煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)質(zhì)量研究

陳自新

（國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司綜掘服務(wù)分公司，寧夏 銀川 750001）

在具體運(yùn)用綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)的階段中，要將目前現(xiàn)有的支護(hù)技術(shù)予以改進(jìn)，依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況來優(yōu)先選擇先進(jìn)化的錨桿機(jī)，提升巷道支護(hù)的成效，進(jìn)一步加快成巷的掘進(jìn)速度。在施工的時(shí)候，運(yùn)用錨桿機(jī)打孔與安裝錨桿，降低之前較為傳統(tǒng)化錨桿支護(hù)的施工程序，改進(jìn)掘進(jìn)機(jī)割煤與錨桿鉆之間安裝失衡的現(xiàn)場，提升錨桿施工作業(yè)效率，降低掘進(jìn)工作面的工作人員數(shù)量，并合理統(tǒng)籌支護(hù)工作和巷道布置之間的聯(lián)系，從根本上進(jìn)一步提升技術(shù)應(yīng)用的安全可靠性。

1 綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)概述

1.1 快速掘進(jìn)技術(shù)概念

綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)其實(shí)也是綜合了許多機(jī)器的功能優(yōu)點(diǎn)，通過科技將裝載機(jī)、輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)的功能集中呈現(xiàn)，使它的眾多功能都發(fā)揮了出來，增強(qiáng)了它的綜合性和先進(jìn)性，這樣一來，煤礦開采就大大地提高了原本的效益。在綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)方面可以將煤炭開采過程中的眾多工作結(jié)合起來，將掘進(jìn)工作、運(yùn)輸工作、支護(hù)工作、給水工作、通風(fēng)工作以及電力工作合二為一，進(jìn)而系統(tǒng)化的煤礦開采和煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)就產(chǎn)生了，可以有效地使煤礦開采的效率和質(zhì)量提高，大大地加強(qiáng)了煤礦公司的經(jīng)濟(jì)收益，從根本上達(dá)到了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果。

1.2 快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

在我國近幾年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，煤炭是其中最為主要的能源之一，居功至偉。在我國發(fā)展中的作用不容忽視，換言之，其是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，因此，要不斷地開發(fā)研究各類新型化技術(shù)，促使其更加區(qū)域成熟化，綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)也就順勢(shì)而生，服務(wù)于煤炭產(chǎn)業(yè)。在進(jìn)行煤炭開采過程中，該項(xiàng)技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、運(yùn)輸、支護(hù)、給水、通風(fēng)和電力工作的一體化，從而降低用于人力、物力方面的開銷，加大煤炭的轉(zhuǎn)換率，進(jìn)而促使其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)贏的更大利潤。

2 煤巷綜合機(jī)械化的掘進(jìn)工藝

目前，之前較為傳統(tǒng)化的煤礦掘進(jìn)工作主要為巖巷掘進(jìn)技術(shù)。在早期的運(yùn)用過程中，該類技術(shù)取得了十分優(yōu)異的成績。然而，在綜合機(jī)械化的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備出現(xiàn)后，該類傳統(tǒng)方式由于成本造價(jià)大、作業(yè)時(shí)間相對(duì)較長、效率不高等因素而逐步被代替。綜合機(jī)械化的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備主要分成巖巷掘進(jìn)機(jī)與煤巷掘進(jìn)機(jī)。那么，依照綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝來分析，綜掘機(jī)在具體施工作業(yè)過程中，主要為轉(zhuǎn)動(dòng)鑲有鋸齒的工作面來實(shí)現(xiàn)破煤工作，截割頭和截割臂銜接在一起來實(shí)施。截割臂，主要是設(shè)備液壓缸來實(shí)施控制，在工作面上實(shí)施移動(dòng)作業(yè)，從而將各工作區(qū)域形狀不同的巷道予以開辟出來，進(jìn)而更好地達(dá)到工作人員工作的空間實(shí)際需求。在掘進(jìn)工作面煤炭實(shí)施切割之后，通過掘進(jìn)機(jī)耙爪予以抓取，之后再輸送到輸送機(jī)中，再將所開采到的煤炭輸送到地面上。掘進(jìn)機(jī)在具體實(shí)施作業(yè)過程中，將所開采到的煤炭送到地面上。掘進(jìn)機(jī)具體在施工作過程中，是通過履帶行走的方式，該種設(shè)計(jì)可以很好地適應(yīng)各類惡劣的作業(yè)環(huán)境，以此將機(jī)械設(shè)備的性能更好的發(fā)揮出來。

