淺議煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢

李壽全

摘要：煤炭是我國能源結構的重要組成部分，也是人們生產生活中所用的重要能源。隨著我國綜合開采技術的發展，煤礦開采的生產水平上升了一個臺階。本文基于我國煤礦掘進技術現狀，分析了掘進技術的發展趨勢。結果顯示，相較于發達國家而言，我國的高效掘進技術還有待進一步提升，還應加大研究力度，為煤礦開采提供大力支持。

關鍵詞：煤礦;高效掘進技術;現狀;發展趨勢

一、高效掘進技術的重要性

煤礦資源的有效開掘和使用，從大的方面來說關系到煤礦經濟的持續平穩發展，從小的方面來說關系到居民日常生活水平的提高。煤礦高效掘進技術的重要性主要有以下方面：①中國是一個人口眾多、土地遼闊、區域經濟發展極不平衡的發展中國家，煤礦資源挖掘依據不同地區的情況具有不同的內容。由于地區土層差異化程度比較高，以至于采用單一的煤礦高效掘進技術已經難以滿足煤炭開采的需要。隨著煤炭經濟迅猛發展，煤炭掘進技術逐漸向信息化、集約化、高效化、多樣化的方向發展，為統籌地區煤炭經濟的平衡發展奠定了堅實的技術基礎;②煤炭資源屬于不可再生資源資源，中國雖然是一個煤炭資源大國，但人口眾多，隨著近年來經濟迅猛發展，社會對煤炭的需求量日益增大，這在很大程度上促進了煤炭掘進技術的改革和創新。煤礦高效掘進技術在繼承傳統煤礦掘進技術優勢的基礎上，不斷將科技因素加入其中，這極大地提升了煤礦高效掘進技術使用的效率，為迎合社會對煤炭的高需求提供了重要動力;③改革開放以來，隨著經濟持續升溫，中國煤炭經濟發展進入了黃金時期，并取得了令人矚目的成績，其中離不開先進的煤礦巷道掘進技術的有效應用，因此，為了煤炭經濟的長足發展，煤礦高效掘進技術至關重要。

二、煤礦高效掘進技術現狀

（1）連續采煤機技術現狀。在20 世紀90年代，我國一些先進的煤炭開采企業才從國外引進掘進機械，這對我國的國產化掘進機械設備產生了重要影響。經過研究人員不斷努力研發，當前我國己經生產出多種型號的掘進機械。如今我國多數煤礦開采業己經應用了該技術，它不但可以作為單個的采煤機應用到作業中，還可用到開采基巖的工作中。主要用于開采井下矩形斷面和雙巷、多巷的作業中，尤其是在較好的煤礦井田與巷道開采環境中更具優勢，現階段主要應用的機型包括12cm的15DDVC 和ABM20。但是，由于我國工業起步較晚，還缺少生產這類設備的公司。另外，在掘進機生產的基礎方面力量相對薄弱，仍然面臨著產量不高、兼容可靠性不足的問題。

（2）煤礦巷道綜掘技術現狀。掘進機、裝載機、單體錨桿機是煤礦巷道綜合掘進的主要機械設備。其中，懸臂式掘進機功能有行走、運載和切割，工作機構包括切割臂、輸送機、回轉臺、裝載機和履帶等。針對工作要求，采用的切割方式也不同，懸臂式掘進機分為橫軸與縱軸兩種形式。從重量角度分也可分為四種，即輕型、重型、中型和特輕型。懸臂式掘進機具有能連續開挖、超挖少、爆破震動少、靈活度高等優點，可將其用到任何一種支護或斷面結構隧道中。施工準備時間較短，但是利用率較低，影響掘進速度。

（3）掘錨機組一體化技術現狀。我國煤礦資源分布廣泛，煤礦底層的結構較為復雜，基于此研制出實用性強、可靠性高的掘進器械是我國煤礦掘進技術發展的必經之路。掘錨機組一體化是我國實現高效掘進技術的主要方式，其優點在于功效強、效率高、可靠性強、機械化水平高，優化了開采流程，提高開采效率。但是就目前而言，我國煤礦開采行業還處于摸索階段，與系統化的掘進管理和現場調控還存在一定差距。

（4）全液壓鉆車掘進技術現狀。在開展大斷面巖巷掘進工程時，常常應用相配套的工作方案，比如以CMJ17 履帶式為主體，由ZC-3為輔，這樣掘進速度可提高到2m/min，該設備工作效率較高，同時還具有便利性和機動性的特點。配套系統中具有裝巖、鑿巖效率高的優勢，在鉆鑿大斷巖時一個小時內可鑿出70 多個炮眼，是普通設施工作效率的兩倍。全液壓勞動強度較小，可實現爆破、鉆眼一次完成，支護質量也得到了提高。

三、煤礦高效掘進技術發展趨勢

（1）掘錨一體化技術的發展趨勢。西方國家比較重視掘錨一體化技術，利用掘錨機掘錨作業工作質量較高，應用范圍廣泛。掘錨一體化技術主要應用在不具備良好頂板條件的單巷與雙巷掘進中，能夠有效改進支護工藝，實現快速掘進。根據相關資料顯示：此技術能提升65%的速度。從掘錨施工一體化信息中可知：錨桿在頂板暴露安裝，可改善作業環境和機械性能。在煤礦掘進工作中，掘錨一體化可以顯現出其技術優勢，提高機械運用效率，維護環境的穩定性。由此可見，我國的煤礦企業應結合實際情況，加大對此技術的開發和運用，推動煤礦行業的發展。

（2）大斷面多巷掘進技術未來的發展態勢。大斷面多巷掘進技術主要是通過連續采煤機工作，為當前巷道中應用的重點方式。它掘進速度快，有采掘合一的效果，在煤礦開采中有較高的應用價值。對于半煤巖巷道掘進和半煤巖懸臂的掘進，還需結合實際開采情況，改進機械元件和性能，提高機械化水平。

（3）全巖巷道掘進技術的發展趨勢。全巖巷道掘進技術主要是利用大功率懸臂掘進機進行工作，提升了系統整體的功率，其特點在于重型、大功率和自動化。隨著掘進機研究增強，科技的進步，橫軸的切割功率己經達到350kW，縱軸切割功率達到了250kW，自動化程度逐步提高，使用空間也得以拓展。

（4）煤巖混合巷掘進技術未來的發展態勢。提高懸臂掘進機工作設備的整體性能，使其向著自動化和智能化發展，這樣才能提高其安全性能和工作效率。在煤礦掘進過程中，地質地貌混合給掘進工作帶來很多不確定因素，而提高懸臂掘進機的性能則可以減少這些因素造成的影響。此外，連續采煤機還具有優良的工作性能，可連續工作，進一步提高開采效率。

四、結束語

分析了我國煤礦高效掘進技術現狀以及未來發展趨勢，從中可以看出我國在煤礦高效掘進技術方面取得了一定成就，但是相較于發達國家來說還有待進一步加強。加大對煤礦高效掘進技術的研究，不斷完善和改進，有助于進一步提高我國的煤礦高效掘進技術自動化水平，促進煤礦開采行業的穩步發展。

參考文獻

[1]左佩龍.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢[J].資源信息與工程，2018，33（04）：87-88.

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