浅析矿业掘进巷道掘进技术的现状及未来发展

浅析矿业掘进巷道掘进技术的现状及未来发展

李勇柯绵绵

平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市744201

摘要：我国煤炭资源是支撑经济命脉的重要因素，属于战略发展资源，其开采速度及开采质量直接影响煤炭等上下游重工产业的发展，严重制约我国经济的发展。目前，巷道掘进是煤炭开采的主要环节，直接影响煤矿开采的速度及煤矿开采的质量，因此必须保证煤矿巷道掘进施工的顺利开展。要想与时俱进，就必须分析现状，策划未来发展的方向。

关键词：煤矿巷道；掘进施工现状；未来发展

我国虽然地大物博，但是相对人口而言，油、气等资源的数量严重不足，煤炭资源如果不能跟上时代脚步，将会严重影响我国的经济发展，这些因素都决定了煤炭在能源中的地位。但是，我国煤炭资源的储备条件相对比较恶劣，在开采中会存在很大问题，煤层的厚度一般变化比较大，从零度到几十米不等，因此，必须开掘出来很多条煤岩巷道才行。其中在煤矿生产过程中最不可缺少的步骤是回采和掘进；最能突出采掘生产过程中能够直接表现出工作效率高、安全性高等方面的是采掘的技术以及装备；在矿井巷道掘进中高效的支护技术以及机械化掘进是标志着技术、实现高产高效的发展方向和必要因素。

1煤矿掘进技术发展的现状

1.1传统掘进机巷道技术

目前国际社会都以科技论实力，以工业资质雄厚为资本，因此煤炭开采技术也将随之更新，才能满足工业以及居民生活使用，最不可缺少的有以下几种主要煤矿掘进技术：

1）煤巷综合机械化掘进

在煤矿掘进运用过程中，最常用最普遍的技术就是煤巷综合机械化掘进。传统的悬臂式掘进机配套设备，功率比较小，到了20世纪80年代才引进了一些功率较大的掘进机设备，并且在这些引进机的基础上消化吸收，研发出了适合我国煤炭储藏特点的生产工艺综合机械化掘进设备，也为发展我国掘进机技术起到了推动作用。又经过了这些年的研发，生产的机型已经发展为20多种，形成系列化产品，供应市场需求。

新一代煤巷掘进机具备的技术特点是机设计合理、工作时稳定性强、机身不高、重心偏下；采用履带导向轮黄油缸张紧装置与无支重轮履带行走机构，使履带行走更加稳固；液压系统操作简单，同时附加了自动加油装置；利用液压马达直接驱动装载，稳定可靠，操作更简单更容易，大大的减轻了不少工作中的维护负担；具有较强的爆破性、生产力效率高、适应性良好；煤巷综合机械化掘进机系统是采用电气PLC控制，对工矿具备较高的故障与检测诊断功能；电气系统采用PLC控制，具有检测和故障诊断功能。

2巷道掘进技术

曾几何时，我国矿井设计不断地改革，岩石集中巷布置方式陆续取消，在煤层中进行开拓巷道和采准巷道的设置，煤巷在开采的煤矿掘进巷道中比例很大，高达百分之七十五。大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的70%左右。我国大部分的煤矿经过改革，基本上是采用悬臂式掘进机，这种掘进机极具效益，尤其和单体锚杆钻机配套后，省时高效，成为重要的开采方式，被广泛使用。在其它一些地区如鄂尔多斯，则是连续采煤机与锚杆钻车配套作业，其明显的特点是多巷同时掘进，施工之时交叉换位。还有一种，属于掘锚机组掘锚一体化掘进，较之前两种，使用较少。

2.1煤巷综合机械化掘进悬臂式掘进机是煤巷综合机械化掘进的重要机械，其性能关乎生产的效率，此外刮板输送机、转载机、通风除尘设备、单体锚杆钻机和供电系统共同构成了煤巷综合机械化掘进的装置系统。悬臂式掘进机的使用由来已久，早在二十世纪六十年代初已经开发出30～50kW功率的轻型机械，后来陆续投产使用，在相当长的一段时间内被使用，发挥过重要的作用。八十年代初，随着社会的发展，生产已经不能满足需要，煤矿企业引进大量的AM50型、S-100两种主要机型的机器，在当时引为骄傲，推动了我国的煤矿开采事业。开采机械引进以后，我国工作人员进行了深入地研发，取长补短，因地制宜，制造了符合我国煤矿地质条件的综合机械化掘进装备，满足了煤炭的供应，历经三十年左右的历程，但是设备功率比较小，并且存在操作复杂、机重轻、运转缓慢、破岩能力低、维修艰难及安全性低，适应性差等弱点，仅适合在条件较好的煤巷中使用，对煤炭开采也有所限制。这段时间，我国轻松实现了逾越AM50型、S-100生产能力的二十多种综合机械化掘进装备高达千台的能力，形成颇具实力的系列化产品；最近几年以来，我国推出了以EBJ-120TP型掘进机为主的现代化机械，以提升综合技术性能为主，看齐世界最高水平；EBJ-120TP型掘进机经过了诸多鉴定，获得了诸多荣誉，其具有很多特点，比如说在整机结构方面的设计极其先进严密，高端紧凑设计，制造精工，重心下移，性能稳定可靠，适应各种开采环境，生产量高，强大的破岩功能，液压马达直接驱动装载机构的优势，稳定的工作状态，液压系统装置简易精工，自动加油装置使得液压系统稳定而可靠，维护简易，工作性能稳定，履带行走机构安全可靠，电气系统的PLC控制，融计算机技术、微电子技术和自动控制技术与通讯技术于一炉，技术尖端，装置新颖，是现代新型工业控制的先驱，功能强大，故障自动诊断，信息及时反馈。国产掘进机发挥了极大地作用，成绩卓著，效益明显，年进尺可达六千至八千m，满足了实际需要，成绩令人瞩目。

