淺析煤礦巖石巷道掘進(jìn)工程中礦山掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)進(jìn)步，整個(gè)社會(huì)對(duì)于能源的需求量也在持續(xù)上升，煤炭作為一種應(yīng)用廣泛的自然資源也成為國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)管理的對(duì)象。如何采用先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)提高煤炭資源產(chǎn)量，滿足國(guó)家對(duì)于能源資源的需求是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)因?yàn)槭艿綒v史因素、現(xiàn)實(shí)條件等限制，其發(fā)展尚未達(dá)到科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該說(shuō)這一技術(shù)已經(jīng)影響到我國(guó)煤礦企業(yè)的未來(lái)發(fā)展，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與探究，機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)逐漸被采納。本文針對(duì)煤礦巖石巷道掘進(jìn)問(wèn)題展開(kāi)討論，分析了機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦巖石巷道；掘進(jìn)工程；礦山掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)

我國(guó)每年通過(guò)巖巷掘進(jìn)技術(shù)所開(kāi)采的煤礦產(chǎn)品雖然不多，但是其進(jìn)尺深度卻達(dá)到非煤巷道進(jìn)尺的三倍，由于巖巷的建設(shè)難度高、建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)、成為煤炭高產(chǎn)量發(fā)展的癥結(jié)所在。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究與探索，以全液壓鉆車機(jī)械技術(shù)以及氣腿式鑿巖機(jī)械技術(shù)等為代表的機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展起來(lái)。在煤礦巖石掘進(jìn)工程中發(fā)揮了積極重要的作用，其掘進(jìn)深度已經(jīng)達(dá)到120米，認(rèn)真回顧機(jī)械化掘進(jìn)的歷史，思考其發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)而探究其未來(lái)的發(fā)展方向，對(duì)于煤礦巖石的可持續(xù)開(kāi)采與發(fā)展具有十分重要的意義。

1 巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線概述

本世紀(jì)初一些大型煤礦企業(yè)引進(jìn)了很多機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備，掘進(jìn)水平大概在50-60米每月，為了促進(jìn)煤礦采掘的進(jìn)一步發(fā)展，于2007年購(gòu)買了巖巷機(jī)械化設(shè)備，用來(lái)實(shí)施機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)，主要的機(jī)械設(shè)備為：液壓鉆車、測(cè)卸裝巖機(jī)，掘進(jìn)效果每月大概在70到90米。

2 礦山機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)需要著重思考的因素

2.1 機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備需要的作業(yè)巷道特點(diǎn)

機(jī)械化設(shè)備的作業(yè)需要特定的作業(yè)條件，要想確保機(jī)械化掘進(jìn)順利進(jìn)行，首先就需要對(duì)作業(yè)巷道條件做出適應(yīng)性選擇。例如：巷道斷面、傾角——要確保在現(xiàn)有的技術(shù)工藝水平下，機(jī)械化作業(yè)能夠順利進(jìn)行。

2.2 要使作業(yè)線與巷道工程目標(biāo)相一致

巷道掘進(jìn)管理是對(duì)工程本身的管理，其中涵蓋多方面的內(nèi)容。例如：工程建設(shè)控制，其中包括：質(zhì)量方面，工期進(jìn)度以及投資方面等等。保證作業(yè)技術(shù)方面是過(guò)關(guān)的，達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，然后考慮作業(yè)進(jìn)度的管控，如果巷道施工沒(méi)有如期完工，則會(huì)使掘進(jìn)作業(yè)受到影響，進(jìn)而影響原煤的生產(chǎn)周期。所以，必須選擇能夠在規(guī)定工期內(nèi)完工的巷道作業(yè)線，一旦所選工程無(wú)法如期完工，可以通過(guò)修改整體方案，來(lái)確保作業(yè)線工作能力上升到一定標(biāo)準(zhǔn)。

3 作業(yè)線設(shè)備需要的人員素質(zhì)特征

機(jī)械化掘進(jìn)一般利用集體化作業(yè)方法，也就是通過(guò)綜合掘進(jìn)小隊(duì)開(kāi)展開(kāi)，由于越來(lái)越多的高質(zhì)量、高效能設(shè)備的使用，未來(lái)巖巷施工必然會(huì)朝著掘進(jìn)、支護(hù)順序作業(yè)發(fā)展，這屬于相對(duì)高端的作業(yè)策略。這就必然需要一批具有合格素質(zhì)與能力的作業(yè)人員。掘進(jìn)機(jī)械作業(yè)線的種類多種多樣，決定了其作業(yè)人員的技術(shù)水平也不同。其中如果綜合機(jī)械化程度較高以及高效生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)械就對(duì)作業(yè)人員的水平要求更高。所以，相關(guān)的作業(yè)人員必須達(dá)到作業(yè)設(shè)備需求的同等水平，這樣才能切實(shí)提高相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)效率，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的積極意義。

