煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

李杰 陳偉 申家志

摘要：由于我國的煤礦開采多為地下作業(yè)，煤礦開采過程需要在巷道工作，因而巷道開掘是煤礦開采不可或缺的重要步驟。巷道開掘的質(zhì)量關(guān)系著煤礦作業(yè)的質(zhì)量和效率，煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)是巷道開掘的手段、方式。雖然當(dāng)前階段我國的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)已經(jīng)得到了顯著的提高，然而與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)還是比較落后，其中也還存在一定的問題。因此，了解煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀，從發(fā)展需求以及問題出發(fā)優(yōu)化并改善煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)重要且必要。本文就此展開討論，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)者提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;巷道掘進(jìn)技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

對于煤礦開采而言，煤礦巷道是一項(xiàng)非常重要的設(shè)施，是促進(jìn)煤礦企業(yè)發(fā)展的重要建設(shè)。煤礦巷道存在的意義是為地下煤礦開采提供良好的空間結(jié)構(gòu)，確保煤礦開采工作能夠高效、安全展開。眾所周知，煤礦所在地地質(zhì)環(huán)境難以人為控制，巷道掘進(jìn)常常會(huì)遭遇各方影響，容易遭遇各種安全隱患或是直接出現(xiàn)局部坍塌問題。近年來，我國的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的工藝設(shè)備不斷涌現(xiàn)，這在一定程度上提高了我國煤礦巷道掘進(jìn)的質(zhì)量和效率，然而煤礦巷道掘進(jìn)過程中的問題始終未能被有效消除，這無疑影響了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用效果，影響了巷道掘進(jìn)技術(shù)的良性發(fā)展。因此，從長遠(yuǎn)角度看來，全面了解煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀，探究優(yōu)化煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的方式，為煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)創(chuàng)造良好的應(yīng)用環(huán)境是“當(dāng)務(wù)之急”。

一、煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)發(fā)展無法脫離煤礦資源，現(xiàn)代人對煤礦資源的需求與日俱增，煤礦企業(yè)承擔(dān)著艱巨的煤礦開采責(zé)任。對于煤礦開采而言，巷道開掘是一個(gè)重點(diǎn)。我國的煤礦企業(yè)經(jīng)過多年的實(shí)踐積累了豐富的煤礦開采經(jīng)驗(yàn)，探究出了一系列的巷道開掘技術(shù)，下文選擇了幾種較為常用的巷道掘進(jìn)技術(shù)，并對之進(jìn)行了詳細(xì)論述：

（一）煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)

懸臂式掘進(jìn)機(jī)是煤礦巷道掘進(jìn)中使用的最重要的設(shè)備，既可以完成切割、裝載工作，還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸、行走功能，可基于實(shí)際需求橫、縱向切割煤巖。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的類型比較多樣，常見的包括特輕型、輕型、中型和重型等。由于方便靈活，因而可適用于各種支護(hù)類型，加之沒有爆破震動(dòng)，因而可以有效的控制連續(xù)開挖、即時(shí)支護(hù)延時(shí)的時(shí)間。從經(jīng)濟(jì)效益角度看來，懸臂式掘進(jìn)機(jī)有效的控制了延時(shí)支護(hù)相關(guān)的費(fèi)用;從施工角度看來，懸臂式掘進(jìn)機(jī)能夠有效提高施工效率。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的優(yōu)勢毋庸贅述，然而由于煤礦施工地環(huán)境復(fù)雜，在特定環(huán)境下懸臂式掘進(jìn)機(jī)的適用性比較差，可利用率低，很難完全滿足特定環(huán)境下的施工要求。

（二）巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)

巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)主要由全液壓鉆車巖高效掘進(jìn)技術(shù)和全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)組成。履帶式液壓鉆車是全液壓鉆車巖高效掘進(jìn)技術(shù)的代表，由于操作方便、工作效率高。加之可一次性完成鉆眼、爆破、支護(hù)等工作，因而備受業(yè)內(nèi)人士青睞。相對于全液壓鉆車巖高效掘進(jìn)技術(shù)而言，現(xiàn)階段的全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)還不夠完善，相關(guān)應(yīng)用仍處于實(shí)踐階段。

