掘錨一體技術在煤巷快速掘進中的應用

朱紅亮

【摘 要】煤巷快速掘進是目前煤礦開采非常重要的工作之一。大部分煤礦在這一工作中，主要是選擇掘錨一體技術，通過應用這種技術，不僅節(jié)省作業(yè)時間，而且提高作業(yè)效率，充分滿足工作需求。

【關鍵詞】掘錨一體；煤巷；掘進；應用

煤巷快速掘進在煤礦開采過程中，具有重要的作用。目前，很多國家都在應用掘錨一體技術力求在煤礦開采過程中，提高掘進效率。實踐證明，掘錨一體技術主要是依靠以下優(yōu)勢獲得了許多產(chǎn)煤國的青睞。第一，采用掘錨一體化施工，單巷掘進成巷速度可提高50%以上，掘錨一體化施工循環(huán)時間一般在30min以內(nèi)，正常情況下日進尺為30～40m，月進尺1000～1100m。由此可見，應用掘錨一體技術在保證安全的基礎之上，提高掘進效率。第二，采用掘錨一體化施工，縮短頂板暴露時間，使用機械化作業(yè)，使錨桿支護質(zhì)量大幅度提高，支護效果顯著改善。第三，掘錨一體化施工工藝適合于頂、幫狀況比較差的單巷及雙巷掘進。隨著科技的不斷發(fā)展，掘錨一體技術也發(fā)生了較大的變化，無論是采用的機械設備還是各項工藝，都進行了較大的革新，使得掘錨一體技術能夠應對不同復雜情況的煤巷掘進作業(yè)，同時提高工作效率、保證工程質(zhì)量。

1應用歷程

掘錨一體化施工技術有著長期的應用歷程。這一技術在20世紀90年代出現(xiàn)就已經(jīng)在奧地利VoestAlpine公司得到了應用，在這一過程中通過ABM20掘錨機的應用能夠促使主副機架能夠相對滑動，從而在很大程度上解決了掘錨平行作業(yè)問題。除此之外，在這之后，在1992年該企業(yè)將其改型為ABM30掘錨機，并且在這一過程中將其截割和裝運機構能力加大并且合理的減少錨桿鉆機臺數(shù)。掘錨一體化施工技術的技術優(yōu)越性主要包括了其適用范圍更廣并且支護效果更好地與此同時掘進工效也有了進一步改善，從而導致了引起世界采礦界的廣泛關注并且也被譽為煤巷掘進的一次技術革命。

2應用前提及支護效果

掘錨一體化施工技術有著相應的應用前提。既由于我國的煤炭開采主要是以井工為主，這一技術在10年前得到了很大程度的進步，但是需要注意的是，在這一過程中綜掘機械化程度為25.87%，這在很大程度上導致了綜掘的發(fā)展遠遠滯后于綜采。除此之外，掘錨一體化施工技術的應用前提還體現(xiàn)在煤巷快速掘進成為了煤礦快速集約化生產(chǎn)的共性及關鍵性技術。另外，掘錨一體化施工技術的應用前提還包括了工作人員在打錨桿的同時也應當確保截割工作也在進行。支護效果對于掘錨一體化施工技術的影響是顯而易見的。在確定支護效果的過程中工作人員應當認識到這一技術在提高錨桿支護效果以及改善作業(yè)環(huán)境等方面具有很大的技術優(yōu)勢。除此之外，在支護效果的分析過程中，通過采用掘錨一體化施工，工作人員可以保證成巷速度可提高65%以上，并且掘錨一體化施工循環(huán)時間一般在30min以內(nèi)，可以促使錨桿支護質(zhì)量大幅度提高并且支護效果顯著改善

3 掘錨一體技術在煤巷快速掘進中應用研究

3.1 提升適應性

由于我國煤礦的地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術條件與國外煤礦存在較為明顯的差別，所以需要對掘錨機組在我國煤礦的適應性進行一個有效的評估，通過評估結果以及施工地區(qū)的各項限制性條件來決定如何采用掘錨一體技術。評估內(nèi)容盡量廣泛一些，比方說頂板和地板的條件、煤層傾角以及瓦斯涌出等等，既要顧及到影響較大的方面，同時也要考慮到掘錨一體技術的實際發(fā)揮效果，畢竟很多的煤礦都處在一個非常特殊的地理環(huán)境當中，有些地質(zhì)條件的限制無法通過技術上的優(yōu)勢來改變。

