煤巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)

趙慶淮

【摘要】目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，如何提升煤礦巷道快速掘進(jìn)成為了煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究技術(shù)，筆者根據(jù)多年煤礦從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)煤巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r及今后發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，希望可以對(duì)相關(guān)煤礦工作人員有一定程度的借鑒。

【關(guān)鍵詞】煤巷;快速掘進(jìn)系統(tǒng);發(fā)展趨勢(shì)

1煤巷快速掘進(jìn)工藝措施的實(shí)際發(fā)展情況分析

根據(jù)對(duì)煤巷掘進(jìn)技術(shù)的相關(guān)研究和調(diào)查，我們得到如下結(jié)果：煤礦巷道掘進(jìn)領(lǐng)域中的支護(hù)時(shí)間通常高出開(kāi)機(jī)時(shí)間的兩倍以上。國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的研究人員為了更加有效的解決這個(gè)問(wèn)題，紛紛投入實(shí)踐，開(kāi)展了多巷技術(shù)的研究項(xiàng)目和調(diào)研，以及不同類型的掘進(jìn)，支護(hù)裝備和工藝相關(guān)的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，所謂連續(xù)采煤機(jī)配套獨(dú)立錨桿鉆車的多巷掘進(jìn)工藝措施，其實(shí)就是掘進(jìn)工作由連續(xù)采煤機(jī)來(lái)承擔(dān)，而實(shí)際上支護(hù)是錨桿鉆車所承擔(dān)的任務(wù)。他們互相交替工作，使得加工巷道掘進(jìn)工作得以順利進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)行掘進(jìn)工作的時(shí)，連續(xù)采煤機(jī)完成設(shè)定出的巷道出施行支護(hù)工作以后，便轉(zhuǎn)移到另一個(gè)巷道中，從而開(kāi)展其各項(xiàng)工作，此時(shí)錨桿鉆車便展開(kāi)進(jìn)入初始巷道中的支護(hù)作業(yè)。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，此項(xiàng)工藝措施有一特殊要求，即兩者需要同時(shí)展開(kāi)各項(xiàng)作業(yè)，因此在現(xiàn)實(shí)生活中，這項(xiàng)工藝措施應(yīng)用功能究出現(xiàn)了一些問(wèn)題。由于交替工作有比較特殊的一些要求，所以此項(xiàng)工藝措施較強(qiáng)的適用性只有在多巷道掘進(jìn)領(lǐng)域中才可以更好的得以展現(xiàn)。連續(xù)采煤機(jī)要在巷道之間來(lái)回調(diào)動(dòng)，開(kāi)機(jī)效率也會(huì)帶來(lái)極其嚴(yán)重的不良影響;在實(shí)際的應(yīng)用中，此項(xiàng)工藝措施會(huì)受到各種因素的影響，比如采煤機(jī)截深和支護(hù)頂板穩(wěn)定性等等，所以它所表現(xiàn)出來(lái)的適用范圍相對(duì)來(lái)說(shuō)就很狹窄;由于較多的巷道數(shù)量和較高的系統(tǒng)復(fù)雜程度，使得實(shí)際應(yīng)用和后期維護(hù)的成本也比較高。

掘錨機(jī)組掘進(jìn)工藝措施，就是把錨桿鉆機(jī)和采煤機(jī)進(jìn)行組裝，成為掘錨機(jī)組，然后再通過(guò)應(yīng)用一臺(tái)設(shè)備，獨(dú)立的順利完成這項(xiàng)采掘工作。而在實(shí)際的應(yīng)用中，這項(xiàng)工藝措施，是有效的把掘進(jìn)和支護(hù)結(jié)合起來(lái)，使得掘進(jìn)工作在單一巷道中得以快速的開(kāi)展。另外同時(shí)開(kāi)展落煤和裝煤等工作，大大提升了掘進(jìn)速度。但是這種工藝措施也并不是十全十美，當(dāng)應(yīng)用到實(shí)際生活中的時(shí)候，它仍具有一定的局限性。由于機(jī)組自身較高的復(fù)雜程度、較大難度的組裝工作、繁瑣的程序、較高的價(jià)格標(biāo)準(zhǔn);加上機(jī)組的隔震效果特別差。所以在落煤過(guò)程中，當(dāng)面臨質(zhì)地較硬的煤層的時(shí)候，假如比較嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題出現(xiàn)了，錨桿鉆機(jī)的支護(hù)效果便會(huì)大大降低，從而帶來(lái)不了預(yù)估的后果;掘進(jìn)的是上層煤巖和偶頂板之間需要保持一定的距離，進(jìn)而在實(shí)際應(yīng)用中，這項(xiàng)工藝措施便會(huì)要求頂板要有更高的穩(wěn)定性，以提高其安全性能。

2快速掘進(jìn)系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵性技術(shù)

