試述煤礦井下掘進技術的推廣與其應用

唐俊

摘要：近年來隨著科技的迅速發展，煤礦生產能力也在不斷提高，更多新的掘進技術被應用于煤礦企業生產之中。本文主要針對目前我國煤礦井下掘進技術的推廣與應用展開了一系列的分析，同時對我國煤礦井下掘進技術的發展做出了相應的探討，以期為煤礦生產領域同行的相關研究提供一些借鑒與參考。

關鍵詞：煤礦；井下掘進技術；推廣

為了可以對我國煤礦企業得到更好的發展，取消煤炭生產過程中對巖石集中巷的布置，并增加井巷工程的比例，同時對開拓巷道與采準巷道在煤層中進行布置。現在在總掘進巷道工程量中，煤巷約占到80%左右。煤礦井下掘進的方式主要分為連續采煤機配套錨桿鉆車掘進方式、煤巷綜合機械化掘進方式以及掘錨機組掘錨一體化掘進方式三種。下面就從這三種井下掘進方式著手展開分析和探討。

1、煤礦井下掘進技術分析

1.1 連續采煤機配套錨桿鉆車掘進方式

這種煤礦井下掘進設備的綜合性非常強，這種設備可以將采煤、落煤以及運輸三種功能集于一身，同時截割的寬度也非常大。在連續采煤機配套錨桿鉆車掘進方式的影響下，國外的矩形截面雙巷和多項快速掘進多使用這種方式，到了現在已經演變成為一種具有現代化特點的礦井設備。隨著單機引入與成套設備兩種方式的使用，目前我國已經在多數煤礦企業中對這兩種方式進行使用，主要在大斷面煤巷掘進以及短壁開采中使用。綜合不同采煤機掘進工作面以及運輸方式之間存在的差異，可以將工作面設備的配置劃分成兩個不同的種類，其中一種是間斷式的運輸方式，在這種方式的指導下，會對連續采煤機以及煤炭破碎機等設備等設備進行使用，這種方式的運輸特點主要在于利用這些設備使兩段運輸起點和終點之間的連接，同時，另外一種是連續運輸方式，這種方式在工作面配置上主要需要使用錨桿鉆車、連續采煤機等系統設備，這種運輸方式的連續性非常好，同時在運輸過程中還可以使自動化得到實現。

現階段煤礦企業中的主要采煤掘進方式就是連續運輸方式，這種運輸方式的工作原理在于在掘進的過程中，錨桿鉆車與連續采煤機之間主要利用交叉換位的方式進行施工，同時在掘進施工的過程中，連續采煤機可以實現在運輸巷道中掘進，與此同時，錨桿鉆車的錨桿支護作業應在回風巷道中完成。在實際掘進循環之中，連續采煤機與錨桿鉆車會自動交換位置，再進入下一個作業循環中。這樣一來這種掘進方式的使用可以使高效的掘進速度得到實現，同時還能對掘進質量進行保證。尤其是懸臂式掘進機，這種設備在掘進成本上的優勢是十分明顯的。但是這種掘進方式在實際施工過程中也暴露出一定的弊端，這些問題的存在使得單項掘進很難得到實現，這樣一來在煤巷掘進中應用時會存在一些限制。

1.2 煤巷綜合機械化掘進方式

這種掘進方式主要指在掘進過程中，利用多種機械化設備展開掘進的一種方式，這種掘進方式在采煤過程中需要使用懸臂式掘進機、單體錨桿鉆機、轉載機等設備。現階段這種掘進方式在使用過程中對設備的要求在于：整體設計結構一定要緊湊，設計應具有一定的合理性；工作機身與重心要低，這樣可以保證掘進機的工作穩定性；因為井下環境非常惡劣，所以設備的可靠性與適應性一定要好，同時裝有自動檢測系統和相應的自動裝置。從以上分析來看，這種煤巷綜合機械化掘進方式完成工作任務主要在于對以上這些設備的依靠。