3.2 應對巷道斷面

應對巷道斷面對于掘錨一體化施工技術在煤巷快速掘進中應用的重要性是不言而喻的。在應對巷道斷面的過程中由于掘錨機在施工時是一次進刀成巷，并且巷道斷面形狀為矩，因此這意味著工作人員應當注重在大斷面煤巷掘進時，除采用高強度錨桿支護技術外，還采用錨索進行補強支護。除此之外，在應對巷道斷面的過程中如果掘錨機組要想在我國成功應用，則其必須能夠應對4.5m～5.0m寬的巷道掘進以及滿足快速安裝錨索的要求。另外，在應對巷道斷面的過程中工作人員應當注重考慮的掘錨一體化技術的關鍵設備的應用效果，最終能夠在此基礎上促進掘錨一體化施工技術在煤巷快速掘進中應用效率的持續(xù)提升。

3.3 合理確定頂距

合理確定頂距是掘錨一體化施工技術在煤巷快速掘進中應用的核心內(nèi)容之一。在合理確定頂距的過程中，工作人員應當注重應用時需要進一步縮小錨桿距迎頭的距離，從而保證錨桿支護效果。除此之外，在合理確定頂距的過程中工作人員應當注重確保錨桿距迎頭的距離為1.0，并且當頂板和兩幫錨桿完成之后，液壓支撐護板回位，后穩(wěn)定器收起，截割滾筒沿底板回撤，清理、平整底板。另外，在合理確定頂距的過程中工作人員應當注重確保工作面配置為掘錨機、運煤車或梭車、給料破碎機及膠帶輸送機，從而能夠在此基礎上促進掘錨一體化施工技術在煤巷快速掘進中應用可靠性的不斷進步。

3.4后配套技術

提高成巷速度，以滿足綜采面的高產(chǎn)高效的接續(xù)要求，這是發(fā)展掘錨一體化的一個主要目的；但是對于再成功的掘錨機組來說，也只能把落、裝、支這三個主要工序的機械化作業(yè)進行解決，對于其他環(huán)節(jié)上的問題或其他工序無法進行解決；眾所周知，在整個煤巷掘進生產(chǎn)系統(tǒng)中不允許任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，否則就會對整個系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響。就掘錨機組，有關后配套問題，一直是其存在的問題；這個問題，我國雖早在懸臂掘進機發(fā)展過程就已發(fā)現(xiàn)，但一直無法圓滿地給予解決，這就是為何我國當前不僅煤巷綜掘機械化水平低、而且掘進機開幾率也低的原因所在。當前，我國應用掘錨機組絕大多數(shù)為單巷掘進；在單巷掘進這個方面，英國也存在這種情況，其掘錨機組后配套方式是應用橋式轉(zhuǎn)載機加可延伸膠帶；參考英國，從我國實際情況出發(fā)，我國的單巷掘進，可應用可伸縮快速跟進膠帶作為我國掘錨機組的后配套方式，這種輸送機的膠帶寬度及輸送能力分別為900mm左右、1500噸/小時；此外，在煤巷掘進工作面有關后配套運輸中，常會因采區(qū)運輸系統(tǒng)能力低于峰值運量而出現(xiàn)停止，從而影響到掘進設備開機率的提高，對于這個問題也要給予足夠的關注和加以解決。

4 結束語

實踐表明，引進掘錨一體化技術，可有效促進煤巷的快速掘進；在實際生產(chǎn)過程中，充分關注掘錨一體化對相關條件和技術的高要求，如煤層條件、錨桿支護技術等，并采取有效措施加以應對，這對于進一步加大我國礦井的開采強度、促使煤巷掘進速度的提高均具有重要的意義。

（作者單位：淮南礦業(yè)集團顧橋煤礦）