臂式掘進(jìn)機(jī)與單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)線，它在我國(guó)大型國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，得到了非常廣泛的應(yīng)用；第二種是連續(xù)采煤機(jī)與錨桿鉆車配套作業(yè)線，連續(xù)采煤機(jī)是其主要的掘進(jìn)機(jī)械，它在我國(guó)鄂爾多斯地區(qū)、萬(wàn)利及神東等礦區(qū)，得到了進(jìn)一步的應(yīng)用和推廣。它需要的是交叉換位施工和多巷掘進(jìn)；第三種是掘錨機(jī)組掘錨一體化掘進(jìn)，目前仍在試驗(yàn)階段，僅僅使用在少數(shù)的礦區(qū)。

1.1煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)

煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備是由多種設(shè)備組成，而其最關(guān)鍵的設(shè)備是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，其性能對(duì)于掘進(jìn)進(jìn)尺和掘進(jìn)功效的提高，具有非常重要的意義。在我國(guó)重點(diǎn)煤礦中，懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)揮著重要的作用，應(yīng)用也非常普遍，但因?yàn)槭菃蜗锞蜻M(jìn)，且錨桿支護(hù)采用的是單體錨桿，支護(hù)和掘進(jìn)兩項(xiàng)不能平行作業(yè)，對(duì)掘進(jìn)速度的提高，帶來(lái)了一定的影響。

1.2大斷面煤巷連續(xù)采煤機(jī)高效掘進(jìn)

大斷面煤項(xiàng)連續(xù)采煤機(jī)是一種綜合機(jī)械化掘采設(shè)備，集行走、裝運(yùn)和集落煤體于一體，具有較大的截割寬度，在國(guó)外的多短臂開采、巷快速掘進(jìn)和矩形斷面雙巷掘進(jìn)中，具有廣泛的應(yīng)用。目前，已經(jīng)成為重要的設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代高效礦井中。

近年來(lái)，我國(guó)相繼開發(fā)了以EBJ-120TP型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型，在整體技術(shù)性能方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，正在推廣應(yīng)用。

我國(guó)研制的新一代煤巷掘進(jìn)機(jī)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

（1）有著較為合理的設(shè)計(jì)和緊湊的整機(jī)結(jié)構(gòu)；

（2）有較低的重心和較矮的機(jī)身矮，因此帶來(lái)較好的工作穩(wěn)定性；

（3）有較強(qiáng)的破巖能力和較大的生產(chǎn)能力，有較好的適應(yīng)性；

（4）采用液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)，有較高的可靠性、共走穩(wěn)定性，同時(shí)有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，使維護(hù)量進(jìn)一步減輕。

目前，我國(guó)煤礦已經(jīng)普遍使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)，它的作用是非常中重要的。但由于是單巷掘進(jìn)，且采用單體錨桿進(jìn)行錨桿支護(hù)，掘進(jìn)和支護(hù)不能平行作業(yè)，因此對(duì)掘進(jìn)速度的進(jìn)一步提高產(chǎn)生了一定的影響。

2.對(duì)道掘進(jìn)技術(shù)帶來(lái)影響的因素

作為一個(gè)系統(tǒng)的工程，針對(duì)巷道掘進(jìn)技術(shù)，往往具有較多的影響因素。該系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合的復(fù)雜體系，由諸多因素構(gòu)成，如技術(shù)革新、安全、管理、生產(chǎn)技術(shù)、技術(shù)裝備、管理者和施工者。而歸納起來(lái)，最主要的是以下三個(gè)方面的因素：一是人的因素：包括管理組織形式和施工人員的基本素質(zhì)；二是生產(chǎn)技術(shù)因素和施工機(jī)械設(shè)備因素；三是環(huán)境因素，包括施工工作地點(diǎn)安全因素。這三種之間緊密聯(lián)系、互為補(bǔ)充，欠缺了任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)對(duì)整個(gè)的施工掘進(jìn)進(jìn)度造成影響。下面我們就具體分析下，對(duì)巷道快速掘進(jìn)因素帶來(lái)影響和制約的諸多因素。

2.1人的因素

2.1.1施工人員的素質(zhì)

要想很好的完成一項(xiàng)工程，需要諸多人員的積極配合和共同參與。不管是全人工原始施工還是全自動(dòng)化機(jī)械作業(yè)，最關(guān)鍵的因素是施工人員。在施工過程中，施工人員都發(fā)揮著非常重要的作用。它具體包括了勞動(dòng)者的素質(zhì)和管理者的能力。而勞動(dòng)者的素質(zhì)是由幾個(gè)方面的因素構(gòu)成，如安全教育、生產(chǎn)技術(shù)積極性、技術(shù)熟練程度和受教育程度。有多種因素會(huì)影響到地下礦山井巷掘進(jìn)：如操作人員有較低的文化水平，沒有遵守規(guī)程作業(yè)，不了解生產(chǎn)設(shè)備的性能，不熟悉生產(chǎn)工藝等等。所以，在施工和勞動(dòng)過程中，改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)技能，對(duì)工人加強(qiáng)技能培訓(xùn)，可使工作效率得到極大的提升。同時(shí)，在實(shí)施新工藝以前，要加強(qiáng)對(duì)職工的技能培訓(xùn)，使他們對(duì)每一個(gè)要求每一道工序都能盡快的了解和掌握，這樣才能對(duì)施工工藝的順利進(jìn)行做出保障。

