煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

鄒玉龍　張凡　董華旭

摘 要：煤礦巷道掘進(jìn)作為煤炭產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)類型，是提升煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的主要環(huán)節(jié)，我國(guó)要在現(xiàn)有煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷完善生產(chǎn)技術(shù)，更新生產(chǎn)設(shè)備，不斷吸收各類先進(jìn)的設(shè)備方案，提升掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展速度，促進(jìn)煤炭設(shè)備水平整體的提升，為煤炭行業(yè)的發(fā)展做好技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

1 影響煤礦巷道掘進(jìn)施工工程的因素

1.1 施工的設(shè)備以及施工技術(shù)

在開(kāi)展煤礦巷道掘進(jìn)施工工程的過(guò)程當(dāng)中，一些施工技術(shù)以及設(shè)備都會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。在使用這些生產(chǎn)技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，要合理的使用煤礦相關(guān)的設(shè)備，準(zhǔn)確的將采掘技術(shù)進(jìn)行實(shí)施，在施工的過(guò)程當(dāng)中，要合理的對(duì)其進(jìn)行管理，要安排相關(guān)的工作人員對(duì)其進(jìn)行管理，將施工的安全進(jìn)行保證，將施工的效率進(jìn)行有效的提高。

在煤礦鉆眼施工過(guò)程中，一般使用的是氣腿式鑿巖機(jī)，這種機(jī)器適合在大部分的地質(zhì)構(gòu)造當(dāng)中使用，但這種機(jī)器的輸出功率比較小，轉(zhuǎn)速比較低，而且炮眼的深度是比較小的。如果想要將該機(jī)器的缺點(diǎn)進(jìn)行避免，那么可以對(duì)單臂、雙臂、三臂鑿巖機(jī)進(jìn)行使用，將氣腿式鑿巖機(jī)進(jìn)行代替。在對(duì)一些大斷面的煤礦巷道進(jìn)行采掘的過(guò)程當(dāng)中，一般比較適合使用單臂、雙臂、三臂鑿巖機(jī)，其自動(dòng)化的程度比較大。煤礦巷道掘進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是裝運(yùn)工作，裝運(yùn)工作也是最主要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在煤礦的整個(gè)采掘工作當(dāng)中裝運(yùn)耗費(fèi)的時(shí)間是最久的。隨著人們對(duì)裝運(yùn)設(shè)備的不斷探究，裝運(yùn)設(shè)備也正在不斷的完善和發(fā)展，逐漸將裝運(yùn)的機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，裝運(yùn)技術(shù)也得到了很大的進(jìn)步，出現(xiàn)了自卸車作業(yè)，承載量比較大，而且承載性能較好，將煤礦巷道的掘進(jìn)效率進(jìn)行了有效的提高。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)施工的影響

影響煤礦巷道掘進(jìn)施工的一個(gè)重要因素就是地質(zhì)構(gòu)造，其中煤巖硬度和褶曲構(gòu)造以及圍巖節(jié)理等因素對(duì)其產(chǎn)生的影響。如果開(kāi)展施工工作地區(qū)周圍的地質(zhì)無(wú)法將施工的要求進(jìn)行滿足，那么就會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)程緩慢的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)煤礦工程的整體進(jìn)度產(chǎn)生影響。如果施工要求的土地上面擺放的施工設(shè)備無(wú)法對(duì)施工的要求進(jìn)行滿足，那么就會(huì)影響施工的安全，為施工的正常運(yùn)行埋下安全隱患。如果施工的地點(diǎn)的地質(zhì)狀況良好，施工當(dāng)中設(shè)備的架設(shè)也非常的安全，而且施工的地質(zhì)環(huán)境比較簡(jiǎn)單，那么就會(huì)將施工的質(zhì)量進(jìn)行有效的提高，將施工的周期進(jìn)行縮短，將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行有效的提高。如果施工地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造屬于煤系地層褶曲斷層等構(gòu)造的時(shí)候，那么就無(wú)法將煤層進(jìn)行確定，那么就會(huì)將施工的進(jìn)度進(jìn)行延緩。如果施工地區(qū)的煤層分布不是很均勻，而且無(wú)法將其情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，而且煤層位置也會(huì)變化，所以會(huì)將施工的安全性進(jìn)行降低，還會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

2 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)

煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)是我國(guó)當(dāng)前煤礦采集中應(yīng)用范圍較廣的一種挖掘技術(shù)，該技術(shù)在施工中需要用到的機(jī)械設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)以及通風(fēng)除塵設(shè)備等，在實(shí)際施工過(guò)程中，懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)揮著主要的工作作用。懸臂式掘進(jìn)機(jī)研發(fā)于二十世紀(jì)六十年代，最初的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的功率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，該技術(shù)也在不斷更新和進(jìn)步。二十世紀(jì)八十年代懸臂式掘進(jìn)機(jī)也經(jīng)過(guò)了多次的改良創(chuàng)新，S100、AM50掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)和使用，與最初的懸臂式掘進(jìn)機(jī)相比工作效率有明顯提升，極大的促進(jìn)了煤巷挖掘技術(shù)的提升。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦開(kāi)采技術(shù)也在不斷更新完善，EBJ-120TP型掘進(jìn)機(jī)是我國(guó)現(xiàn)階段煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)中最先進(jìn)的一種，其實(shí)用優(yōu)勢(shì)更佳，技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，與傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)相比機(jī)身更加小巧，重心更加穩(wěn)固，破巖能力更強(qiáng)，對(duì)于掘進(jìn)效率的提升有著非常重要的促進(jìn)作用。