一項(xiàng)把懸臂式掘進(jìn)機(jī)當(dāng)成最重要的設(shè)備，且在和支護(hù)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)支架配合的基礎(chǔ)上妥善完成巷道掘進(jìn)工作的技術(shù)措施，我們稱為煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)措施。在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，機(jī)載錨桿鉆機(jī)承擔(dān)的是巷道中的初步性掘進(jìn)工作，通過(guò)順利完成巷道巖層當(dāng)中的掘進(jìn)工作，然后用懸臂式掘進(jìn)機(jī)順利完成煤巖當(dāng)中的潑水和落煤工作。橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的功能是把挖掘到的煤炭輸送到輸送機(jī)上面，伸縮帶式輸送機(jī)是我們經(jīng)常用到的輸送機(jī)。主要是由于這種輸送機(jī)有比較強(qiáng)的行走性能，它能比較穩(wěn)定、快速的妥善完成掘進(jìn)工作，而且在與各煤礦企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相關(guān)工作進(jìn)行的過(guò)程中，它是在我國(guó)應(yīng)用范圍最為廣泛的一種掘進(jìn)模式。大斷面煤巷中實(shí)行連續(xù)采煤機(jī)高效掘進(jìn)技術(shù)措施?，F(xiàn)階段在大斷面煤巷掘進(jìn)工作進(jìn)行中，連續(xù)采煤機(jī)快速掘進(jìn)工藝措施是我們?nèi)缃褡顬閺V泛的應(yīng)用。而提升各個(gè)煤礦綜合性掘進(jìn)能力是當(dāng)前的重要任務(wù)，連續(xù)采煤機(jī)就是其中主要的設(shè)備之一[2]。它有著很大的工作效率。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，它能夠獨(dú)立完成煤炭采掘工作和運(yùn)輸工作，而且可以在開(kāi)展掘進(jìn)工作的過(guò)程中妥善完成支護(hù)工作，它將平行推進(jìn)的態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)了出來(lái)，相比較傳統(tǒng)型煤巷掘進(jìn)模式而言，它大大提升了工作效率，當(dāng)開(kāi)展巷道掘進(jìn)工作時(shí)，一種交互作業(yè)的態(tài)勢(shì)從鉆車和采煤機(jī)之間呈現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)應(yīng)用采煤機(jī)將煤炭的采掘及其運(yùn)輸工作進(jìn)行開(kāi)展的時(shí)候，鉆車就在回風(fēng)巷道里完成巷道頂板支護(hù)的工作。

當(dāng)采煤機(jī)初步將采掘工作完成之后，鉆車會(huì)和采煤機(jī)之間交換位置，以便于可以將二者之間的平行作業(yè)工作妥善的完成，二者在相互交錯(cuò)的情況之下，應(yīng)當(dāng)在距離煤巷五十米之外的地方開(kāi)拓連接性巷道，以便于可以在二者位置交換的過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)工作的連續(xù)性做出保證，這一項(xiàng)技術(shù)措施實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)對(duì)煤巖提出比較高的要求，往往只會(huì)在多條巷道的掘進(jìn)領(lǐng)域當(dāng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。

懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿鉆機(jī)掘進(jìn)工藝措施是我國(guó)自主研發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)措施，以往傳統(tǒng)型工藝措施在巷道掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)行的過(guò)程中，掘進(jìn)作業(yè)是沒(méi)有辦法和支護(hù)作業(yè)之間實(shí)現(xiàn)相互促進(jìn)這一個(gè)目標(biāo)，尤其是在錨桿支護(hù)技術(shù)措施得到較為廣泛的應(yīng)用之后，相較于掘進(jìn)作業(yè)來(lái)說(shuō)，支護(hù)作業(yè)占比得到了大幅度的提升，因此讓二者之間的矛盾變得更加尖銳起來(lái)，為了可以讓這個(gè)問(wèn)題得到有效的解決，我國(guó)學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的相關(guān)研究人員在實(shí)際工作的過(guò)程中，研發(fā)出來(lái)了AM-50 信號(hào)機(jī)載鉆機(jī)，但是因?yàn)殄^桿鉆機(jī)配置工藝措施本身具有一定的復(fù)雜性和局限性，因此這一項(xiàng)工藝措施仍然有一定的提升空間[3]。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，與世界范圍內(nèi)那些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)在快速掘進(jìn)工藝措施領(lǐng)域中的進(jìn)步空間還很大，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)實(shí)際情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)出來(lái)的掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備具有一定的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，但從整體上看與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品間還有一定差距，目前國(guó)產(chǎn)煤機(jī)的裝備在關(guān)鍵技術(shù)上仍需對(duì)外進(jìn)口，還做不到完全的自主研發(fā)，所以還需要用到很多的時(shí)間和精力，這樣才能找尋到有效性比較強(qiáng)的措施，讓未來(lái)一段時(shí)間當(dāng)中我國(guó)煤巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)的情況得到改善。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫利杰.煤巷快速連采掘進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016，（21）：8-9.

[2] 張金濤.煤巷綜掘雙頻激電法超前探測(cè)正反演及信號(hào)發(fā)送機(jī)研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京），2016.

[3] 張忠國(guó).煤巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2016，（01）：55-60.