2.1.2管理組織形式管理組織形式包括基本管理制度、合理的施工方法及科學(xué)的施工組織

以崗位責(zé)任制為中心的各項(xiàng)管理制度的建立和健全，是保證施工組織、施工設(shè)備和技術(shù)措施順利實(shí)施的保證和前提。是保證施工安全和施工質(zhì)量、使生產(chǎn)成本降低、施工速度加快的支撐和手段。而施工方法是采用多次開挖成型或者是一次性開挖成型方式，參照圍巖方式，進(jìn)行初期或者是的超期支支護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)必要地段的支護(hù)作用，對(duì)其安全做出保障。在支護(hù)過程中，對(duì)施工工藝進(jìn)行改善，可使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，并使施工環(huán)境得到進(jìn)一步的改善?？茖W(xué)的施工組織要求注意以下幾點(diǎn)因素：一是為了對(duì)使關(guān)鍵線路上的關(guān)鍵工序時(shí)間得到進(jìn)一步的壓縮，應(yīng)對(duì)每一道工序的循環(huán)時(shí)間和作業(yè)時(shí)間做出保證；二是進(jìn)行多工序平行工作；三是對(duì)勞動(dòng)組織進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)高效、合理的循環(huán)圖表進(jìn)行編制；

2.2施工環(huán)境因素

對(duì)巷道施工安全造成直接危害的自然災(zāi)害因素包括高低溫、瓦斯、地下突水等。而在施工中，可利用紅外線設(shè)備、地質(zhì)雷達(dá)等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為了滿足安全安全條件，可采取必要的措施，但會(huì)對(duì)施工進(jìn)度帶來(lái)一定的影響。

由于是獨(dú)頭施工，所以平巷掘進(jìn)的掌子面往往有較為狹窄的空間，同時(shí)有較差的空氣質(zhì)量和較多的機(jī)械與人員，尤其是在出渣和鉆眼時(shí)，應(yīng)使空氣的能見度和質(zhì)量得到保證，同時(shí)保證順暢的通風(fēng)，使安全隱患進(jìn)一步降低。

3.煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)的全液壓鑿巖設(shè)備，往往是在一些新建礦山或者是先進(jìn)的大型礦山中，有著廣泛的推廣和使用，半液壓鑿巖臺(tái)車是應(yīng)用在中小型礦山中。而引進(jìn)和應(yīng)用小直徑全斷面掘進(jìn)機(jī)，并推廣和研制鑿巖裝載聯(lián)合設(shè)備，將在長(zhǎng)巷道獨(dú)頭掘進(jìn)中，有著廣泛的應(yīng)用。應(yīng)對(duì)平巷施工管理和組織工作進(jìn)一步加強(qiáng)。平巷施工應(yīng)安全、低耗、優(yōu)質(zhì)和快速，除了對(duì)配套設(shè)備進(jìn)行合理的選擇之外，還應(yīng)采用科學(xué)的管理方法和合理的施工組織，并對(duì)作業(yè)方式進(jìn)行正確的選擇。作為重要的科研項(xiàng)目，在將來(lái)的破巖工作中，全斷面掘進(jìn)機(jī)必然會(huì)成為主流設(shè)備。美國(guó)第一臺(tái)直徑3.1m的全斷面掘進(jìn)機(jī)在六十年代試驗(yàn)成功，給巷道掘進(jìn)帶來(lái)新的革命。又經(jīng)近50年來(lái)不斷研究，從技術(shù)角度出發(fā)，它已能在任何巖石中鉆進(jìn)。由于全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)速度快，成本低，工效高，巷道掘進(jìn)質(zhì)量好，又安全可靠，所以，其勢(shì)必將取代其他鑿巖設(shè)備。

結(jié)論

為了對(duì)煤礦進(jìn)行開采，往往需要對(duì)大量的煤巖巷道進(jìn)行開掘，而煤礦生產(chǎn)中，掘進(jìn)和開采就成了非常重要的環(huán)節(jié)。裝備水平和采掘技術(shù)，對(duì)煤礦的安全和生產(chǎn)能力起到了直接的影響，而保證礦井高效高產(chǎn)的必要條件，是支護(hù)技術(shù)和高效機(jī)械化技術(shù)，它也是未來(lái)巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和趨勢(shì)。

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