煤礦綜合機械化快速掘進技術分析

張滿國

（華能慶陽煤電有限責任公司核桃峪煤礦，甘肅慶陽 745300）

1 煤礦綜合機械化快速掘進技術要求

1.1 合理性

合理性，主要表示的是在進行開采工作中，其開采團隊應該要對工作面的巷道進行合理的布置工作，并且還需要對現有的支護技術進行不斷改進，進一步完善礦井內部的自動化運輸系統。

1.2 安全性

這一安全性所表示的是在對掘進支護技術進行使用的過程中，需要對現有的技術進行改善與創新工作，有效降低以往煤礦中大斷面以及長距離的巷道支護比較弱的情況提升煤礦采掘工作整體安全性。

1.3 創新性

通過不斷提升采掘技術的創新工作，進一步提升巷道的掘進速度。可以說，煤礦采掘技術這一創新性要求，能夠有效保障煤礦的產量與快速推進方面的要求。

2 煤礦綜合機械化快速掘進技術的系統構成

2.1 數字網絡系統

數字采礦技術所選擇的是較為新型的傳輸網絡，可使數據的傳輸效率得到提升。在較早的采礦系統中，傳輸的信號時常會出現一些問題，通過更為穩定的信息傳輸系統的建立，能夠更好地實現采礦技術的數字一體化操作。

2.2 人工智能系統

在未來采礦傳輸一體化控制中，智能化可以說是一個主要的發展方向。人工智能系統的建立，可以為相關技術提供穩定的計算模式，使最終的計算數據更為精準，能夠更加高效地完成操作流程。

3 綜合機械化掘進機的選擇與應用

3.1 綜合機械化設備技術改造

3.2 綜合機械化掘進機的選擇

在選擇綜掘機時，如果施工的長度不足400m，那么選擇一般的掘進工藝即可，而且在選擇截齒時，相關人員還需要關注截齒的耐磨性能。如果截齒自身的耐磨性能比較好，截齒的效率往往也能夠有所提升。此外在選擇綜掘機時，應該依據作用對象的強度以及巷道的斷面等來進行判斷，既要保證切割的功率，還要保證設備可以正常運行。

3.3 綜合機械化掘進機配套設備改造與管理

3.3.1 施工管理工作

為了能夠保障綜掘機在工作過程中的正常使用，從而進一步實現安全快速的生產，操作人員在進行相關操作的過程中還需要嚴格按照相應的規范來進行。對于施工單位來說，還需要建立起具有專業能力的專業化團隊，在保證安全的前提下，可以盡量進行平行作業。

3.3.2 配套設備改造

對現有的運輸技術進行改造，能夠有效提升運輸的能力。運用拐彎皮帶技術，可以在長距離且角度較大的地方進行連續性的掘進工作；利用小角度的連續拐彎技術，最終能夠有效保障巷道的連續生產。

3.4 大斷面交叉點綜合機械化快速掘進支成巷技術要點

在開展煤礦工作的過程中，其大斷面交叉點的工作難度相較于其他巷道的掘進難度要更大，容易導致工期緩慢的情況發生。基于此，在對大斷面交叉點進行掘進的過程中，施工人員還要依據煤礦的實際情況來合理使用快速掘進支成巷技術。在當前這一時期，對大斷面交叉點進行機械化快速成巷的施工方法，主要有三種。

（1）全斷面施工法。在進行施工時，如果使用全斷面施工法，往往可以使斷面一次成型，一般來說如果施工人員所面對的是截面面積小于15m2并且其圍巖條件也比較好的巷道，就能夠選擇這一施工方式。

（2）導硐施功法。施工時一般先掘進出一至兩條巷道作為導硐，并且這一巷道的截面要稍小一些，在進行完這一工作后，可以以挖掘好的導硐作為基礎，依據最初預算好的斷面面積來進行擴大工作，待上述工作完成后，再開展支護工作。為了能夠有效降低工作人員的工作量，其導硐的面積往往不會超過4m2。

（3）臺階工作面施工法。用這一方式來進行工作時，往往需要先在所開采煤層的正上方位置劃分出兩至三個施工段，接著再由幾個施工段同時開展施工或者是以垂直向上的方式進行施工。

中國藥典中藥材的拉丁名采用藥用部位在后的表述形式。以藥典收錄的“香附”為例，通過索引可以檢索到如下信息：“香附，Xiangfu， CYPERI RHIZOMA，本品為莎草科植物莎草Cyperus rotundus L.的干燥根莖。秋季采挖，燎去毛須，置沸水中略煮或蒸透后曬干，或燎后直接曬干。”接著，有對其性狀、鑒別及其他相關信息的詳細描述。可以看出，Cyperus rotundus L.是香附的拉丁學名，CYPERI RHIZOMA是其拉丁名。拉丁學名斜體書寫，而拉丁名用正體書寫。

機械化快速掘進技術的使用能夠有效降低掘進過程中對于交叉點煤柱的影響，從而使整個施工過程更為安全。在利用綜合機械化快速成巷技術時，其施工的流程一般為：先從擴大點到分叉點來進行挑高以及擴大斷面的工作；先掘進拱基線上半部分的煤層，再對頂部的蹬矸進行支護；先對基線以上的部分進行施工工作，再對基線以下部分開展施工工作。此外在進行實際開采過程中，還應該要從煤壁的中下部進刀，接著可以操縱截割頭依據逆時針的方向來進行后續的開采工作。掘進時施工人員也需要嚴格按照短掘短支的方式進行施工。

