煤礦掘進(jìn)機(jī)械化遠(yuǎn)景分析

摘 要： 我國(guó)煤礦的迅速發(fā)展勢(shì)必為煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求，從而使得整體掘進(jìn)的過程變得很高效。綜合化機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)在現(xiàn)代煤礦企業(yè)生產(chǎn)的過程中將占據(jù)越來越重要的地位。它一方面能夠更好地滿足現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)快速生產(chǎn)的需求，另外一方面也能夠更好地提高煤礦企業(yè)的整體效益。本文主要就煤礦掘進(jìn)機(jī)械化的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并據(jù)此全面地分析其遠(yuǎn)景。

關(guān)鍵詞： 煤礦掘進(jìn);機(jī)械化;趨勢(shì)分析

引言：

我國(guó)90%的煤炭都來自于深層地下，因此，井下開采是我國(guó)煤礦開采最主要的方式。而由于地下煤層本身具有條件復(fù)雜多樣的特點(diǎn)。因此，在煤礦開采的過程中采用先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)對(duì)于提高煤礦質(zhì)量有著非常重要的作用。但綜合國(guó)力的提升勢(shì)必對(duì)煤礦掘進(jìn)提出更高的要求，因此煤礦掘進(jìn)機(jī)械化的發(fā)展變得越來越重要，而全面針對(duì)煤礦掘進(jìn)機(jī)械化的遠(yuǎn)景進(jìn)行分析在提高煤礦掘進(jìn)機(jī)械化的過程中始終占據(jù)著重要的地位。

1.我國(guó)煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)發(fā)展的現(xiàn)狀

我國(guó)煤礦巷道機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在多數(shù)煤礦的發(fā)展中運(yùn)用的非常廣泛。目前，傳統(tǒng)的煤礦巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)主要是由懸臂式掘進(jìn)機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)和通風(fēng)除塵的設(shè)備供他共同組成。而在所有掘進(jìn)式挖掘技術(shù)發(fā)展的過程中，懸臂式挖掘機(jī)械勢(shì)必會(huì)在其中發(fā)揮著越來越重要的作用。

這種懸臂式挖掘技術(shù)從上世紀(jì)60年代就在我國(guó)被廣泛應(yīng)用，而到了上世紀(jì)80年代初期，我國(guó)通過引進(jìn)AM50和S100掘進(jìn)機(jī)來廣泛地適應(yīng)當(dāng)時(shí)煤炭生產(chǎn)和發(fā)展的需要。這樣兩種機(jī)型的引入不僅能夠最大限度地提升掘進(jìn)機(jī)的工作效率，而且也能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。

2.我國(guó)煤巷綜合機(jī)械化發(fā)展主要技術(shù)

2.1連續(xù)采煤掘進(jìn)技術(shù)

為了能夠更好地進(jìn)行煤炭開采作業(yè)，連續(xù)采煤掘進(jìn)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)采煤事業(yè)發(fā)展的過程中越來越多地發(fā)揮著重大的作用。這種連續(xù)采煤掘進(jìn)的技術(shù)本身有著采煤快速和采掘合一的重大特點(diǎn)。此外，連續(xù)采煤掘進(jìn)技術(shù)在大斷面落煤和大斷面煤炭運(yùn)送的過程中一直都發(fā)揮著巨大的作用。目前，包括我國(guó)的晉城煤業(yè)、萬(wàn)利公司、魯能集團(tuán)和其他公司的礦區(qū)已經(jīng)都在大面積地使用連續(xù)掘進(jìn)采煤機(jī)進(jìn)行采煤。

其中，比較常用的為間斷式作業(yè)的運(yùn)輸采煤機(jī)。主要由連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)煤車、錨桿鉆車、鏟車和膠帶運(yùn)輸機(jī)組成。而連續(xù)式的運(yùn)輸作業(yè)面設(shè)備主要是由采煤機(jī)、錨桿鉆車、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)和膠帶輸送機(jī)組成。