（三）掘錨機(jī)組掘進(jìn)技術(shù)

掘錨機(jī)組掘進(jìn)技術(shù)是煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)中一個(gè)重點(diǎn)研究項(xiàng)目，是煤礦行業(yè)公認(rèn)的機(jī)械化組織技術(shù)，具備較強(qiáng)的自動(dòng)化性能。由于可以人為控制機(jī)組運(yùn)作速度，掘進(jìn)效率可以有效提高、掘進(jìn)支護(hù)時(shí)間可以有效降低，有利于降低巷道掘進(jìn)對人力的依賴性，還有利于推動(dòng)巷道掘進(jìn)向高產(chǎn)、高效方向發(fā)展。

（四）連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)

可利用效率高是連續(xù)采煤機(jī)的最大優(yōu)勢，我國有著較為豐富的連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)機(jī)在我國煤炭業(yè)內(nèi)應(yīng)用范圍極廣。由于具備功能性強(qiáng)、可大面積操作、方便運(yùn)輸作業(yè)、適用范圍獨(dú)特等特點(diǎn)，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在中國國內(nèi)大范圍推廣，尤其在地質(zhì)條件較好的巷道以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤礦井田采煤作業(yè)中應(yīng)用概率極高。

二、煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展

（一）煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展

煤炭資源需求量的增長以及煤礦掘進(jìn)難度的不斷增大使得煤礦開采年消耗煤礦巷道數(shù)量急劇增長，如果煤礦巷道技術(shù)發(fā)展難以滿足社會(huì)需求，那么將難以為社會(huì)提供所需要數(shù)量的煤礦資源。正因?yàn)榇?，煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)中必然要引進(jìn)更為先進(jìn)的采掘設(shè)備，要引入更為先進(jìn)的采掘技術(shù)，要推動(dòng)煤礦巷道機(jī)械化掘進(jìn)，以降低煤礦開采年消耗煤礦巷道的成本。

（二）巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展

巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)向高級掘進(jìn)技術(shù)水平發(fā)展是巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的必然。雖然現(xiàn)階段懸臂掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用比較廣泛，然而懸臂掘進(jìn)機(jī)并不能應(yīng)用于所有煤礦開采項(xiàng)目。因此，巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)需要重點(diǎn)攻克的項(xiàng)目無疑是提高懸臂掘進(jìn)機(jī)的工作效率、增加懸臂掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)化程度。

（三）掘錨一體掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展

掘錨一體掘進(jìn)技術(shù)因具備安全性高、工作效率高、經(jīng)濟(jì)效率高等特點(diǎn)備受煤礦業(yè)青睞，在煤礦開采工程中應(yīng)用較為廣泛。國外的煤礦開采行業(yè)對掘錨一體掘進(jìn)技術(shù)高度認(rèn)可，積累了較為豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，于我國改善傳統(tǒng)模式下的掘進(jìn)技術(shù)能夠產(chǎn)生非常積極的影響。掘錨一體掘進(jìn)技術(shù)依賴錨桿鉆機(jī)以及連續(xù)采煤機(jī)，作業(yè)性能高、作業(yè)效率高、適用范圍廣，可應(yīng)用于復(fù)雜的雙行道，能夠有效的改善礦下作業(yè)環(huán)境，保證施工者的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（四）連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展

連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)機(jī)是煤礦開采工程智能化、高效化發(fā)展的代表，可應(yīng)用于大斷面多巷掘進(jìn)工程，并保證高效、高產(chǎn)作業(yè)。連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展體現(xiàn)了我國煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展趨勢，是促成我國煤礦開采高產(chǎn)、高效的最佳方式。

結(jié)束語

綜上所述，煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的不均衡發(fā)展是限制煤礦行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素，推動(dòng)煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)高效化、機(jī)械化和自動(dòng)化發(fā)展是煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的“大勢所趨”。因此，相關(guān)者需關(guān)注煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，加速掘錨一體化技術(shù)發(fā)展，要在保證煤礦生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)下善用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)提高煤礦開采的工作效率、拔高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)能力，推動(dòng)煤礦生產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)桨l(fā)展。

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（作者單位：平煤股份十二礦）