煤礦綜合機械化快速掘進技術質量研究

陳自新

（國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司綜掘服務分公司，寧夏 銀川 750001）

在具體運用綜合機械化快速掘進技術的階段中，要將目前現有的支護技術予以改進，依據實際地質情況來優(yōu)先選擇先進化的錨桿機，提升巷道支護的成效，進一步加快成巷的掘進速度。在施工的時候，運用錨桿機打孔與安裝錨桿，降低之前較為傳統(tǒng)化錨桿支護的施工程序，改進掘進機割煤與錨桿鉆之間安裝失衡的現場，提升錨桿施工作業(yè)效率，降低掘進工作面的工作人員數量，并合理統(tǒng)籌支護工作和巷道布置之間的聯(lián)系，從根本上進一步提升技術應用的安全可靠性。

1 綜合機械化快速掘進技術概述

1.1 快速掘進技術概念

綜合機械化快速掘進技術其實也是綜合了許多機器的功能優(yōu)點，通過科技將裝載機、輸送機、掘進機的功能集中呈現，使它的眾多功能都發(fā)揮了出來，增強了它的綜合性和先進性，這樣一來，煤礦開采就大大地提高了原本的效益。在綜合機械化快速掘進技術方面可以將煤炭開采過程中的眾多工作結合起來，將掘進工作、運輸工作、支護工作、給水工作、通風工作以及電力工作合二為一，進而系統(tǒng)化的煤礦開采和煤炭生產系統(tǒng)就產生了，可以有效地使煤礦開采的效率和質量提高，大大地加強了煤礦公司的經濟收益，從根本上達到了預期的經濟效果。

1.2 快速掘進技術的應用價值

在我國近幾年來，經濟發(fā)展的過程中，煤炭是其中最為主要的能源之一，居功至偉。在我國發(fā)展中的作用不容忽視，換言之，其是我國經濟發(fā)展的命脈，因此，要不斷地開發(fā)研究各類新型化技術，促使其更加區(qū)域成熟化，綜合機械化快速掘進技術也就順勢而生，服務于煤炭產業(yè)。在進行煤炭開采過程中，該項技術就可以實現掘進、運輸、支護、給水、通風和電力工作的一體化，從而降低用于人力、物力方面的開銷，加大煤炭的轉換率，進而促使其他相關產業(yè)贏的更大利潤。

2 煤巷綜合機械化的掘進工藝

目前，之前較為傳統(tǒng)化的煤礦掘進工作主要為巖巷掘進技術。在早期的運用過程中，該類技術取得了十分優(yōu)異的成績。然而，在綜合機械化的掘進機設備出現后，該類傳統(tǒng)方式由于成本造價大、作業(yè)時間相對較長、效率不高等因素而逐步被代替。綜合機械化的掘進機設備主要分成巖巷掘進機與煤巷掘進機。那么，依照綜合機械化掘進工藝來分析，綜掘機在具體施工作業(yè)過程中，主要為轉動鑲有鋸齒的工作面來實現破煤工作，截割頭和截割臂銜接在一起來實施。截割臂，主要是設備液壓缸來實施控制，在工作面上實施移動作業(yè)，從而將各工作區(qū)域形狀不同的巷道予以開辟出來，進而更好地達到工作人員工作的空間實際需求。在掘進工作面煤炭實施切割之后，通過掘進機耙爪予以抓取，之后再輸送到輸送機中，再將所開采到的煤炭輸送到地面上。掘進機在具體實施作業(yè)過程中，將所開采到的煤炭送到地面上。掘進機具體在施工作過程中，是通過履帶行走的方式，該種設計可以很好地適應各類惡劣的作業(yè)環(huán)境，以此將機械設備的性能更好的發(fā)揮出來。

2.1 鉆眼爆破掘進法

雖然鉆眼爆破掘進方式相對傳統(tǒng)與落后化，該種方式也有著自身優(yōu)越的特征，對于施工技術中運用到的設備并不會有太為嚴格的標準化，針對各類地質條件的施工環(huán)境，均能很好的予以適應，在航道的方向與長度不一的情況下，還可以保障施工效率，鉆眼爆破掘進法方面的缺點也比較顯著，施工工序尤為繁雜，整體的勞動強度也會很大，其中，所耗費的人力資源過高。

2.2 綜合機械化掘進法

綜合機械化掘進法，實際上就是運用裝載、截割和運輸的工序，在相應的作業(yè)區(qū)域來實現，其可以連續(xù)性接連不斷地進行作業(yè)施工，整體的施工水平相對較高，所運用的人力勞動的施工強度不高，更為關鍵的就是可以在最大限度上確保施工人員的生命財產安全。該種方式可以極大地滿足煤礦開采作業(yè)的各項實際需求。

