淺析煤礦巖石巷道掘進工程中礦山掘進機械化作業

（山西神州煤業有限責任公司 山西 033000）

當前情況下，我國每年在進行礦山開采過程中通過巖石巷道所開采出的煤炭資源并不多，但在開采進度方面卻一直處于穩步提升狀態。礦山當中的巷道建設比較困難，建設周期較長，該因素成為影響巖石巷道煤炭產量的主要限制因素。經過經驗總結，部分礦山在掘進作業方面沿用了氣腿式鑿巖設備以及全液壓鉆車設備，兩種機械技術成為礦山機械化技術發展的主要代表，并成為巖石巷道掘進工程發展的重要依據。本文回顧礦山掘進機械化作業，并討論該礦山巖石巷道工程的后續發展。

1.煤礦巖石巷道掘進作業的影響因素

采用機械化設備的方式來開展巖石巷道掘進工作能夠提升掘進速度，但在運作設備之前，需要先明確設備所在工作區域范圍內的工程要求，并且設定設備操作的具體規范，促使操作設備的工作人員能夠掌握設備的運行狀態，也能夠重視巖石巷道的掘進工作。在嚴格遵從操作要求情況下，巷道的結構穩定性更強，傾角也符合設備運作需求，其不僅能夠充分發揮出機械設備的作用，也能夠有效提升機械技術水平[1]。

煤礦巖石巷道區域開展掘進作業除了會受到機械設備自身特點的影響，也會受到作業線目標的影響，需要保持巷道嚴格管理，并且控制巷道工程的質量，遵從工期設定，控制好巷道的采掘成本。巷道工程的質量需要嚴格遵從工程要求，尤其是做好進度控制，如果巷道工程出現延期情況，則會導致掘進作業受到限制，且煤礦開采效果及產量均受到影響[2]。為此，巷道作業中需要作業人員保持一致作業線，并且明確巷道管理目標，嚴格約束自身作業行為，確保按照工期對自身工作方案做出調整。

2.煤礦巖石巷道掘進作業對煤礦巖石巷道掘進工程的作用

正式開采作業之前，需要先了解巷道作業的實際情況，并在獲取作業影響因素的相關信息以后，對巖石巷道的基本情況進行延伸，該種方式為后續工作提供保障，也能夠確保工作進度更加穩定。具體來講，開展掘進工作時需要先考慮影響因素問題，率先給出緊急問題的應對方案，如此，才能夠有效避免煤炭開采受到影響，避免短期無法獲取經濟效益方面的問題[3]。縱觀我國煤炭企業在巖石巷道方面的作業情況，雖然也取得一定的采掘成就，但因為機械化程度展現的問題也擺在我們面前，其形勢非常嚴峻，反映出我國煤炭開采業技術水平的滯后，在今后的發展中必然會受到制約，甚至還會出現停產或者減產的情況。礦井開采時，巷道的掘進非常重要，在整個開采中所占比例非常高，其涉及了破碎、裝載和支護三個重要過程，直接影響整個煤礦的開采工作。這個過程中選擇的機械設備會直接影響工程質量，只有確保短時間內完成工程任務，才能保證安全生產的運行[4]。

3.煤礦巖石巷道掘進作業的設備選擇

(1)連續采煤機

連續采煤機是目前國內煤礦企業常用的機械化設備，其主要用于巖石巷道的采掘作業當中，能夠很好的和掘進機進行配合，從而促使整個機械化機組系統具備較高的綜合效率，能夠按照既定的工程計劃完成掘進作業。在該種采煤機的作業下，即便是在整個機組僅安裝一臺設備，也能夠促使同一臺設備在不同的巷道當中進行交叉作業，此時能夠充分調動該采煤機的運用效率，也能夠有效控制設備采購成本[5]。具體來講，連續采煤機在進行掘進作業時，當其被運進掘進區域，其可以完成當前掘進工作并繼續被運到下個巷道當中，此時操作人員需要在巷道當中設置支護點，從而確保整個機械系統能夠處于安裝環境當中，而連續采煤機也能夠在該種掘進環境下保持穩定運作。

