论煤矿高效掘进技术的发展现状及趋势

贺楠+陈传波

摘要：煤矿高效掘进技术是我国煤矿开采业研究的重点，我国也一直在努力实现煤矿高效掘进技术的自主化开发。文章从煤矿高效掘进技术简介、煤矿高效掘进技术分类两个方面对煤矿高效掘进技术进行了概述，从煤巷高效掘进技术、岩巷高效掘进技术、煤岩混合巷高效掘进技术、高效掘进的配套技术等方面对煤矿高效掘进技术的发展现状及趋势进行了阐述。

关键词：煤矿；高效采掘技术；发展现状；煤矿开采业；采掘效率

中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0141-02

2008年国际金融危机后，各国分别提出了新能源计划，美国更是提出了碳关税的政策，以此来促进新能源产业的发展，似乎传统能源受到了很大的冲击。但由于我国的能源结构以煤为主，煤炭是电力行业的主要燃料，因此在未来很长的一段时间内煤炭仍会在我国的经济发展中占据重要的地位。此外，随着煤化工技术的不断发展，煤炭已经不仅仅作为燃料来使用，而是成为很多工业产品的重要原料。但我国煤炭开采效率一直很低，大大增加了掘进成本。在这种背景下，煤炭采掘业需要不断改进掘进技术，积极发展高效掘进技术，提高采掘效率，最终促进煤炭产量的提高。

1 煤矿高效掘进技术概述

1.1 煤矿高效掘进技术简介

煤矿高效掘进技术主要是指在地下煤矿采掘过程中，为了方便煤炭回采，从多个面进行掘进所运用的技术。通常煤矿掘进相当于是打通煤炭回采通道，这个过程中需要考虑的因素非常多，最为重要的因素是安全因素，掘进之后形成的巷道需要在回采过程中反复使用。掘进技术是煤矿生产安全的首要保障，只有综合考虑地质和开采需要，才能有效形成安全的掘进技术

体系。

1.2 煤矿高效掘进技术的分类

随着科学技术的发展，煤矿高效掘进技术越来越先进，煤矿高效掘进技术的种类也越来越丰富。从总体上来划分，煤矿掘进技术可以分为三大类：煤巷掘进技术、岩巷掘进技术和煤岩混合巷掘进技术。具体而言，针对不同地质情况的煤矿高效掘进技术又可分为五大类：煤巷综合机械化掘进技术、大断面煤巷连续采煤机掘进技术、掘锚一体化技术、全液压钻车岩巷掘进技术、重型悬臂式掘进机掘进技术。

2 煤矿高效掘进技术的发展现状

2.1 煤巷高效掘进技术的发展现状

煤巷高效掘进技术主要涉及三个方面：煤巷综合机械化掘进技术、连续采煤机掘进技术、掘锚一体化掘进技术。目前我国煤巷综合机械化掘进技术一般是依靠悬臂式掘进机来搭建矿区掘进作业平台。我国自改革开放之初就开始引进国外悬臂式掘进机，同时也进行自主研发，经过长达几十年的开发，我国形成了每年近千台悬臂式掘进机的生产能力，而悬臂式掘进机的型号也越来越多。连续采煤机高效掘进技术是一个比综合机械化掘进技术成本更低的掘进技术。大断面煤巷连续采煤机高效掘进技术是以连续采煤机为核心机器的技术，但这类技术不能用于单巷采掘。此外，掘锚一体化掘进技术将支护和掘进有力结合在一起，大大提高了煤矿的掘进效率，在应用范围上也没有太大的限制。

2.2 岩巷高效掘进技术的发展现状

岩巷高效掘进技术主要涉及全液压钻车岩巷高效掘进技术和全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术。全液压钻车岩巷高效掘进技术主要是以全液压钻车为核心机器，目前比较常用的是履带式液压钻车。这类技术处理岩石掘进的效率非常高，能够将钻眼、爆破、支护等作业一次性完成，提高了掘进的安全性。而我国全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术目前还处于试验阶段，在我国有小范围的应用。德国、奥地利、英国在这方面的技术比较成熟。

