煤礦巷道掘進技術現狀及發展

李菁戈

（陽泉煤業集團有限責任公司， 山西 陽泉 045000）

引言

近年來，隨著我國煤礦科技的發展，煤礦巷道掘進技術及裝備也取得較快發展，各種新技術、新設備開始大量涌現，這些新技術、新設備的廣泛應用，大大提高了我國煤礦巷道掘進的安全性、高效性，但由于我國煤炭資源賦存條件復雜，整體而言巷道掘進技術及裝備仍然是制約煤礦開采高產、高效的重要因素，因此分析煤礦巷道掘進技術現狀，研究煤礦巷道掘進技術發展策略也顯得越來越重要。1 我國煤礦巷道掘進技術及裝備現狀

1.1 綜合機械化掘進

1）煤礦巷道綜合機械化掘進。煤礦綜合機械化掘進技術屬于近年來發展起來的一種高效掘進技術，其較適合應用于大、中型煤礦巷道掘進。轉載機、懸臂式掘進機、刮板輸送機以及錨桿鉆機、帶式輸送機等是綜合機械化掘進主要用到的機械設備。在這些機械設備中，發揮作用最大的設備為懸臂式掘進機，而懸臂式掘進機在我國的發展起步較晚。自1960年起，我國煤巷巷道掘進才開始應用懸臂式掘進機，起初引進的懸臂式掘進機功率較小，應用水平較低，在使用過程中經常出現問題，后來我國煤礦科技工作者進行了適當改進，應用水平顯著提高。進入21世紀后，為更好地滿足我國煤礦巷道掘進需求，我國自主研發一種中型懸臂式掘進機—EBJ-120TP型掘進機。該掘進機采用液壓馬達對星輪裝載機構進行直接驅動，去除了減速機，這樣裝載機構便更可靠，同時，在掘進機液壓系統中裝設了自動補油系統，采用了封閉式油箱，這樣可更好地防止油液被污染[1]。此外，此掘進機還具有機身較矮、結構較緊湊等優點，還裝設了液壓錨桿動力源，可對兩臺錨桿鉆機同時進行驅動，巷道掘進效率顯著提高。

2）半煤巖巷道掘進與全巖巷道掘進。對于煤礦巷道掘進而言，主要可分為全煤巷道、半煤巖巷道以及巖巷道。其中半煤巖巷道主要指在巷道斷面面積中有（1/5～4/5）的為巖石，此類巷道主要為薄煤層巷道與高度低于2.0m的中厚煤層巷道，當前我國有很多礦井巷道屬于該類巷道。在掘進此類巷道時，應用較多的機械設備主要為半煤巖巷懸臂式掘進機。在掘進巖巷道時，主要應用的機械設備為巖巷懸臂式掘進機[2-3]。

半煤巖巷懸掘進機型號有EBZ260、EBZ315、EBZ318、EBZ160TY、EBZ220TY 以及 EBZ200H 等，其中EBZ260、EBZ315、EBZ318型主要應用于全巖巷掘進機，其余的掘進機較適合應用于半煤巖巷道掘進。

1.2 大斷面煤巷連續采煤機掘進

連續采煤機掘進具有高產、高效的優點，其采煤速度較快，可同時進行掘進作業與支護作業，可一邊掘進一邊回收煤炭，實現采掘合一，但該工藝也具有很多不足，如對煤層條件要求相對較高、不能單巷掘進等。連續采煤機掘作為一種短壁開采工藝，采用的是雙巷掘進，可單翼回收煤柱與雙翼回收煤柱。此外大斷面落煤作業以及運送作業也可同時實施。

1.3 掘錨一體化掘進

人們在認真研究了連續采煤機與懸臂式采煤機的基礎上，研制出了掘錨機組，掘錨機組可實現掘錨一體化作業，有機結合了礦井掘進作業與支護作業，此掘進屬于一種高效掘進，掘進施工與支護施工換位所需時長變短。依據掘錨方式的不同，可把進行掘錨作業的掘錨機組大致分為兩類：可同時進行掘錨作業的掘錨機組與需先進行截割后進行支護的掘錨機組[4]。如常見的ABM20掘錨機，在截割煤的同時，可同時安裝錨桿，可讓二者實現同時平行作業，省時高效。