2.2掘錨一體化掘進(jìn)技術(shù)

伴隨著我國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展，錨桿支護(hù)技術(shù)和煤炭掘進(jìn)技術(shù)正在不斷地相互結(jié)合，也是目前世界最主要的采煤國(guó)家都在一直鉆研的課題。而為了使得我國(guó)煤炭開采行業(yè)的效率變得更高，錨桿煤炭開采機(jī)組也就應(yīng)運(yùn)而生。這種機(jī)械本身是在連續(xù)采煤機(jī)和懸掛式采煤機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的掘進(jìn)機(jī)，尤其適合高效和高產(chǎn)能的礦井煤礦掘進(jìn)。

ABM20型掘錨一體化機(jī)組在掘錨一體化機(jī)組中一直占據(jù)著非常重要的地位。主要是通過截煤和安裝錨桿的方式來全面進(jìn)行平行作業(yè)。通過將割煤滾筒和裝載運(yùn)輸?shù)臋C(jī)構(gòu)相互結(jié)合，進(jìn)而再更好地向前推進(jìn)割煤。而此時(shí)若錨桿鉆機(jī)和履帶主機(jī)架能夠在原地更好地得以固定，則可以通過利用錨桿鉆機(jī)向頂部打眼來安裝錨桿。最終，整個(gè)行走機(jī)構(gòu)會(huì)帶著機(jī)械和錨桿機(jī)更好地向前移動(dòng)，以此來完成一個(gè)掘進(jìn)的循環(huán)。

3.煤礦掘進(jìn)機(jī)械化遠(yuǎn)景的分析

3.1懸臂式掘進(jìn)機(jī)的改革

目前，懸臂式掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)掘進(jìn)機(jī)的改革和應(yīng)用中一直都占據(jù)著重要的地位。因此整體改革可以從以下幾個(gè)方面入手：第一，可以通過改造新型的截割機(jī)構(gòu)、掘進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)和支護(hù)技術(shù)來全面提高新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)的適應(yīng)性。第二，可以通過有效改善掘進(jìn)式掘進(jìn)機(jī)元部件的設(shè)計(jì)來提高整體機(jī)械性能的可靠性。第三，可以全面研究運(yùn)轉(zhuǎn)后的配套設(shè)施來提高整體機(jī)械和生產(chǎn)系統(tǒng)的配套性。

3.2最大限度地提高圍巖的穩(wěn)定性

現(xiàn)代化的煤礦掘進(jìn)機(jī)械在使用的過程中大大地增加了上部煤炭的壓力。而在未來，我國(guó)綜合化機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)的落煤速度會(huì)大大地減緩，落煤量也會(huì)變得更少。這種慢速的落煤方式能夠通過更好地減緩上部煤體來改善應(yīng)力集中的情況，并在整體過程中有效地減緩沖擊，對(duì)于維持巷道的穩(wěn)定性和完整性都有著很大的好處。

3.3智能一體化的發(fā)展

在未來，尤其需要通過有效改善掘進(jìn)設(shè)備，并有效降低其在煤巷中的磨損來更好地優(yōu)化煤礦掘進(jìn)機(jī)的性能，從而讓其能夠更好地適應(yīng)各種各樣的工作環(huán)境。其次，可以通過引入現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來全面提高煤礦掘進(jìn)一體化的水平，并在之后有效時(shí)限自動(dòng)控制，以便在最短的時(shí)間內(nèi)全面實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)械工況的監(jiān)控和故障的診斷。并且，也尤其需要在條件允許的情況下不斷推廣錨桿支護(hù)方式和運(yùn)輸方式，并不斷加大掘錨機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)的推廣力度，從而最終有效時(shí)限煤礦巷道快速掘進(jìn)的目的。

