煤礦掘進機械化遠景分析

摘 要： 我國煤礦的迅速發展勢必為煤礦巷道掘進技術的發展提出了更高的要求，從而使得整體掘進的過程變得很高效。綜合化機械掘進技術在現代煤礦企業生產的過程中將占據越來越重要的地位。它一方面能夠更好地滿足現代煤礦產業快速生產的需求，另外一方面也能夠更好地提高煤礦企業的整體效益。本文主要就煤礦掘進機械化的現狀進行分析，并據此全面地分析其遠景。

關鍵詞： 煤礦掘進;機械化;趨勢分析

引言：

我國90%的煤炭都來自于深層地下，因此，井下開采是我國煤礦開采最主要的方式。而由于地下煤層本身具有條件復雜多樣的特點。因此，在煤礦開采的過程中采用先進的掘進技術對于提高煤礦質量有著非常重要的作用。但綜合國力的提升勢必對煤礦掘進提出更高的要求，因此煤礦掘進機械化的發展變得越來越重要，而全面針對煤礦掘進機械化的遠景進行分析在提高煤礦掘進機械化的過程中始終占據著重要的地位。

1.我國煤巷綜合機械化掘進發展的現狀

我國煤礦巷道機械化掘進技術在多數煤礦的發展中運用的非常廣泛。目前，傳統的煤礦巷道綜合機械化掘進技術主要是由懸臂式掘進機、可伸縮帶式輸送機、單體錨桿鉆機和通風除塵的設備供他共同組成。而在所有掘進式挖掘技術發展的過程中，懸臂式挖掘機械勢必會在其中發揮著越來越重要的作用。

這種懸臂式挖掘技術從上世紀60年代就在我國被廣泛應用，而到了上世紀80年代初期，我國通過引進AM50和S100掘進機來廣泛地適應當時煤炭生產和發展的需要。這樣兩種機型的引入不僅能夠最大限度地提升掘進機的工作效率，而且也能夠為促進我國掘進機技術的發展發揮巨大的作用。

2.我國煤巷綜合機械化發展主要技術

2.1連續采煤掘進技術

為了能夠更好地進行煤炭開采作業，連續采煤掘進技術已經在我國采煤事業發展的過程中越來越多地發揮著重大的作用。這種連續采煤掘進的技術本身有著采煤快速和采掘合一的重大特點。此外，連續采煤掘進技術在大斷面落煤和大斷面煤炭運送的過程中一直都發揮著巨大的作用。目前，包括我國的晉城煤業、萬利公司、魯能集團和其他公司的礦區已經都在大面積地使用連續掘進采煤機進行采煤。

其中，比較常用的為間斷式作業的運輸采煤機。主要由連續采煤機、運煤車、錨桿鉆車、鏟車和膠帶運輸機組成。而連續式的運輸作業面設備主要是由采煤機、錨桿鉆車、連續運輸系統和膠帶輸送機組成。

2.2掘錨一體化掘進技術

伴隨著我國錨桿支護技術的迅速發展，錨桿支護技術和煤炭掘進技術正在不斷地相互結合，也是目前世界最主要的采煤國家都在一直鉆研的課題。而為了使得我國煤炭開采行業的效率變得更高，錨桿煤炭開采機組也就應運而生。這種機械本身是在連續采煤機和懸掛式采煤機的基礎上發展起來的一種新型的掘進機，尤其適合高效和高產能的礦井煤礦掘進。

ABM20型掘錨一體化機組在掘錨一體化機組中一直占據著非常重要的地位。主要是通過截煤和安裝錨桿的方式來全面進行平行作業。通過將割煤滾筒和裝載運輸的機構相互結合，進而再更好地向前推進割煤。而此時若錨桿鉆機和履帶主機架能夠在原地更好地得以固定，則可以通過利用錨桿鉆機向頂部打眼來安裝錨桿。最終，整個行走機構會帶著機械和錨桿機更好地向前移動，以此來完成一個掘進的循環。

3.煤礦掘進機械化遠景的分析

3.1懸臂式掘進機的改革

目前，懸臂式掘進機在我國掘進機的改革和應用中一直都占據著重要的地位。因此整體改革可以從以下幾個方面入手：第一，可以通過改造新型的截割機構、掘進自動控制技術和支護技術來全面提高新型懸臂式掘進機的適應性。第二，可以通過有效改善掘進式掘進機元部件的設計來提高整體機械性能的可靠性。第三，可以全面研究運轉后的配套設施來提高整體機械和生產系統的配套性。