2 煤炭高效掘進技術的發展對策

2.1 重視發展綜合機械化掘進技術

當前國內有很多井巷所用的都是綜合機械化掘進方式，此掘進方式用到的設備主要為懸臂式掘進機，因此科學、合理地改良懸臂式掘進機已成為發生綜合機械化掘進的根本。對于懸臂式掘進機的改良，可從下列幾方面入手：改造截煤機構，提高截割強度，讓掘進機的自動化水平更高，同時具有更廣的適用范圍和更可靠、更安全的支護方式。對元器件進行改良優化，使這些元器件更可靠。改良轉運等配套裝置，讓設備與生產系統配套性更好。提升監測監控設備能力，處理數據的能力以及故障自我診斷能力，使設備更集成化。

2.2 大力推廣連續采煤機

當前所用的連續采煤機，具有很多優點，如低投入、高安全性、靈活性和適應性強、所需人員少、出煤率高等，其特別適用于多巷掘進，在多巷掘進中連續采煤機的這些優點能得到更好發揮[5]。同時，由于連續采煤機短壁具有較高的機械靈活性，其既可充當掘進設備，還可進行回采作業，實用性更強。近年來，我國的多巷掘進技術取得了較快發展，這項技術也越來越成熟，如國內的順槽作業已達到相對高的水平。實踐證明，當礦井開采條件適合采用連續采煤機作業時，應用連續采煤機作業開采速度較快，能取得較高經濟效益，特別是進行多巷掘進時，是一種高效生產的優選掘進方式。

2.3 發展掘錨一體化技術

采用掘錨機組作業與采用連續采煤機、錨桿鉆車交叉換位作業相比，掘錨機組具有更廣的適用范圍，更好的支護效果，且掘進效率與安全性也相對較好，因此，要重視發展掘錨機組，應用掘錨機組來讓礦井掘錨實現平行作業。

此外，人們在實際應用掘錨機組時，發現掘錨機組雖然具有很多優點，但其也存在一定缺陷，如由于截割方式與T型截割機構的限制，在頂板條件惡劣、半煤巷以及巖巷中實施掘進施工不便。而對于懸臂式掘進機而言，其屬于掘進與支護一體機，懸臂式掘進機在懸臂過長的影響下，很難同步進行掘錨施工，限制其掘進效率[6]。若能科學、合理地積聚這兩種設備的優點，避免這兩種設備的不足，努力研制以懸臂式掘進機為基礎的掘錨同步機組，這種同步機組必將為煤礦巷道高效掘進注入新活力。

2.4 逐步優化掘進設備的配套水平

努力提升綜合機械化掘進自動化水平；發展綜合除塵系統；強化地質勘探，提升地質勘探水平；重視錨桿支護技術的推廣。

3 結語

在煤礦開采中，巷道掘進技術占有重要地位，其掘進速度的快慢直接影響到煤礦開采的高產、高效。對此，必須明確我國巷道掘進技術現狀，重視巷道高效掘進機的研發，并積極學習、借鑒國外先進技術與施工經驗，加快煤礦巷道掘進機的改造創新腳步，努力提升煤炭裝備技術水平，只有這樣才能提高煤礦巷道掘進技術，才能更好地保障煤礦開采的高產、高效，為企業創造更多經濟效益。

參考文獻

[1]王俊龍.我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展[J].煤，2016（3）：46-49.

[2]王素芳.關于煤礦巷道掘進施工與支護技術的探討[J].科技與企業，2013（15）：30-32.

[3]魏勇剛，李變榮.我國煤礦采掘裝備技術水平與發展趨勢[J].煤炭工程，2011（4）：108.

[4]尹鵬飛，尹交英，金寶圣.淺論煤礦機械掘進技術研究[J].科技探索，2012（8）：295-296.

[5]郝建生.煤礦巷道掘進裝備關鍵技術現狀和展望[J].煤炭科學技術，2014（8）：45-47.

[6]楊云剛.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢分析[J].山西煤炭管理干部學院學報，2016（2）：32-34.