1.3 掘錨機組掘錨一體化掘進方式

這種掘進方式指結合井巷支護與掘進等技術，不僅使煤礦井下掘進的快速性與高效性得到了實現，同時還能使錨桿支護同步進行，這樣一來支護設備和掘進設備之間的換位時間也得到了極大的減少，掘進和支護同時在同一臺設備上完成。現階段掘錨機組主要有懸臂式掘進機機載錨桿鉆機和以連續采煤機為基礎的掘錨機組，其中，在掘進過程中懸臂式掘進機機載錨桿鉆機利用錨桿進行支護，其支護作業的時間比較長，巷道頂板與掘進機掘進之間存在的矛盾不能得到有效解決，所以受到了限制，其應用范圍顯得比較小。以連續采煤機為基礎的掘錨機組掘進和錨護可以實現同步作業，因為機器的占地面積非常大，并且對巷道條件的要求非常高，適用范圍很小。

從上述討論中可以看出，在錨桿支護下的煤礦井下掘進之中連續采煤機配套錨桿鉆車掘進方式和掘錨機組掘錨一體化掘進方式比較適用，這主要是因為這兩種掘進技術在掘進過程中存在支護速度快、工作效率高、勞動強度小等特點，因此在大斷面煤巷掘進過程中，這兩種方式可以將其優勢充分發揮出來。

2、煤礦井下掘進技術未來的發展趨勢

2.1 掘錨一體化技術得到推廣與發展

在不久的將來，掘錨一體化技術將成為煤巷快速掘進技術的重要發展方向，同時它也將成為一種實現煤礦企業開采高效礦井技術的重要措施。與其他掘進技術相比，這種掘錨一體化技術存在的優勢主要在于以下幾方面：首先，適用范圍非常廣，同時掘進工作效率也得到了相應的改善，巷道成型效果得到提高；其次，在頂板條件不是很好的單巷與雙巷掘進中都適用；第三，掘錨一體化技術的使用可以使錨桿支護的效果得到提高，同時對工作的作業環境進行改善，勞動強度也得到了降低。正因為存在這些明顯的優勢，使得這種掘錨一體化技術具有非常廣泛的應用前景。

作為掘錨一體化技術的核心，掘錨機組是錨桿鉆機與連續采煤機兩種技術的一種結合，二者的結合對保證掘錨機組相對滑動的實現具有非常重要的意義，同時促進實現掘進與錨護的同步作業。除此之外，截割與裝運機構的能力已經得到了相應的加大，所以錨桿鉆機的分布得到了有效的減少。因為我國的地質條件相對復雜一些，同時多數煤礦企業的井下掘進技術參差不齊，加上施工技術上也存在差異，因此這種掘錨一體化技術在不久的將來將會在我國得到大力推廣，同時加大力度針對我國的施工工藝與煤礦地質條件展開研究。

2.2 在大斷面多巷掘進工作中推廣連續采煤機技術

現階段國外多數煤礦企業均在大斷面多巷掘進的施工過程中采用連續采煤機技術，同時這種技術的使用也成為工作面順槽高效率完成的一種主要掘進方式。值得一提的是，對連續采煤機煤巷掘進方式的使用，不僅可以使采掘一體化得到充分的實現，同時還具有掘進成本低以及掘進速度快等特點，因此成為我國煤礦井下掘進技術研究工作中的重點。

結語

近年來隨著現代化煤礦生產技術的不斷發展，各種新采煤技術不斷涌現出來，怎樣使煤礦設備成套化和生產集約化得到實現，已經成為目前煤炭企業提高競爭力的重要發展方向。連續采煤機配套錨桿鉆車掘進方式、煤巷綜合機械化掘進方式以及掘錨機組掘錨一體化掘進方式是三種主要煤礦井下掘進方式，三種方式各具優勢，同時，在井下掘進方式的選擇過程中，還需要與當地的煤礦地質條件相結合，進而促進煤礦生產機械化的水平得到有效提高，最終保證滿足我國煤礦企業的實際發展需求。

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