煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)分析

張滿國

（華能慶陽煤電有限責(zé)任公司核桃峪煤礦，甘肅慶陽 745300）

1 煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)要求

1.1 合理性

合理性，主要表示的是在進(jìn)行開采工作中，其開采團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該要對工作面的巷道進(jìn)行合理的布置工作，并且還需要對現(xiàn)有的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)，進(jìn)一步完善礦井內(nèi)部的自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)。

1.2 安全性

這一安全性所表示的是在對掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行使用的過程中，需要對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改善與創(chuàng)新工作，有效降低以往煤礦中大斷面以及長距離的巷道支護(hù)比較弱的情況提升煤礦采掘工作整體安全性。

1.3 創(chuàng)新性

通過不斷提升采掘技術(shù)的創(chuàng)新工作，進(jìn)一步提升巷道的掘進(jìn)速度。可以說，煤礦采掘技術(shù)這一創(chuàng)新性要求，能夠有效保障煤礦的產(chǎn)量與快速推進(jìn)方面的要求。

2 煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

數(shù)字采礦技術(shù)所選擇的是較為新型的傳輸網(wǎng)絡(luò)，可使數(shù)據(jù)的傳輸效率得到提升。在較早的采礦系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘枙r(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，通過更為穩(wěn)定的信息傳輸系統(tǒng)的建立，能夠更好地實(shí)現(xiàn)采礦技術(shù)的數(shù)字一體化操作。

2.2 人工智能系統(tǒng)

在未來采礦傳輸一體化控制中，智能化可以說是一個(gè)主要的發(fā)展方向。人工智能系統(tǒng)的建立，可以為相關(guān)技術(shù)提供穩(wěn)定的計(jì)算模式，使最終的計(jì)算數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，能夠更加高效地完成操作流程。

3 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)的選擇與應(yīng)用

3.1 綜合機(jī)械化設(shè)備技術(shù)改造

3.2 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)的選擇

在選擇綜掘機(jī)時(shí)，如果施工的長度不足400m，那么選擇一般的掘進(jìn)工藝即可，而且在選擇截齒時(shí)，相關(guān)人員還需要關(guān)注截齒的耐磨性能。如果截齒自身的耐磨性能比較好，截齒的效率往往也能夠有所提升。此外在選擇綜掘機(jī)時(shí)，應(yīng)該依據(jù)作用對象的強(qiáng)度以及巷道的斷面等來進(jìn)行判斷，既要保證切割的功率，還要保證設(shè)備可以正常運(yùn)行。

3.3 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)配套設(shè)備改造與管理

3.3.1 施工管理工作

為了能夠保障綜掘機(jī)在工作過程中的正常使用，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)安全快速的生產(chǎn)，操作人員在進(jìn)行相關(guān)操作的過程中還需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范來進(jìn)行。對于施工單位來說，還需要建立起具有專業(yè)能力的專業(yè)化團(tuán)隊(duì)，在保證安全的前提下，可以盡量進(jìn)行平行作業(yè)。

3.3.2 配套設(shè)備改造

對現(xiàn)有的運(yùn)輸技術(shù)進(jìn)行改造，能夠有效提升運(yùn)輸?shù)哪芰Α＿\(yùn)用拐彎皮帶技術(shù)，可以在長距離且角度較大的地方進(jìn)行連續(xù)性的掘進(jìn)工作；利用小角度的連續(xù)拐彎技術(shù)，最終能夠有效保障巷道的連續(xù)生產(chǎn)。

3.4 大斷面交叉點(diǎn)綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)支成巷技術(shù)要點(diǎn)

在開展煤礦工作的過程中，其大斷面交叉點(diǎn)的工作難度相較于其他巷道的掘進(jìn)難度要更大，容易導(dǎo)致工期緩慢的情況發(fā)生。基于此，在對大斷面交叉點(diǎn)進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，施工人員還要依據(jù)煤礦的實(shí)際情況來合理使用快速掘進(jìn)支成巷技術(shù)。在當(dāng)前這一時(shí)期，對大斷面交叉點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械化快速成巷的施工方法，主要有三種。

（1）全斷面施工法。在進(jìn)行施工時(shí)，如果使用全斷面施工法，往往可以使斷面一次成型，一般來說如果施工人員所面對的是截面面積小于15m2并且其圍巖條件也比較好的巷道，就能夠選擇這一施工方式。

（2）導(dǎo)硐施功法。施工時(shí)一般先掘進(jìn)出一至兩條巷道作為導(dǎo)硐，并且這一巷道的截面要稍小一些，在進(jìn)行完這一工作后，可以以挖掘好的導(dǎo)硐作為基礎(chǔ)，依據(jù)最初預(yù)算好的斷面面積來進(jìn)行擴(kuò)大工作，待上述工作完成后，再開展支護(hù)工作。為了能夠有效降低工作人員的工作量，其導(dǎo)硐的面積往往不會(huì)超過4m2。