3.2最大限度地提高圍巖的穩定性

現代化的煤礦掘進機械在使用的過程中大大地增加了上部煤炭的壓力。而在未來，我國綜合化機械掘進技術的落煤速度會大大地減緩，落煤量也會變得更少。這種慢速的落煤方式能夠通過更好地減緩上部煤體來改善應力集中的情況，并在整體過程中有效地減緩沖擊，對于維持巷道的穩定性和完整性都有著很大的好處。

3.3智能一體化的發展

在未來，尤其需要通過有效改善掘進設備，并有效降低其在煤巷中的磨損來更好地優化煤礦掘進機的性能，從而讓其能夠更好地適應各種各樣的工作環境。其次，可以通過引入現代物聯網技術來全面提高煤礦掘進一體化的水平，并在之后有效時限自動控制，以便在最短的時間內全面實現對掘進機械工況的監控和故障的診斷。并且，也尤其需要在條件允許的情況下不斷推廣錨桿支護方式和運輸方式，并不斷加大掘錨機和連續采煤機的推廣力度，從而最終有效時限煤礦巷道快速掘進的目的。

3.4井下開采無人化

目前，在山西陽煤集團內部的礦井內部，智能巡檢機器人正在沿著已經設定好的路徑進行行駛，僅僅在兩個小時之內，所有的儀表讀數就已經被傳回到監控室內部。而在傳統的背景下，這樣的工作量至少需要兩位專業人員攜帶設備徒步兩天才能夠完成。而這樣的“挖煤機器人”將會是煤礦掘進機械化發展的一個新突破。

“挖煤機器人”這樣的智能機械除了能夠更好地代替工人井下操作的過程，還能夠從根本上更好地提高經濟效益。這一方面反映出人們對熟練工人和智能化設備矛盾的不斷權衡，另外一方面，也要對煤礦內部員工的素質進行全面新的定位。而“挖煤機器”的出現也表明，煤礦挖掘機械化技術發展的“自動化”和“智能化”已經成為了新的趨勢。“無人化開采”勢必會成為未來發展的必然趨勢。

3.5切割強度的增大和切割裝置的優化

目前，傳統的煤礦掘進機械在使用的過程中都存在著諸多不足之處。鋸齒和截割的方式也都在不同程度上存在著缺陷，在實際運用的過程中可能會引發諸多麻煩。由于被優化之后的機械都是采用截割頭的方式進行工作，而且在工作的過程中都是沿著前進的方向不斷地旋轉的。因此在使用的過程中不僅會使得機械受到損傷，而且還能夠有效切割任何的部位，從而使得切割的速度和強度也有所提升。

3.6煤礦產能集中化

在未來，整個煤礦機械化產業都會朝著產能化的方向發展。而隨著煤礦產能集中度的不斷提升，不僅我國煤礦機械化的需求會因此被提升，而且先進產能的釋放會給我國煤礦機械化的發展新的需求。僅僅2018年，我國煤炭行業新建設的煤礦固定資產投資總額已經超過2400億元，而新增的煤炭產能需要的煤礦機械設備投資已經超過1200億。而預計到2020年，我國新增的煤炭產能需要和針對我國煤炭機械設備的投資將達到約1045億元。

4.結束語

綜上所述，綜合煤礦掘進機械化勢必會在煤礦機械生產的過程中發揮出更多的優勢，不僅本身的質量會變得更高，而且也會極大地提升生產過程中的安全性，從而給煤礦產業的發展帶來新的機遇和更高的綜合效益。而相信，在未來，我國的煤礦產能不僅能夠更好地朝著集中化的方向發展，而且也會更多地朝著智能一體化的方向不斷地發展。

參考文獻

[1]白雪華.綜合機械化掘進在煤礦生產中的效應[J].內蒙古科技與經濟，2016（6）：129-133.

[2]黃柱.采用綜掘技術實現煤巷快速掘進[J].科學之友，2016（5）：156-163.

作者簡介：第一作者：姓名：李光，出生年份月份：1987年12月14，民族：漢，籍貫：河南商丘，學歷：本科，職稱：助理工程師，主要研究方向：采掘機電，單位名稱（單位名，省 市 郵編）：永城煤電控股集團有限公司順和煤礦，河南商丘市永城市476200。