3.4井下開采無人化

目前，在山西陽(yáng)煤集團(tuán)內(nèi)部的礦井內(nèi)部，智能巡檢機(jī)器人正在沿著已經(jīng)設(shè)定好的路徑進(jìn)行行駛，僅僅在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)，所有的儀表讀數(shù)就已經(jīng)被傳回到監(jiān)控室內(nèi)部。而在傳統(tǒng)的背景下，這樣的工作量至少需要兩位專業(yè)人員攜帶設(shè)備徒步兩天才能夠完成。而這樣的“挖煤機(jī)器人”將會(huì)是煤礦掘進(jìn)機(jī)械化發(fā)展的一個(gè)新突破。

“挖煤機(jī)器人”這樣的智能機(jī)械除了能夠更好地代替工人井下操作的過程，還能夠從根本上更好地提高經(jīng)濟(jì)效益。這一方面反映出人們對(duì)熟練工人和智能化設(shè)備矛盾的不斷權(quán)衡，另外一方面，也要對(duì)煤礦內(nèi)部員工的素質(zhì)進(jìn)行全面新的定位。而“挖煤機(jī)器”的出現(xiàn)也表明，煤礦挖掘機(jī)械化技術(shù)發(fā)展的“自動(dòng)化”和“智能化”已經(jīng)成為了新的趨勢(shì)?！盁o人化開采”勢(shì)必會(huì)成為未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.5切割強(qiáng)度的增大和切割裝置的優(yōu)化

目前，傳統(tǒng)的煤礦掘進(jìn)機(jī)械在使用的過程中都存在著諸多不足之處。鋸齒和截割的方式也都在不同程度上存在著缺陷，在實(shí)際運(yùn)用的過程中可能會(huì)引發(fā)諸多麻煩。由于被優(yōu)化之后的機(jī)械都是采用截割頭的方式進(jìn)行工作，而且在工作的過程中都是沿著前進(jìn)的方向不斷地旋轉(zhuǎn)的。因此在使用的過程中不僅會(huì)使得機(jī)械受到損傷，而且還能夠有效切割任何的部位，從而使得切割的速度和強(qiáng)度也有所提升。

3.6煤礦產(chǎn)能集中化

在未來，整個(gè)煤礦機(jī)械化產(chǎn)業(yè)都會(huì)朝著產(chǎn)能化的方向發(fā)展。而隨著煤礦產(chǎn)能集中度的不斷提升，不僅我國(guó)煤礦機(jī)械化的需求會(huì)因此被提升，而且先進(jìn)產(chǎn)能的釋放會(huì)給我國(guó)煤礦機(jī)械化的發(fā)展新的需求。僅僅2018年，我國(guó)煤炭行業(yè)新建設(shè)的煤礦固定資產(chǎn)投資總額已經(jīng)超過2400億元，而新增的煤炭產(chǎn)能需要的煤礦機(jī)械設(shè)備投資已經(jīng)超過1200億。而預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)新增的煤炭產(chǎn)能需要和針對(duì)我國(guó)煤炭機(jī)械設(shè)備的投資將達(dá)到約1045億元。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綜合煤礦掘進(jìn)機(jī)械化勢(shì)必會(huì)在煤礦機(jī)械生產(chǎn)的過程中發(fā)揮出更多的優(yōu)勢(shì)，不僅本身的質(zhì)量會(huì)變得更高，而且也會(huì)極大地提升生產(chǎn)過程中的安全性，從而給煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇和更高的綜合效益。而相信，在未來，我國(guó)的煤礦產(chǎn)能不僅能夠更好地朝著集中化的方向發(fā)展，而且也會(huì)更多地朝著智能一體化的方向不斷地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：第一作者：姓名：李光，出生年份月份：1987年12月14，民族：漢，籍貫：河南商丘，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，主要研究方向：采掘機(jī)電，單位名稱（單位名，省 市 郵編）：永城煤電控股集團(tuán)有限公司順和煤礦，河南商丘市永城市476200。