在具體運用綜合機械化掘進技術時，可以進行巷道的快速掘進，在實施全方位的安全檢查后，其施工流程可以一一校對巷道的輪廓線，在灑水后實施割煤，實施臨時化與永久性的支護，其在掘進方面的時間要比之前傳統(tǒng)化掘進的時間段，其整體的工作水平是之前較為傳統(tǒng)化的掘進工藝的7 倍之多；提升綜掘工程的水平與質量，在之前較為傳統(tǒng)化掘進工藝施工的時候，就會易于引發(fā)巖石崩塌，這針對后續(xù)化的采集與維護方面十分不利，但是，綜掘機不會振動到周邊的巖石，控制巷道也極為便利，成本造價不高。

3 煤礦綜合機械化快速掘進技術質量

3.1 采用性能優(yōu)良的掘進機

在煤礦掘進施工時，其中最關鍵的設備為掘進機，該掘進機的性能不但會直接影響到掘進速度，同時，也會影響最終的經濟效益。因為掘進設備所掘進設備為煤巖和其他類型的礦物，這部分物質機構相對繁雜，物理硬度強，在掘進施工作業(yè)過程中，就會出現很大的振動幅度、頻率大、沖擊力強，除此之外，煤礦的環(huán)境均較為惡劣，掘進機還要實現不斷的連續(xù)性工作。因此，在煤礦掘進階段，最關鍵的就是要依據工作實際情況選擇相應的掘進機。我國積極引進國外設備，并積極汲取國外先進經驗，并做到取其精華棄其糟粕，這位掘進設備的制造與運用取得了一定的成績。

3.2 采用現代化測控技術

運用先進化技術顯著提升掘進速度與質量。先進化技術在掘進機中的運用展現在掘進機操作的自動化控制上，其同時兼具監(jiān)控、檢測與故障診斷。比如，在監(jiān)控方面具備切割面尺寸監(jiān)控和推進方向的監(jiān)控等；另外，檢測主要涵蓋污染檢測、溫度檢測與電壓檢測等；運用改善檢測、監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)直接性地加大掘進機的自動化水平，從而從根本上提升掘進的水平與效率。

（1）針對相關機械設備進行自動化操控，比如，調節(jié)切割斷面的尺寸與掘進功率與施工作業(yè)的方向等，在掘進機上，可以通過安裝傳感器全方位監(jiān)控掘進機的運行情況。（2）有關機械設備不管是在監(jiān)測工況上，還是在故障這段上，均可以得到顯著的強化，通過傳感器采集自動化信息所產生數據的監(jiān)測系統(tǒng)來予以創(chuàng)建，從而實時化監(jiān)測到機械設備的油溫、電壓和采集監(jiān)測情況，從而實現設備工況的監(jiān)測和故障診斷的目的。

3.3 提高設備綜合配套能力

機械設備在基本上都會發(fā)生配套不搭與配合度不高的情況，該類情況一旦出現，就會導致掘進設備無法將自身的優(yōu)勢發(fā)揮出來，掘進水平隨即也會受到一定程度的影響。井下掘進工作會涵蓋諸多方面，比如，供電、供水、運輸與支護等，這部分環(huán)節(jié)缺一不可，均要實現高度配合才可以將自身的優(yōu)勢發(fā)揮出來。加大各個設備與系統(tǒng)之間的配合度，這對于提升掘進效率方面百益無一害。

除此之外，在支護環(huán)節(jié)，為了顯著提升效率，要盡可能縮短支護時間。因為地質情況不一，所選擇運用的支護措施也勢必會有所不一，然而，在運用支護的時候，就要優(yōu)先選擇錨桿支護，該方式的優(yōu)勢集中體現在施工量小、支護成效優(yōu)越。一般在實施鉆孔時，會運用到機載錨桿鉆機，這與之前較為傳統(tǒng)化的施工工序進行對比分析，不但簡化了工序，還節(jié)省了諸多人力、物力，更為關鍵的就是將掘進機和錨桿鉆孔安裝之間所發(fā)生的失衡問題予以解決。

3.4 應用連續(xù)采煤技術

在具體運用快速掘進技術的階段中，健全配套設備，可以顯著提升采煤的水平與效率，運用連續(xù)采煤機的工序簡便，使用安全可靠性高，能和大部分作業(yè)環(huán)境相互匹配。和連續(xù)采煤機所匹配的設備為破碎機、運輸機與鏟車等，運用連續(xù)采煤技術，可以融合連續(xù)采煤機與掘進機，以此真正地達到高產量、高效益的目的。

總之，近年來，由于傳統(tǒng)化機械挖掘技術所取得的效果不佳，但是，我國礦井建設方面卻在全力加速發(fā)展中，相應的機會出現諸多難以避免的問題，所以，我們要積極探索研究與中國煤礦掘進綜合性技術相符的技術，以此進一步擴大生產、提升產量，最終將目前所出現的技術性問題及時地予以解決。