（3）臺(tái)階工作面施工法。用這一方式來進(jìn)行工作時(shí)，往往需要先在所開采煤層的正上方位置劃分出兩至三個(gè)施工段，接著再由幾個(gè)施工段同時(shí)開展施工或者是以垂直向上的方式進(jìn)行施工。

中國藥典中藥材的拉丁名采用藥用部位在后的表述形式。以藥典收錄的“香附”為例，通過索引可以檢索到如下信息：“香附，Xiangfu， CYPERI RHIZOMA，本品為莎草科植物莎草Cyperus rotundus L.的干燥根莖。秋季采挖，燎去毛須，置沸水中略煮或蒸透后曬干，或燎后直接曬干?！苯又?，有對其性狀、鑒別及其他相關(guān)信息的詳細(xì)描述?？梢钥闯?，Cyperus rotundus L.是香附的拉丁學(xué)名，CYPERI RHIZOMA是其拉丁名。拉丁學(xué)名斜體書寫，而拉丁名用正體書寫。

機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)的使用能夠有效降低掘進(jìn)過程中對于交叉點(diǎn)煤柱的影響，從而使整個(gè)施工過程更為安全。在利用綜合機(jī)械化快速成巷技術(shù)時(shí)，其施工的流程一般為：先從擴(kuò)大點(diǎn)到分叉點(diǎn)來進(jìn)行挑高以及擴(kuò)大斷面的工作；先掘進(jìn)拱基線上半部分的煤層，再對頂部的蹬矸進(jìn)行支護(hù)；先對基線以上的部分進(jìn)行施工工作，再對基線以下部分開展施工工作。此外在進(jìn)行實(shí)際開采過程中，還應(yīng)該要從煤壁的中下部進(jìn)刀，接著可以操縱截割頭依據(jù)逆時(shí)針的方向來進(jìn)行后續(xù)的開采工作。掘進(jìn)時(shí)施工人員也需要嚴(yán)格按照短掘短支的方式進(jìn)行施工。

3.5 綜合機(jī)械化掘進(jìn)快速過斷層技術(shù)分析

在進(jìn)行煤礦開采工作中，機(jī)械化快速過斷層技術(shù)的水平會(huì)對施工人員的安全產(chǎn)生一定的影響，因此在運(yùn)用這一技術(shù)來進(jìn)行煤礦開采工作時(shí)，施工人員要格外引起重視。比如使用快速過斷層掘進(jìn)技術(shù)時(shí)，合理使用配套的技術(shù)，能夠有效提升工作效率，相關(guān)人員應(yīng)該科學(xué)選擇配套技術(shù)的使用，在進(jìn)行掘進(jìn)工作時(shí)，機(jī)械設(shè)備應(yīng)該要選擇小直徑的截割頭發(fā)掘機(jī)，使最終的截取面積能夠在可控的范圍內(nèi)。相關(guān)人員還應(yīng)該要選擇耐磨層的處理技術(shù)來進(jìn)一步提升挖掘機(jī)的工作效率，當(dāng)施工人員在對一些比較堅(jiān)硬的斷層進(jìn)行挖掘工作時(shí)，先用破碎機(jī)來對斷層進(jìn)行處理，再利用膨脹效應(yīng)使巖石出現(xiàn)裂痕，最后使用專業(yè)的機(jī)械化設(shè)備對巖石進(jìn)行擊碎工作。

3.6 綜合機(jī)械化快速安裝技術(shù)分析

綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)可以說是一種比較先進(jìn)的工藝，在利用這一技術(shù)開展施工工作時(shí)往往會(huì)對施工現(xiàn)場的環(huán)境有一定的要求。一般來說，只有當(dāng)巷道的炮掘掘進(jìn)到大概70m左右時(shí)，才能夠進(jìn)行安裝掘進(jìn)機(jī)等工作。為了降低施工環(huán)境給施工工作所帶來的局限性，還需要對掘進(jìn)機(jī)的安裝進(jìn)行整改，制定出更為高效的安裝計(jì)劃。首先在對巷道開門進(jìn)行施工的時(shí)候，其炮掘施工到10m左右時(shí)，需要回撤迎頭炮掘設(shè)備，并對掘進(jìn)設(shè)備的本體進(jìn)行組裝工作。接著，可以繼續(xù)開展施工工作，等到巷道施工到45m左右時(shí)，可以把刮板輸送機(jī)放置在巷道的一側(cè)，并且利用電滾筒皮帶安裝的方式來對皮帶輸送機(jī)進(jìn)行安裝，且需要對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行二運(yùn)工作。其可伸縮皮帶首先需要先安裝好相應(yīng)的6～7m左右的皮帶驅(qū)動(dòng)裝置，以及兩節(jié)在6m左右的基本架，和21m的七節(jié)滑靴，這時(shí)掘進(jìn)機(jī)的二運(yùn)長度為20m，最后使其跨立在滑靴之上，可以保障綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)的正常使用。