2.2 連續(xù)性煤巷掘進(jìn)技術(shù)

連續(xù)性采煤掘進(jìn)技術(shù)與其他煤巷掘進(jìn)技術(shù)相比采煤速度更快，能夠?qū)⒉擅阂约巴诰蛳嘟Y(jié)合，作業(yè)面積更大，對(duì)于采掘難度較大的矩形斷面等環(huán)境的采掘效果較好。連續(xù)性采煤掘進(jìn)技術(shù)在實(shí)際采掘中應(yīng)用的技術(shù)類型與運(yùn)輸方式有著非常密切的關(guān)系，分別為連續(xù)式運(yùn)輸以及間斷式運(yùn)輸，連續(xù)式運(yùn)輸工作開(kāi)展中所用的設(shè)備主要有錨桿鉆車、連續(xù)采煤機(jī)、鏟車、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)以及膠帶輸送機(jī)等。間斷式運(yùn)輸工作開(kāi)展中所用到的設(shè)備主要有錨桿鉆車、連續(xù)采煤機(jī)、給料破碎機(jī)、鏟車、運(yùn)煤車以及膠帶輸送機(jī)。

2.3 掘錨一體化煤巷掘進(jìn)技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，錨桿支護(hù)技術(shù)也在不斷更新進(jìn)步，其與煤巷掘進(jìn)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用是當(dāng)前相關(guān)研究中的重點(diǎn)內(nèi)容，兩種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠有效提升采煤的工作效率，其中具有代表性的機(jī)械設(shè)備為掘錨機(jī)組，該機(jī)組是懸臂式采煤機(jī)以及連續(xù)采煤機(jī)的聯(lián)合改良，主要應(yīng)用在高產(chǎn)高效煤巷工程中的掘進(jìn)。掘錨機(jī)組在實(shí)際施工中分為兩種，分別是先截割后支護(hù)型掘錨機(jī)組以及掘錨同步的掘錨機(jī)組。ABM20掘錨機(jī)組是掘錨同步掘錨機(jī)組中比較有代表性的機(jī)組類型，其在實(shí)際施工中主要是通過(guò)錨桿以及截煤的同步實(shí)施。12CM15-15DDVG掘錨機(jī)組是先截割后支護(hù)型掘錨機(jī)組中比較有代表性的機(jī)組類型。不同機(jī)組形式在實(shí)際施工中均有其不同的優(yōu)勢(shì)。

3 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)是煤炭開(kāi)展中的基礎(chǔ)工藝類型，是決定煤礦開(kāi)采質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，隨著開(kāi)采技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)也在不斷更新和完善，需要將先進(jìn)的工作技術(shù)融入到綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)當(dāng)中，提升該技術(shù)能力以及采煤效率。在實(shí)際技術(shù)改革過(guò)程中可以從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整。首先，在綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù)中融入新型的截割機(jī)構(gòu)，調(diào)整支護(hù)方式，提高懸臂式掘進(jìn)機(jī)的使用效果，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的全自動(dòng)控制技術(shù)。其次，完善懸臂式掘進(jìn)機(jī)中各項(xiàng)元件設(shè)備，提高機(jī)械設(shè)備的可靠性。最后，需要不斷吸收國(guó)際先進(jìn)的設(shè)備及技術(shù)類型，借鑒國(guó)際環(huán)境中的優(yōu)秀技術(shù)類型，不斷提升懸臂式掘進(jìn)機(jī)的市場(chǎng)靈活性。

3.2 廣泛推廣連續(xù)采煤機(jī)

連續(xù)采煤機(jī)多巷掘進(jìn)技術(shù)是當(dāng)前國(guó)際中應(yīng)用面較廣的采煤技術(shù)類型，國(guó)際中的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟，我國(guó)在相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)步中同樣起著至關(guān)重要的作用，且獲得世界的廣泛認(rèn)可，該技術(shù)在我國(guó)市場(chǎng)中的廣泛應(yīng)用對(duì)于我國(guó)采煤行業(yè)整體工作效率的提升起到了巨大的推動(dòng)作用。該技術(shù)在實(shí)際采煤工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較大，主要有機(jī)組靈活、成本投入較低、施工人數(shù)較少、采煤效率較高、采煤速度較快、安全性更高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，能夠有效提升采煤產(chǎn)業(yè)的施工效益。

3.3 完善掘錨一體化技術(shù)

掘錨一體化技術(shù)在煤炭開(kāi)采中的應(yīng)用與傳統(tǒng)掘煤技術(shù)相比適用的范圍更廣，工作效率以及支護(hù)效果等均有顯著提升，可謂是煤巷掘進(jìn)工程發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，掘錨一體化技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用需要以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為基礎(chǔ)，將其工作中的回轉(zhuǎn)以及懸臂升降方式進(jìn)行調(diào)整，以此提升其煤炭開(kāi)采質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

煤炭開(kāi)采的生產(chǎn)率以及開(kāi)采質(zhì)量與開(kāi)采技術(shù)、設(shè)備水平以及煤礦安全工作之間均有著非常密切的關(guān)系，我國(guó)大部分煤炭開(kāi)采位置都在地面以下，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此對(duì)各項(xiàng)開(kāi)采技術(shù)的要求也比較高。巷道作為煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，其施工技術(shù)以及設(shè)備質(zhì)量的提升對(duì)于提升煤礦開(kāi)采質(zhì)量有顯著作用。

參考文獻(xiàn)

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