(2)全液壓鉆車

全液壓鉆車能夠大大提升工作效率，因為其機械化程度高，基本是自動化的操作，所以能夠大大的降低操作者的勞動強度，將人們的雙手解決出來，去關注更重要的方面。同時能夠營造出良好的工作環境，促進地下掘進水平的提升是未來發展的必然趨勢[6]。全液壓推進鉆車主要是通過液壓和千斤頂的共同作用來進行工作的，油缸上有液壓鎖，避免在車輛運行時出現較大的攢動，提高了運行安全系數。如果在巷道掘進作業中使用全液壓鉆車進行施工，能夠保證工作效率且具有良好的工作環境。

4.煤礦巖石巷道掘進工程的發展

縱觀國內已經采用機械化設備開始巖石巷道掘進的煤炭礦山，其主要采用的機械化作業方式主要有兩個類型，一個是通過皮帶輸送機配合綜合掘進機，而另外一個方式則是通過斜式裝巖機和全液壓掘進鉆車配合。

從第一種類別來講，國內一些比較大型的煤礦公司從國外購進綜合類別的掘進機，該種設備主要被用到煤炭巖石巷道的掘進作業當中，在配合皮帶輸送機的情況下，發現該種掘進方式存在一些問題，主要表現在：（1）整個設備的機組設施在外觀方面成為影響機械化掘進作業的影響因素，具體掘進作業中需要根據巷道的尺寸來選擇恰當的設備尺寸，且因為巷道本身的斷面形狀存在差別，因此需要考慮設備是否能夠在巷道當中順利運作[7]。（2）企業在使用該類型機械設備開展巖石巷道掘進工作期間，需要遵從說明書要求，且保障該設備在最大的經濟切割硬度上達到13MPa。但在實際工作期間，發現巷道的巖石硬度會逐漸提升，如果巖石硬度達到f7.2，則會導致機械設備無法達到規范的切割效率，且設備本身在運行的時候震顫幅度也過大，內部零件咬合情況受到影響，出現較為明顯的磨損。

第二種類別來看，全液壓掘進鉆車被運用到巷道巖石的掘進工作中，其主要承擔了鉆探工作，而此時其在側卸式裝巖機配合的情況下，將巷道當中的巖石采掘完成后直接裝到車中，能夠有效完成煤渣的運輸以及煤炭資源的采掘工作。具體如圖1所示。

圖1 全液壓掘進鉆車機組

鑒于上述情況，后續煤礦企業在進行巖石巷道掘進工作時需要重視對設備的選擇，尤其是重視設備采購，依據巷道的實際掘進情況，選擇恰當的機械設備，保障設備的尺寸和外觀同時，也要確保設備的數量充足，如此，才能夠有效提升巖石巷道掘進工程的質量，保障掘進工作的效率。而煤炭行業也需要繼續研究更多新型機械設備，并加大新型技術的研發投入，將新技術與巷道掘進機械設備結合在一起，從而將技術作為主要指導，將生產作為目標，在結合理論與實踐的情況下，營造出較高的煤炭巖石巷道機械化水平，也促使巷道的機械化掘進工作盡早進入到全自動化狀態中。除此之外，巖石巷道的機械化掘進工作也需要重視人員培訓，定期對操作設備的人員予以技術方面的指導，促使操作人員能夠熟悉并了解新的機械化機組，在掌握高水平的操作能力以后，考取對應的上崗資格證，其所完成的工作更具質量保障，也能夠避免巖石巷道機械化掘進作業中可能存在的安全隱患問題。當然，上述措施的實施均需要煤炭企業具備較為先進的管理方式，采用科學的管理方法，其不斷完善自身在掘進工作方面的管理制度，并建立對應的設備保養和檢修制度，保障機械設備處于正常運作狀態，為設備操作人員以及巖石巷道掘進工作人員提供安全工作環境。

5.結束語

目前采用機械技術來開采煤礦巖石巷道的想法還處于初期階段，礦山工程中對于該類型技術的應用也不夠成熟，該情況導致礦山巖石巷道工程的整體掘進質量受到限制，和其他發達國家之間存在明顯差別。鑒于該種情況，我國需要進一步加大技術研發力度，并且增加技術研發方面的資金投入，確保對礦山巖石巷道工程的現有基礎條件進行改進，調整煤礦巖石巷道的掘進模式，在總結先進經驗和實踐教訓后，能夠有效提升礦山巖石巷道的機械化掘進水平。