2.1 鉆眼爆破掘進(jìn)法

雖然鉆眼爆破掘進(jìn)方式相對(duì)傳統(tǒng)與落后化，該種方式也有著自身優(yōu)越的特征，對(duì)于施工技術(shù)中運(yùn)用到的設(shè)備并不會(huì)有太為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化，針對(duì)各類地質(zhì)條件的施工環(huán)境，均能很好的予以適應(yīng)，在航道的方向與長度不一的情況下，還可以保障施工效率，鉆眼爆破掘進(jìn)法方面的缺點(diǎn)也比較顯著，施工工序尤為繁雜，整體的勞動(dòng)強(qiáng)度也會(huì)很大，其中，所耗費(fèi)的人力資源過高。

2.2 綜合機(jī)械化掘進(jìn)法

綜合機(jī)械化掘進(jìn)法，實(shí)際上就是運(yùn)用裝載、截割和運(yùn)輸?shù)墓ば颍谙鄳?yīng)的作業(yè)區(qū)域來實(shí)現(xiàn)，其可以連續(xù)性接連不斷地進(jìn)行作業(yè)施工，整體的施工水平相對(duì)較高，所運(yùn)用的人力勞動(dòng)的施工強(qiáng)度不高，更為關(guān)鍵的就是可以在最大限度上確保施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。該種方式可以極大地滿足煤礦開采作業(yè)的各項(xiàng)實(shí)際需求。

在具體運(yùn)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)時(shí)，可以進(jìn)行巷道的快速掘進(jìn)，在實(shí)施全方位的安全檢查后，其施工流程可以一一校對(duì)巷道的輪廓線，在灑水后實(shí)施割煤，實(shí)施臨時(shí)化與永久性的支護(hù)，其在掘進(jìn)方面的時(shí)間要比之前傳統(tǒng)化掘進(jìn)的時(shí)間段，其整體的工作水平是之前較為傳統(tǒng)化的掘進(jìn)工藝的7 倍之多；提升綜掘工程的水平與質(zhì)量，在之前較為傳統(tǒng)化掘進(jìn)工藝施工的時(shí)候，就會(huì)易于引發(fā)巖石崩塌，這針對(duì)后續(xù)化的采集與維護(hù)方面十分不利，但是，綜掘機(jī)不會(huì)振動(dòng)到周邊的巖石，控制巷道也極為便利，成本造價(jià)不高。

3 煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)質(zhì)量

3.1 采用性能優(yōu)良的掘進(jìn)機(jī)

在煤礦掘進(jìn)施工時(shí)，其中最關(guān)鍵的設(shè)備為掘進(jìn)機(jī)，該掘進(jìn)機(jī)的性能不但會(huì)直接影響到掘進(jìn)速度，同時(shí)，也會(huì)影響最終的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)榫蜻M(jìn)設(shè)備所掘進(jìn)設(shè)備為煤巖和其他類型的礦物，這部分物質(zhì)機(jī)構(gòu)相對(duì)繁雜，物理硬度強(qiáng)，在掘進(jìn)施工作業(yè)過程中，就會(huì)出現(xiàn)很大的振動(dòng)幅度、頻率大、沖擊力強(qiáng)，除此之外，煤礦的環(huán)境均較為惡劣，掘進(jìn)機(jī)還要實(shí)現(xiàn)不斷的連續(xù)性工作。因此，在煤礦掘進(jìn)階段，最關(guān)鍵的就是要依據(jù)工作實(shí)際情況選擇相應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)。我國積極引進(jìn)國外設(shè)備，并積極汲取國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并做到取其精華棄其糟粕，這位掘進(jìn)設(shè)備的制造與運(yùn)用取得了一定的成績。

3.2 采用現(xiàn)代化測控技術(shù)

