煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)

段長鵬 張煥明

摘 要：近年來，我國煤礦的開采量越來越大，最重要的是解決開采量與倉儲(chǔ)量嚴(yán)重不平衡的問題。目前，行業(yè)內(nèi)最有效地解決辦法是利用快速掘進(jìn)技術(shù)，快速掘進(jìn)技術(shù)主要是使用液壓鉆車配側(cè)卸裝巖機(jī)作業(yè)線和懸臂式掘進(jìn)機(jī)配帶式輸送機(jī)作業(yè)線等。本文主要對(duì)煤礦巖巷中快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用和快速掘進(jìn)技術(shù)的未來進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦；技術(shù)；發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.044

隨著我國在綜掘或綜采技術(shù)、斜井或立井施工工藝等煤礦建井技術(shù)方面取得巨大的成功，與其它在煤礦建井技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá)的國家相比，還是有很多的可取之處的。目前我國在巖巷掘進(jìn)方面還很落后，在巖巷掘進(jìn)中仍是使用氣動(dòng)鑿巖機(jī)和耙斗機(jī)裝巖打眼，掘進(jìn)的速度還是落后于其它技術(shù)先進(jìn)的國家。由于我國的掘進(jìn)技術(shù)非常落后，直接的影響到煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)。因此，本文主要研究快速掘進(jìn)技術(shù)，這是非常有重要意義的。

1 分析煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)

目前，懸臂式挖進(jìn)機(jī)是較為先進(jìn)的挖掘設(shè)備，它在煤礦中的使用越來越頻繁，但是現(xiàn)在大多數(shù)都是采用鉆爆法進(jìn)行巖巷挖掘。現(xiàn)在巖巷機(jī)械化作業(yè)主要應(yīng)用的掘進(jìn)技術(shù)主要有以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面，我國最常見的掘進(jìn)技術(shù)是氣腿式鑿巖機(jī)配耙斗裝巖機(jī)作業(yè)線，該種技術(shù)方式的掘進(jìn)速度還是相對(duì)落后的；第二個(gè)方面，我國目前應(yīng)用最普遍的掘進(jìn)技術(shù)是全液壓鉆車配側(cè)卸裝巖機(jī)作業(yè)線，這種掘進(jìn)技術(shù)是以固定的掘進(jìn)長度進(jìn)行挖掘，這種技術(shù)方式的使用范圍正在逐漸的增加；第三個(gè)方面，我國現(xiàn)在和未來最主要的挖掘技術(shù)是綜掘法作業(yè)線。這種作業(yè)的掘進(jìn)速度是目前最快的，它主要是引進(jìn)了帶式輸送機(jī)和懸臂式掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備。

1.1 挖進(jìn)作業(yè)的方式

目前巖巷掘進(jìn)最主要的部分是選用先進(jìn)的設(shè)備，其中側(cè)卸裝巖機(jī)、履帶式液壓鉆車的選用顯得尤為重要。ZCD60R 類型是側(cè)卸裝巖機(jī)中最為普遍的設(shè)備，其最明顯的優(yōu)點(diǎn)是行走插入力和在具體的操作中不需要對(duì)作業(yè)面進(jìn)行清理即可裝載目標(biāo)，可直接運(yùn)輸較多溜槽、托板等物料，并且工作的效率很高，ZCD60R 類型的技術(shù)生產(chǎn)率和裝載功能等性能都是非常強(qiáng)的。CMJ17 類型是液壓鉆車中最為普遍的設(shè)備，它的工作方式主要是采用雙臂鑿巖，由于CMJ17 類型具有體積較小、機(jī)身緊致、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，所以這種設(shè)備的操作也是最為簡單的，并且它的作業(yè)范圍是很廣泛，當(dāng)設(shè)備選用合理時(shí)，就需要考慮配套作業(yè)了。配套作業(yè)開優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：第一個(gè)方面，掘進(jìn)工作面鉆眼中是采用自動(dòng)化的作業(yè)方式， 由于原有的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)因繩索問題導(dǎo)致事故的發(fā)生，所以用側(cè)卸裝巖機(jī)替換原有的設(shè)備，可降低事故發(fā)生的可能性；第二個(gè)方面，再具體的作業(yè)過程中具有裝巖鑿巖快和掘進(jìn)效率高的優(yōu)點(diǎn)；第三個(gè)方面，與其它的設(shè)備相比這種設(shè)備作業(yè)巷道成形質(zhì)量是相對(duì)較好的。其作業(yè)時(shí)可以控制炮眼的方向，從而使做出的巷道形狀很規(guī)整；第四個(gè)方面，這種作業(yè)方式的技術(shù)操作內(nèi)容大多數(shù)都是自動(dòng)化作業(yè)，從而具有作業(yè)強(qiáng)度少、工期短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。雖然這種作業(yè)方式有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是這種作業(yè)方式的操作水平較為落后，并且存在很多的問題，設(shè)備很多的應(yīng)用性能不能完全的發(fā)揮出來。