4 綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀及制約要素

4.1 綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀

綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)，簡單來說是一種在對煤礦的巷道進(jìn)行掘進(jìn)工作時(shí)，結(jié)合了輸送機(jī)械等相關(guān)機(jī)械，來使工作效率有所提升的一種施工技術(shù)。相對于傳統(tǒng)掘進(jìn)技術(shù)，不論是從工作效率或是成本來看，都遠(yuǎn)不及綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)。

4.2 制約機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)要素

管理人員要不斷提升自身的管理水平，并且還需要提升自身的專業(yè)能力，保障該技術(shù)的順利運(yùn)用。由于綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間并不長，因此相關(guān)的管理制度建立還不夠成熟，在實(shí)際操作的過程中，管理人員往往難以更為高效地開展設(shè)備的維護(hù)與維修工作，使這一技術(shù)的運(yùn)用受到一定的制約。

4.3 掘進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新性

煤礦采掘技術(shù)發(fā)展過程中，首先要對現(xiàn)有的機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行不斷地更新；其次，相關(guān)企業(yè)還需要加大投入的力度，不斷創(chuàng)新出新的技術(shù)設(shè)備，從而增強(qiáng)煤礦采掘的效率。

5 綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)分析

5.1 合理選擇設(shè)備以及支護(hù)方式

在進(jìn)行巷道機(jī)械化掘進(jìn)的過程中，選擇合適的掘進(jìn)設(shè)備是十分關(guān)鍵的內(nèi)容。在選擇設(shè)備時(shí)，首先其設(shè)備應(yīng)該滿足相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，并且也需要滿足經(jīng)濟(jì)成本較低的要求。掘進(jìn)機(jī)的質(zhì)量對于巷道機(jī)械化掘進(jìn)的質(zhì)量有著不容忽視的影響。一般煤礦的井下環(huán)境較差，因此在選擇綜掘機(jī)的時(shí)候要選擇可靠性比較高，能夠進(jìn)行長時(shí)間工作的。

5.2 強(qiáng)化設(shè)備機(jī)電一體化，完善配套設(shè)備

為了進(jìn)一步提高掘進(jìn)作業(yè)的效率，基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)備還要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，需要對相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備的故障檢測功能。利用傳感器能夠有效建立起自動(dòng)化的信息采集系統(tǒng)，及時(shí)對機(jī)械地油壓以及負(fù)荷等情況進(jìn)行檢測，在設(shè)備出現(xiàn)故障后能夠及時(shí)進(jìn)行診斷。

5.3 安全運(yùn)行要點(diǎn)

5.3.1 構(gòu)建保養(yǎng)體系與制度

煤礦企業(yè)對于掘進(jìn)技術(shù)往往有更為嚴(yán)格的要求，從而保障掘進(jìn)工作的安全性。通過合理布置巷道，科學(xué)地進(jìn)行支護(hù)工作，將有利于提升整個(gè)保障系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提升煤礦的整體產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。

5.3.2 完善管理機(jī)制

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)的過程中，其隧道的支護(hù)工程線路是比較復(fù)雜的，為了能夠保障這一線路的穩(wěn)定運(yùn)行，還需要建立起更加完善的管理機(jī)制，使系統(tǒng)能夠在運(yùn)行的過程中更為標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，進(jìn)一步加強(qiáng)在線監(jiān)督管理力度，定期檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并及時(shí)處理防止事故產(chǎn)生。

5.4 對快速掘進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化

5.4.1 優(yōu)化出矸系統(tǒng)

出矸流程主要是由皮帶機(jī)、礦車等運(yùn)輸構(gòu)成，矸石以一種高效速度進(jìn)入到梭車之中，其靈活性比較強(qiáng)，操作便捷，梭車的運(yùn)用有效緩解因矸石積壓過多使施工速度降低的問題，實(shí)現(xiàn)了綜掘機(jī)的機(jī)械化應(yīng)用。

5.4.2 優(yōu)化施工設(shè)備

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)的過程中，如果遇到頂?shù)装宕嬖谫|(zhì)量等問題，可嘗試引入氣動(dòng)隔膜泵等裝置來進(jìn)行排水工作，巷道掘進(jìn)施工中，如果需要對中腰線進(jìn)行控制與處理，則可以選擇借助激光指向儀裝置，能夠保障中腰線的工作質(zhì)量以及精確性。

6 結(jié)束語

在進(jìn)行煤礦開采工作的過程中，利用綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)，能夠有效提升煤礦巷道掘進(jìn)的機(jī)械化水平，能夠更好地滿足巷道的快速掘進(jìn)要求。相關(guān)從業(yè)人員在對煤炭資源進(jìn)行開采時(shí)，還應(yīng)該更為科學(xué)地利用綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。