4 作業(yè)線實(shí)施效果評(píng)價(jià)

一旦作業(yè)線已經(jīng)被決定，各項(xiàng)裝備已經(jīng)到位，就要對(duì)作業(yè)線的生產(chǎn)能力做出科學(xué)、準(zhǔn)確的衡量。作業(yè)線能力的大小在很大程度上與作業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì)與管理能力密切相關(guān)。具有不同水平的作業(yè)人員在不同的時(shí)間范圍內(nèi)，其生產(chǎn)能力也呈現(xiàn)為波動(dòng)起伏的特點(diǎn)，在這一波動(dòng)區(qū)間內(nèi)必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)值，這樣必然會(huì)帶來(lái)成本方面的負(fù)面影響。

針對(duì)上面這種情況，要求管理人員實(shí)行切實(shí)有效的措施，第一，要不斷完善作業(yè)人員的素質(zhì)與水平，確保機(jī)械化作業(yè)的效能得到充分發(fā)揮，以此來(lái)形成自身的成本優(yōu)勢(shì)；第二，要科學(xué)制定工期目標(biāo)、采取有效的技術(shù)，而且也要對(duì)作業(yè)人員與機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的配置，以確保既經(jīng)濟(jì)又科學(xué)。

5 現(xiàn)今煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)已經(jīng)使用的機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)作業(yè)方式大體涵蓋下面兩種：

5.1 綜合掘進(jìn)機(jī)與皮帶輸送機(jī)、礦車出渣的機(jī)械化開(kāi)采方法

國(guó)內(nèi)一些重要煤礦企業(yè)在國(guó)外著名的機(jī)械生產(chǎn)制造商購(gòu)進(jìn)了第一個(gè)MK3巖巷掘進(jìn)機(jī)，這一機(jī)械被用來(lái)進(jìn)行機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用以后，發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。具體表現(xiàn)為：

第一，機(jī)組的外觀大小、運(yùn)行的安全范圍都會(huì)對(duì)需要選擇的巷道產(chǎn)生影響，科學(xué)的巷道斷面由于斷面形狀不同也大有區(qū)別，其中長(zhǎng)方形19-35平方米，拱形18-30平方米。

第二，依照說(shuō)明書(shū)上的說(shuō)明：該設(shè)備最大經(jīng)濟(jì)切割硬度可以上升到13MPa，這時(shí)的截割效率達(dá)到12立方米每小時(shí)，然而該設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)與統(tǒng)計(jì)最終發(fā)現(xiàn)：如果巖石的硬度有所上升，上升到f7.2時(shí)，這一機(jī)組的切割效率已經(jīng)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，而且機(jī)組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)大幅度的震顫，機(jī)械內(nèi)部零件，例如：截割齒與密封件等磨損嚴(yán)重，使得巷道德巖性需要控制在f7范圍內(nèi)。

根據(jù)相關(guān)部門的數(shù)據(jù)測(cè)試顯示：進(jìn)尺全斷面掘進(jìn)速度大概在0.5米/小時(shí)，每天進(jìn)尺達(dá)到6米，每月180米。

從以上對(duì)綜合掘進(jìn)機(jī)的特征與使用情況來(lái)看，這種機(jī)械應(yīng)用于巖巷的主要弱點(diǎn)在于截齒易遭損，使用周期過(guò)短。在未來(lái)時(shí)間里，最新截齒材料的開(kāi)發(fā)，會(huì)解決這一問(wèn)題，而且即使在巖石硬度達(dá)到f10的地方也有被應(yīng)用的希望。

5.2 全液壓掘進(jìn)鉆車，測(cè)斜式裝巖機(jī)，礦車開(kāi)采

其中全液壓掘進(jìn)鉆車負(fù)責(zé)對(duì)巷道進(jìn)行鉆探，側(cè)卸式裝巖機(jī)則主要負(fù)責(zé)將巷道中的巖石裝進(jìn)車內(nèi)，礦車則負(fù)責(zé)采取煤渣，獲取煤炭資源。

這一煤礦機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)被現(xiàn)今的大多數(shù)礦井所使用，但是也存在自身的問(wèn)題和不足，例如：作業(yè)斷斷續(xù)續(xù)，由于裝巖機(jī)反復(fù)移動(dòng)，會(huì)壓到電纜，影響電力通訊設(shè)施的正常工作。

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