2.3 煤岩混合巷高效掘进技术的发展现状

在煤岩混合巷掘进中，掘进断面中岩层占到整个断面的20%～80%，这类巷道的掘进主要是采用悬臂式掘进机。在我国，煤岩混合是煤矿区较常见的地质特点。我国的平煤集团长期致力于煤岩混合巷高效掘进技术的开发，目前该集团的煤岩混合巷高效掘进技术已达到世界先进水平。

3 煤矿高效掘进技术的发展趋势

3.1 煤巷高效掘进技术的发展趋势

煤巷高效掘进技术主要的发展方向是开发掘锚一体化高效掘进技术和连续开采高效掘进技术，在这方面美国和澳大利亚一直处于领头羊的地位。掘锚一体化高效掘进技术应用范围广、安全性高，是未来我国煤矿掘进技术的主流方向。对于连续开采高效掘进技术而言其主要发展方向是不断提高连续采煤机的自动化程度，拓宽连续采煤机的应用范围，目前工程师们正着力于将连续开采高效掘进技术运用到单巷掘进中去。

3.2 岩巷高效掘进技术的发展趋势

岩巷高效掘进技术经过了几十年的自主研发，已经有了长足进步，但我国悬臂掘进机的研发与世界先进国家还有一定差距，具体而言就是我国所开发的悬臂掘进机功率尚不能满足日常煤炭开采作业需求，因而不断提高悬臂掘进机功率是我国岩巷高效掘进技术的主要发展方向。而全断面掘进技术也是我国需要大力发展的方向。此外，就全液压钻车加侧卸装岩机岩巷高效掘进技术而言，其主要研究方向是不断提高机器本身的自动化水平。

3.3 煤岩混合巷高效掘进技术的发展趋势

煤岩混合巷高效掘进技术的发展方向主要是提高悬臂式掘进机工作的安全性，逐渐向智能化、自动化发展，以减少煤岩混合地貌给煤矿掘进带来的不确定性。同时，不断提高连续采煤机的整体性能，使得连续采煤机能够高效持续使用，也将为煤岩混合巷高效掘进技术带来新的突破。此外，细化连续采煤机的功能，使之能在不同煤岩混合地况下使用，也将是煤岩混合巷高效掘进技术的重要发展方向。

3.4 高效掘进的配套技术

不断完善煤矿高效掘进的配套技术也是提高煤矿掘进效率的重要手段，例如不断开发新的除尘设备，以保证采掘人员的呼吸健康；不断提高支护技术的安全性和可靠性，减少巷道坍塌对煤炭开采造成的不良影响。不断优化矿区地质评估和探测技术，使得煤矿掘进技术的选择有据可依，尽量做到因地制宜，实时掌控煤矿区地质的变化情况等。

4 结语

由于我国的能源结构以煤为主，对我国来说21世纪仍然是碳的世纪，随着煤化工技术的不断发展，煤炭的应用范围也越来越广。基于此，即使在新能源技术不断发展的背景下，煤炭开采依然十分重要。目前我国煤炭开采的机械化程度比较低，使得煤炭产率大打折扣。在未来如何因地制宜地提高我国煤炭开采效率将成为我国煤炭行业生存发展的关键问题。煤炭开采的机械化和无人化也将是21世纪煤炭行业发展的重要方向，这一切都依赖于高效掘进技术的进步。本文对煤炭高效掘进技术的发展现状进行了分析，并探讨了其在未来的发展趋势，希望能为从事相关工作的人员提供一些有益的

参考。

参考文献

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作者简介：贺楠（1986-），男，山东单县人，山东鲁能菏泽煤电开发有限公司彭庄煤矿技术主管，助理工程师，研究方向：煤矿掘进技术。endprint