我國煤礦巷道掘進技術(shù)和裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展

夏金剛

（七煤集團新富煤礦，黑龍江七臺河154600）

我國煤炭開采的主要形式是井下作業(yè)，90%以上的原煤來自于井下，可以說提高井下開采的效率對提高煤炭產(chǎn)量是至關(guān)重要的。而在煤礦巷道的開采過程中需要解決復(fù)雜的地質(zhì)問題，因此，必須選擇相應(yīng)的工藝和設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的采掘設(shè)備與技術(shù)都取得了非常大的進展，并表現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢，在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了較高的經(jīng)濟效益。因此，推動高效機械化設(shè)備和掘進技術(shù)的發(fā)展成為了巷道掘進技術(shù)發(fā)展的歷史必然。

1 我國煤礦巷道掘進技術(shù)和裝備的現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來，我國改革了礦井的設(shè)計，在煤層中布置開拓巷道和采準(zhǔn)巷道。目前，煤礦掘進巷道中大量的是煤巷，大概為總掘進巷道工程量的70%。我國煤礦巷道主要掘進技術(shù)有以下3種：

1.1 煤礦巷道綜合機械化掘進技術(shù)和裝備

煤礦巷道綜合機械化掘進的設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機、刮板輸送機、懸臂式掘進機、單體錨桿鉆機、供電系統(tǒng)和通風(fēng)除塵裝備等。我國從20世紀(jì)60年代開始使用懸臂式掘進機，在應(yīng)用中先后經(jīng)歷了引進、吸收消化和自主研發(fā)3個階段。目前，我國有20多種機型，每年可生產(chǎn)掘進機達到1000多臺。國內(nèi)研究人員還開發(fā)出了具有國際領(lǐng)先水平的EBJ-120TP型巷道掘進機，其在性能上可以取代國外的機型，已有500臺投入實際生產(chǎn)當(dāng)中。這種新型的煤礦巷道掘進機，機身十分小巧，可以有效降低整個裝備的重心，提升其穩(wěn)定性；在破巖上也表現(xiàn)出了很強的能力，適應(yīng)于各種巷道；驅(qū)動采用液壓式馬達，提高了裝備的整體性能。該機型在很大程度上提高了煤礦巷道掘進開采的效率。

我國一般采用半煤巖懸臂式掘進機的機械化作業(yè)線對重點煤礦半煤巖巷道進行掘進，半煤巖掘進機以中型機和重型機為主。常用的機型主要有EBJ-120TP、EBZ160TY、EBZ220TY、S200A、EBZ160和EBZ200等，這幾種機型的使用量占半煤巖掘進機使用量的80%以上。

對于大斷面巖巷的掘進，我國采用重型懸臂式掘進機，正在處于試驗階段，一些礦業(yè)公司先后引進了4臺重型懸臂式掘進機，主要機型為德國WAV300、奧地利AHM105和英國MK3型。目前，我國對這種機型的研制雖處在起步階段，但發(fā)展十分迅速，超重型巖巷掘進機已經(jīng)在井下開始了工業(yè)性試驗。機型主要有煤炭科學(xué)研究總院太原研究院研究的EBH315、石家莊煤機公司的EBH300和佳木斯煤機公司的EBZ260等。

1.2 大斷面煤礦巷道連續(xù)采煤機掘進技術(shù)和裝備

連續(xù)采煤機可以同時進行大斷面落煤、運送作業(yè)，是一種高效的綜合機械化掘進開采設(shè)備，適用于井下矩形斷面的短壁和雙巷、多巷開采。目前國內(nèi)仍沒有企業(yè)生產(chǎn)這種設(shè)備，在用的均為從國外引進來的。當(dāng)前國內(nèi)使用該型連續(xù)采煤機的單位主要有魯能集團、萬利公司和晉神公司等。

1.3 掘錨設(shè)備一體化掘進技術(shù)和裝備

“掘錨一體化”作業(yè)是提高煤礦巷道掘進速度的重要手段。我國通過學(xué)習(xí)、研究和借鑒國外先進的技術(shù)、經(jīng)驗，在這方面已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。目前，掘錨機組設(shè)備主要有以連續(xù)采煤機為形式的掘錨機組和懸臂式掘進機機載錨桿機形式的掘錨機組兩類。我國的掘錨一體化裝備機組是自主創(chuàng)新項目，已處在國際先進水平。它可以優(yōu)化開采流程，提高開采效率，自動化程度高、人工強度低、可靠性高。

2 煤礦巷道掘進技術(shù)和裝備的未來發(fā)展趨勢

2.1 發(fā)展掘錨一體化技術(shù)

當(dāng)前世界煤炭生產(chǎn)先進國家都已經(jīng)普及了掘錨一體化技術(shù)，它具有支護效果好、掘進速度快和適應(yīng)性強的特點。

掘錨一體化施工技術(shù)的成巷速度可以提高65%，對提高礦井的效率和產(chǎn)量有重要意義。因此，我國積極研發(fā)推廣這項技術(shù)，同時，掘錨機組、掘進機機載錨桿鉆機等配套設(shè)備也在同步進行研制。

2.2 不斷擴大掘進機適用范圍

對掘進機截割與斷面截割硬度進行不斷加大，在截割方式與硬巖截齒方面進行研究創(chuàng)新，擴展掘進機的適用范圍。

2.3 工作可靠性不斷提高

進行高效作業(yè)必須保證機器的可靠性。因此，必須在實踐的基礎(chǔ)上進行掘進機各部分的結(jié)構(gòu)型式、傳動方式一級使用材質(zhì)等的選擇。

2.4 高效掘進配套技術(shù)發(fā)展趨勢

2.4.1 發(fā)展掘進自動控制技術(shù)

煤礦井下綜合機械化掘進自動控制技術(shù)代表了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展和總體技術(shù)水平，其配套輔助設(shè)備主要有除塵系統(tǒng)、帶式轉(zhuǎn)載機、截割斷面監(jiān)控系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)以及信息傳輸設(shè)備等。與之相應(yīng)的技術(shù)主要有掘進機自動截割輪廓成形控制技術(shù)、掘錨一體化技術(shù)、斷面監(jiān)視技術(shù)、工況監(jiān)測和故障診斷技術(shù)和信息傳輸技術(shù)等，在未來的生產(chǎn)中必須大力研發(fā)這些方面的技術(shù)。

2.4.2 配套機載除塵設(shè)備

在掘進工作面中，設(shè)備的除塵可以使設(shè)備的性能穩(wěn)定，現(xiàn)在國內(nèi)和德國CFT公司正在合作研發(fā)一種除塵系統(tǒng)可以使除塵效率達到99.4%，適合我國煤礦巷道的工作環(huán)境，是未來發(fā)展和應(yīng)用中的一項重要的技術(shù)。

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