3.5 綜合機械化掘進快速過斷層技術分析

在進行煤礦開采工作中，機械化快速過斷層技術的水平會對施工人員的安全產生一定的影響，因此在運用這一技術來進行煤礦開采工作時，施工人員要格外引起重視。比如使用快速過斷層掘進技術時，合理使用配套的技術，能夠有效提升工作效率，相關人員應該科學選擇配套技術的使用，在進行掘進工作時，機械設備應該要選擇小直徑的截割頭發掘機，使最終的截取面積能夠在可控的范圍內。相關人員還應該要選擇耐磨層的處理技術來進一步提升挖掘機的工作效率，當施工人員在對一些比較堅硬的斷層進行挖掘工作時，先用破碎機來對斷層進行處理，再利用膨脹效應使巖石出現裂痕，最后使用專業的機械化設備對巖石進行擊碎工作。

3.6 綜合機械化快速安裝技術分析

綜合機械化快速掘進可以說是一種比較先進的工藝，在利用這一技術開展施工工作時往往會對施工現場的環境有一定的要求。一般來說，只有當巷道的炮掘掘進到大概70m左右時，才能夠進行安裝掘進機等工作。為了降低施工環境給施工工作所帶來的局限性，還需要對掘進機的安裝進行整改，制定出更為高效的安裝計劃。首先在對巷道開門進行施工的時候，其炮掘施工到10m左右時，需要回撤迎頭炮掘設備，并對掘進設備的本體進行組裝工作。接著，可以繼續開展施工工作，等到巷道施工到45m左右時，可以把刮板輸送機放置在巷道的一側，并且利用電滾筒皮帶安裝的方式來對皮帶輸送機進行安裝，且需要對掘進機進行二運工作。其可伸縮皮帶首先需要先安裝好相應的6～7m左右的皮帶驅動裝置，以及兩節在6m左右的基本架，和21m的七節滑靴，這時掘進機的二運長度為20m，最后使其跨立在滑靴之上，可以保障綜合機械化快速掘進技術的正常使用。

4 綜合機械化快速掘進技術現狀及制約要素

4.1 綜合機械化快速掘進技術現狀

綜合機械化快速掘進技術，簡單來說是一種在對煤礦的巷道進行掘進工作時，結合了輸送機械等相關機械，來使工作效率有所提升的一種施工技術。相對于傳統掘進技術，不論是從工作效率或是成本來看，都遠不及綜合機械化快速掘進技術。

4.2 制約機械化快速掘進技術要素

管理人員要不斷提升自身的管理水平，并且還需要提升自身的專業能力，保障該技術的順利運用。由于綜合機械化快速掘進技術應用的時間并不長，因此相關的管理制度建立還不夠成熟，在實際操作的過程中，管理人員往往難以更為高效地開展設備的維護與維修工作，使這一技術的運用受到一定的制約。

4.3 掘進技術的創新性

煤礦采掘技術發展過程中，首先要對現有的機械化掘進技術進行不斷地更新；其次，相關企業還需要加大投入的力度，不斷創新出新的技術設備，從而增強煤礦采掘的效率。

5 綜合機械化快速掘進技術的運用要點分析

5.1 合理選擇設備以及支護方式

在進行巷道機械化掘進的過程中，選擇合適的掘進設備是十分關鍵的內容。在選擇設備時，首先其設備應該滿足相關的技術指標，并且也需要滿足經濟成本較低的要求。掘進機的質量對于巷道機械化掘進的質量有著不容忽視的影響。一般煤礦的井下環境較差，因此在選擇綜掘機的時候要選擇可靠性比較高，能夠進行長時間工作的。

5.2 強化設備機電一體化，完善配套設備

為了進一步提高掘進作業的效率，基礎機械設備還要實現機電一體化，需要對相應的機械設備實現自動化的控制，進一步加強設備的故障檢測功能。利用傳感器能夠有效建立起自動化的信息采集系統，及時對機械地油壓以及負荷等情況進行檢測，在設備出現故障后能夠及時進行診斷。

5.3 安全運行要點

5.3.1 構建保養體系與制度

煤礦企業對于掘進技術往往有更為嚴格的要求，從而保障掘進工作的安全性。通過合理布置巷道，科學地進行支護工作，將有利于提升整個保障系統的運行效率，提升煤礦的整體產量，實現企業的可持續化發展。

5.3.2 完善管理機制

在進行巷道掘進的過程中，其隧道的支護工程線路是比較復雜的，為了能夠保障這一線路的穩定運行，還需要建立起更加完善的管理機制，使系統能夠在運行的過程中更為標準化與規范化，進一步加強在線監督管理力度，定期檢查及時發現隱患并及時處理防止事故產生。

5.4 對快速掘進技術的進一步優化

5.4.1 優化出矸系統

出矸流程主要是由皮帶機、礦車等運輸構成，矸石以一種高效速度進入到梭車之中，其靈活性比較強，操作便捷，梭車的運用有效緩解因矸石積壓過多使施工速度降低的問題，實現了綜掘機的機械化應用。

5.4.2 優化施工設備

在進行巷道掘進的過程中，如果遇到頂底板存在質量等問題，可嘗試引入氣動隔膜泵等裝置來進行排水工作，巷道掘進施工中，如果需要對中腰線進行控制與處理，則可以選擇借助激光指向儀裝置，能夠保障中腰線的工作質量以及精確性。

6 結束語

在進行煤礦開采工作的過程中，利用綜合機械化快速掘進技術，能夠有效提升煤礦巷道掘進的機械化水平，能夠更好地滿足巷道的快速掘進要求。相關從業人員在對煤炭資源進行開采時，還應該更為科學地利用綜合機械化快速掘進技術，從而進一步促進我國煤礦產業的可持續化發展。