1.2 中小型煤礦的掘進(jìn)作業(yè)方式

目前，大多數(shù)的中小型的煤礦都是采用耙斗裝巖機(jī)和氣腿式鑿巖機(jī)，其優(yōu)勢(shì)主要有兩個(gè)方面：第一個(gè)方面，不會(huì)因斷面尺寸導(dǎo)致裝巖、打眼等工序有問題而影響到整體的工藝性，也不會(huì)影響到順利實(shí)施平行作業(yè)；第二個(gè)方面，在實(shí)際的作業(yè)中這種方式的生產(chǎn)效率可以達(dá)到每小時(shí)45每立方米。雖然這些作業(yè)方式都有很大的優(yōu)點(diǎn)，但是作業(yè)的工作環(huán)境非常差，對(duì)作業(yè)人員的安全有很大的隱患，要求作業(yè)人員的身體素質(zhì)很高，并且由于設(shè)備的制約，掘進(jìn)工作的速度很難保證。

1.3 大型煤礦的掘進(jìn)作業(yè)方式

綜掘法大多數(shù)應(yīng)用在大型的煤礦，因?yàn)檫@種方式對(duì)設(shè)備的要求很高，例如需要有帶式輸送機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)以及梭車等設(shè)備，其很高的自動(dòng)化水平是掘進(jìn)的速度和巷道的完整性的有力保證。但是它也具有操作難度高、適應(yīng)能力差等缺點(diǎn)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中為保證掘進(jìn)的速度，首先要做的是對(duì)作業(yè)的條件進(jìn)行全面的分析。

2 未來的煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)

目前，我國主要以綜掘法和鉆爆法兩種掘進(jìn)技術(shù)為主。這兩種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。綜掘法在實(shí)際的應(yīng)用中，對(duì)作業(yè)的環(huán)境和安裝設(shè)備的條件要求很高，需要考慮的因素很多，限制的條件也多，例如設(shè)備的體積巨大、適應(yīng)能力差、運(yùn)輸難度高等。而鉆爆法在實(shí)際的應(yīng)用中，與綜掘法相比，其對(duì)場地條件的要求很低，雖然鉆爆法也有弊端，但只需要做好一些預(yù)防的措施，就可以順利的開展掘進(jìn)工作。適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)讓其即使遇到巷道斷面形狀和斷面尺寸不同的情況，也只是需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些簡單的調(diào)整就可以順利的完成掘進(jìn)工作。在許多的發(fā)達(dá)國家，掘進(jìn)工作大多數(shù)是采用鉆爆法，鉆爆法的工作面很大，而且其利用的先進(jìn)設(shè)備可以提高作業(yè)的速度和質(zhì)量，這些先進(jìn)的設(shè)備在影響著整體的作業(yè)水平，總的來說，鉆爆法的優(yōu)點(diǎn)大于其缺點(diǎn)，所以我國未來的掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)是使用鉆爆法，我國要推動(dòng)鉆爆法在實(shí)際中的應(yīng)用，相信在科技不斷進(jìn)步的前提下，這種技術(shù)的缺點(diǎn)在未來也會(huì)盡可能的彌補(bǔ)。

3 小結(jié)

巖巷機(jī)械化作業(yè)的重點(diǎn)是合理的選擇快速掘進(jìn)技術(shù)。合理的快速掘進(jìn)技術(shù)影響著我國煤礦行業(yè)的發(fā)展，通過將綜掘法和鉆爆法進(jìn)行對(duì)比，不難看出鉆爆法應(yīng)是我國未來掘進(jìn)作業(yè)的主流掘進(jìn)技術(shù)，但是鉆爆法的缺點(diǎn)還是有的，所以應(yīng)盡可能地去改進(jìn)鉆爆法的缺點(diǎn)，完善鉆爆法的設(shè)備與技術(shù)，這樣才能讓我國的掘進(jìn)技術(shù)水平不斷地提高。

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作者簡介：段長鵬（1989-），男，山東淄博人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，現(xiàn)任技術(shù)員，主要從事煤礦開采工作。