煤礦綜合機械化快速掘進技術要點分析

孫濤+潘光超

摘 要：本文分析煤礦綜合機械化快速掘進技術的主要關鍵點，并結合工程實例探討了綜合機械化快速掘進技術在煤礦生產中的實際應用，實踐證明，綜合機械化快速掘進技術能夠有效提高煤礦巷道的掘進速率，實現礦井的高產高效建設。

關鍵詞：煤礦工作面；綜合機械化；掘進技術；應用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.069

現階段，我國煤層賦存條件十分地復雜，并且區域不同煤層的厚度變化也較大。為了確保煤礦的順利開采，就需要增加煤巖巷道的數量。此外為了保證現有采煤工作面的正常生產，我們需要建設與之相配套的掘進工作面。隨著我國綜采技術的不斷發展，我國逐漸涌現出了一些百萬噸級和千萬噸級的超大工作面，這也導致了煤礦每年消耗的回采巷道數量逐年上升。在此背景之下，如何有效解決煤礦綜合機械化快速掘進方面的技術問題就成為了當前研究的重點課題。

1 綜合機械化快速掘進的技術要點

綜合機械化快速掘進技術是將裝載機、輸送機和掘進機等機械設備進行綜合集成配套以實現煤礦掘進工作的高效開展。綜合機械化快速掘進技術的應用可將測量定向、掘進、運輸、通風、支護、供水和供電等系統相關的設備相整合，形成一條高效率、連續完整及高效率的掘進系統。在這一背景下，要想提高企業的經濟效益，需要重視以下幾方面的技術關鍵點。

（1）合理選取掘進機。掘進機是綜合機械化快速掘進系統中最關鍵的設備，掘進機質量的好壞直接影響著煤礦的掘進速度及經濟效益。由于井下作業條件十分惡劣，這樣就對煤礦掘進機的運行狀況提出了更高的要求，要想確保掘進機在井下安全穩定地作業，我們首先應該對掘進機的主要系統如：電氣系統、液壓系統以及某些關鍵部位的元器件進行嚴格把關，以確保掘進機的正常運轉。其次，針對機械連接和齒輪傳動的一些關鍵裝置，最好選用組件抑或是獨立部件，這樣可以最大限度地減少串聯系統的使用，進而極大提高了設備的可靠性。

（2）改進配套設備。在綜合機械化快速掘進技術過程中，巷道支護及運輸等一些配套設備性能低下抑或不夠完善的話，也將影響煤礦掘進速度快慢。因此，在實施煤礦巷道支護作業中，最好應用錨桿支護的方式。該支護方式不僅能夠降低掘進施工的難度，而且其較好的支護效果還可以提高掘進速率。為了能夠提升錨桿支護的作業效率，可通過機載錨桿鉆機進行打孔和安裝作業。對于降塵系統，可以通過改用高壓噴霧降塵技術來提高降塵效果。具體主要是在掘進機的動力系統上加裝增壓水泵，提高通過噴嘴的水壓來實現高效降塵的目的。

（3）發展長壁綜采技術。長壁綜采技術具有可靠性高、功率大等方面的特點，它是綜合機械化快速掘進技術的主要發展趨勢，在綜合機械化快速掘進技術中運用長壁綜采技術可以有效促進采煤工作面的單產量，同時還能夠減少回采工作面的數量，簡化工作面巷道布置，進而實現煤礦生產的高效集約化目標。

（4）合理布置煤礦工作面巷道。在煤礦綜合機械化掘進過程中，對工作面巷道布置進行優化改進，可極大促進礦井運輸系統和提升系統的工作性能。在作業過程中要根據采區實際情況，合理增加綜采工作面的推進長度，增大巷道斷面的有效面積，可以更好地提升綜合機械化快速掘進技術在生產過程中高效性與連續性。

2 煤礦綜采工作面實例分析

2.1 工作面概況

例如某煤礦回風巷及平巷所設計的工程量分別為1860.0m和630.0m，坡度為3%，設計標高范圍為-642.3～640.4m，主要施工設備為MK3巖巷掘進機。其工作面巷斷面為半圓拱形形狀，經測量斷面寬度約為5.87m，凈斷面高度約為4.52m，該巷道的巖層結構較為簡單主要以細砂巖和砂質泥巖為主。

2.2 綜合機械化掘進技術的應用

在使用MK3巖巷掘進機進行巷道掘進過程中，所產生的矸石以及破碎巖石主要是通過膠帶輸送機運輸到水平矸石倉，然后再由水平矸石倉尾部的耙矸機將矸石轉運到礦車內，接著由電機車再轉移到副井的下口部位，最后經副井提升機將矸石送至地上工作面。在掘進過程中當巷道工作面頂板結構穩定時，我們按照每掘進1.5m架設3棚以此為單位循環掘進；當巷道工作面頂板結構破碎表現失穩時，我們可降低循環掘進量以每掘進1m架設2棚循環掘進。

本巷道所采取的支護方式主要采用的是4.0m長的11#工字鋼*2為前探梁作為臨時支護以及U29型鋼可縮性金屬支架進行永久性支護。在進行合理支護的基礎上，本巷道的在綜合機械化快速掘進技術方面還包含以下兩方面：

在降塵方面，在掘進機動力系統上安裝了1臺CR5-25小型增壓水泵，可將降塵水壓增大10倍以上，同時還能夠根據掘進速度和工作面實際情況，來改變噴嘴參數及安裝位置。通過在每個噴嘴上加裝兩個噴頭可在噴水過程中利用反作用力實現噴頭的自動旋轉，這樣可以實現360度全方位噴灑。

在支護時間方面，依據實際地質條件采取錨桿支護的方式，不僅取得良好的支護效果，而且有效減少了工人的作業量。另外，在支護過程中施以機載錨桿鉆機進行打孔和安裝，減少了很多傳統支護的眾多施工工序，減少了作業人員節省了經濟成本。

2.3 掘進效果

通過在綜采工作面中應用綜合機械化快速掘進技術，巷道工作面掘進效率明顯提高，由原先的月進尺180m，增加到了每月進尺240m，并且在施工期間施工條件正常，巷道斷面整齊。同時減少了掘進的工作量，節約了支護材料的經濟成本，有效避免了因應力集中而引發的種種問題，確保了巷道工作面穩定與安全。

3 結語

綜上所述，綜合機械化掘進技術在煤礦掘進工作面掘進過程中，實現了從破巖、裝巖、運輸等集約化的生產形式，通過對綜合機械化掘進技術在煤礦生產中 具體實踐應用可知，綜合機械化掘進技術不僅能提高煤礦的掘進速率，而且還能確保巷道工作面的安全性和穩定性，值得各大煤礦企業推廣應用。

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