2.2大断面煤巷连续采煤机高效掘进做为一种先进的机械设备，大断面煤巷连续采煤机适用广泛，无论是开掘以煤为基岩的巷道抑或是单独的发挥采煤机之作用，使用它的煤矿极多，反应良好，对于地质条件好或者煤矿井田构造复杂的边角煤开采尤其适宜，被广泛推广。材料证明，凡是高产高效的矿井，基本上都在使用大断面煤巷连续采煤机，这种具有较大截割宽度的集落煤、装运及行走为一体的综合机械化掘采设备引领开采进入划时代，连续采煤机掘进工作面设备配置按工作面运输方式的不同，间歇式的运输和持续式的运输方式。连续采煤机工作中，一边进行运输巷道掘进，锚杆钻车进行锚杆支护作业，位置是回风巷道，掘进循环顺利进行完毕，和锚杆钻车位置进行彼此交换，联络巷对两条巷道进行沟通联络，中间的距离五六十米，这种距离远近适宜，完全能够满足机器调动和运输的要求，巷道掘进做为一个系统的工程，受到众多因素的影响，包括管理人员、施工人员、机械设备、技术层面、管理方法、安全意识等等极其复杂，彼此作用，相互影响。

①人的因素：此居首位，只有好的管理素质、全面周详的管理章程，才有好的管理组织形式。根据其重要性，首先加强对劳动者的管理，注重操作人员的文化水平、受教育的程度，上岗工人对技术的理论之掌握，对机械的熟练操作程度、劳动者对工作的态度，对生产安全的重视程度。影响地下矿山井巷掘进的因素不胜枚举，造成失误的因素很多，比如操作人员马虎大意，或者没有按照规程作业，或者由于素质原因，操作人员没有经过严格的训练，文化水平比较低，对生产工艺不了解，对生产设备没有过多的接触，对机械的各种性能了解较为缺乏，操作生疏，对机械造成伤害等等。职是之故，在施工前和劳动过程中，为了提高工人的责任感，加大对工人的技能培训刻不容缓，保证他们熟悉每一步的操作环节，使其劳动技能获得改善，促进整体的工作效率的提高。在新工艺施工前，不忙于开展工作，对职工首先进行技术培训，使工人懂得操作要领，能够掌握每一道工序的操作方法，争取施工工艺能够顺利进行。在掘进施工中，在人员配备上做到技术到位、工种齐全、责任心强，反应敏捷、分工明确、有集体意识，力争各工程衔接紧密，有效地利用工时，抓紧生产，加强工效，培养人才，鼓励多面手，生产第一。管理者犹如一艘船的舵手，管理者关乎生产的直接效益，基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等尤其直接影响着生产。技术人员业务综合素质差，巷道掘进设计不合乎要求，生产工艺粗糙敷衍，支护设计不符合要求等必然危害重重，一旦出现事故则造成危害。

②机械设备因素，设备的优良与否关系到产量、速度、效益。机械设备有几个重要的工序，巷道掘进速度的快慢就源于爆破、钻眼和装运各个环节，如果使用现代化全自动器械，钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制，而且可以在任何岩石中顺利进行工作，不仅仅大幅度提升了工作速度，而且成本低廉，质量和安全都能够得到保证。机械化作业以后，装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间比例很小，一般而言，掘进工效可提高两倍。巷道掘进速度会大幅度提升。

③生产技术因素，有了好的技术设备，没有好的操作人员，也是功亏一篑。钻爆法施工、锚喷支护一度为我国井巷掘进做出了大量贡献，特点是强度大，质量、安全方面皆有保障，施工能够保持快速，成本也低，但是也存在一些问题，略有瑕疵。围岩较差地段难尽人意，甚至存在安全隐患，对井巷掘进产生影响。此外，环境因素，施工工作地点都对整个生产产生或多或少的影响。

结语

综上所述，煤矿巷道掘进技术关系到煤矿生产的效益，我们工作人员要不断探索研究，为生产献策出力、竭尽微忱，让企业的发展更上层楼。

参考文献

[1]岑传鸿.煤矿安全生产概论[M].中国矿业大学出版社，2009，05.

[2]谷凤金.煤矿巷道掘进技术现状及未来发展趋势[J].科技与企业，2013/08.

[3]王中华.浅谈煤矿巷道掘进技术现状及发展[J].中小企业管理与科技，2013/02.