運(yùn)用先進(jìn)化技術(shù)顯著提升掘進(jìn)速度與質(zhì)量。先進(jìn)化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的運(yùn)用展現(xiàn)在掘進(jìn)機(jī)操作的自動(dòng)化控制上，其同時(shí)兼具監(jiān)控、檢測與故障診斷。比如，在監(jiān)控方面具備切割面尺寸監(jiān)控和推進(jìn)方向的監(jiān)控等；另外，檢測主要涵蓋污染檢測、溫度檢測與電壓檢測等；運(yùn)用改善檢測、監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)直接性地加大掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)化水平，從而從根本上提升掘進(jìn)的水平與效率。

（1）針對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化操控，比如，調(diào)節(jié)切割斷面的尺寸與掘進(jìn)功率與施工作業(yè)的方向等，在掘進(jìn)機(jī)上，可以通過安裝傳感器全方位監(jiān)控掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行情況。（2）有關(guān)機(jī)械設(shè)備不管是在監(jiān)測工況上，還是在故障這段上，均可以得到顯著的強(qiáng)化，通過傳感器采集自動(dòng)化信息所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的監(jiān)測系統(tǒng)來予以創(chuàng)建，從而實(shí)時(shí)化監(jiān)測到機(jī)械設(shè)備的油溫、電壓和采集監(jiān)測情況，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備工況的監(jiān)測和故障診斷的目的。

3.3 提高設(shè)備綜合配套能力

機(jī)械設(shè)備在基本上都會(huì)發(fā)生配套不搭與配合度不高的情況，該類情況一旦出現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)設(shè)備無法將自身的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來，掘進(jìn)水平隨即也會(huì)受到一定程度的影響。井下掘進(jìn)工作會(huì)涵蓋諸多方面，比如，供電、供水、運(yùn)輸與支護(hù)等，這部分環(huán)節(jié)缺一不可，均要實(shí)現(xiàn)高度配合才可以將自身的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。加大各個(gè)設(shè)備與系統(tǒng)之間的配合度，這對(duì)于提升掘進(jìn)效率方面百益無一害。

除此之外，在支護(hù)環(huán)節(jié)，為了顯著提升效率，要盡可能縮短支護(hù)時(shí)間。因?yàn)榈刭|(zhì)情況不一，所選擇運(yùn)用的支護(hù)措施也勢(shì)必會(huì)有所不一，然而，在運(yùn)用支護(hù)的時(shí)候，就要優(yōu)先選擇錨桿支護(hù)，該方式的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在施工量小、支護(hù)成效優(yōu)越。一般在實(shí)施鉆孔時(shí)，會(huì)運(yùn)用到機(jī)載錨桿鉆機(jī)，這與之前較為傳統(tǒng)化的施工工序進(jìn)行對(duì)比分析，不但簡化了工序，還節(jié)省了諸多人力、物力，更為關(guān)鍵的就是將掘進(jìn)機(jī)和錨桿鉆孔安裝之間所發(fā)生的失衡問題予以解決。

3.4 應(yīng)用連續(xù)采煤技術(shù)

在具體運(yùn)用快速掘進(jìn)技術(shù)的階段中，健全配套設(shè)備，可以顯著提升采煤的水平與效率，運(yùn)用連續(xù)采煤機(jī)的工序簡便，使用安全可靠性高，能和大部分作業(yè)環(huán)境相互匹配。和連續(xù)采煤機(jī)所匹配的設(shè)備為破碎機(jī)、運(yùn)輸機(jī)與鏟車等，運(yùn)用連續(xù)采煤技術(shù)，可以融合連續(xù)采煤機(jī)與掘進(jìn)機(jī)，以此真正地達(dá)到高產(chǎn)量、高效益的目的。

總之，近年來，由于傳統(tǒng)化機(jī)械挖掘技術(shù)所取得的效果不佳，但是，我國礦井建設(shè)方面卻在全力加速發(fā)展中，相應(yīng)的機(jī)會(huì)出現(xiàn)諸多難以避免的問題，所以，我們要積極探索研究與中國煤礦掘進(jìn)綜合性技術(shù)相符的技術(shù)，以此進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)、提升產(chǎn)量，最終將目前所出現(xiàn)的技術(shù)性問題及時(shí)地予以解決。