煤巷快速掘进技术分析

2018-02-07黄新兵

中小企业管理与科技 2018年33期

关键词：煤巷掘进机悬臂

黄新兵

（国家能源宁夏煤业集团有限责任公司羊场湾煤矿，银川 751400）

1 煤巷快速掘进的影响因素

根据煤巷的掘进情况与施工作业原理进行分析，对快速掘进产生影响的因素主要体现在以下四个方面。

1.1 煤层巷道的地质条件

对煤巷进行掘进的时候，巷道条件是对其产生影响的最大因素[1]。如若巷道岩层的硬度过高，便会造成其掘进作业难度更大，且在不断掘进当中会对器械产生比较大的磨损，进而对煤巷快速掘进的效率产生重要影响。除此之外，岩层的实际渗水情况与瓦斯等，都是巷道的实际地质条件。

1.2 掘进设备的技术性能

掘进设备的技术性能是对掘进速度产生影响的主要原因，现阶段，我国的快速掘进设备和发达国家进行对比依然存在差距，这对快速掘进的速度产生巨大影响，特别是对于重型悬臂式掘进机的研究与开发上，我国依然缺少独立技术，这是当前我国掘进设备的不足所在。

1.3 掘进支护的施工工艺

现阶段的煤巷快速掘进中，许多作业都是在支护工艺的基础上，进而对掘进机的效率产生了制约。现阶段，我国最为明显的问题主要是支护作业存在一定的滞后性，例如，对锚杆进行打眼的时候发生跑偏的现象，且对锚杆进行排列方面也是根据经验，造成支护速度没有办法跟上掘进作业的速度。

1.4 企业工作人员的专业技能

现阶段，大部分企业在对新型设备进行引进时，缺少对工作人员的定期培训，造成工作人员的专业技能需要提高，在对设备进行使用时没有进行及时地维护与保养，在设备出现问题的时候，企业需要在厂家邀请相应的专家展开维护作业，这在很大程度上浪费了人力。

2 煤巷快速掘进技术分析

现阶段，随着科学技术的进步，在煤矿开采过程中对煤炭的开采量在不断提升，要想增加开采的整体产量，对开采的安全性与可靠性进行保证，应该使用先进的煤巷快速掘进技术，这样能够保证煤矿巷道掘进作业的正常展开，以下主要对我国煤矿企业经常使用的煤巷快速掘进技术进行详细分析。

2.1 煤巷综合机械化掘进技术

此技术主要是把悬臂式掘进设备作为快速掘进作业的主要设施设备，与支护作业和运输作业进行配合，实现煤巷的掘进作业。机载锚杆钻设备主要是对煤炭巷道的开始掘进作业进行负责，在实现对煤巷岩层进行掘进作业以后，使用悬臂式掘进设备对煤炭岩层展开破碎作业，桥式转载设备主要是把开采的煤炭运送到传送设备上，通常情况下，传送设备可以使用伸缩式的输送机，由于此设备的行走性能比较好，可以较好地实现掘进作业。此技术也是我国煤矿企业经常使用的掘进手段。

首先，就半煤岩巷掘进技术而言，现阶段在煤巷快速掘进作业当中，其中五分之一的掘进作业主要是在半煤岩的巷道中展开的。此巷道中，五分之一到五分之四的断面都属于岩石，这样煤矿巷道的截割系数主要在6～8中间。就这样的半煤岩巷而言，利用重型与中型挖掘机展开开采作业。此掘进机的整体重量主要是在50吨之上，其切割的功率实现了两百千瓦。现阶段，经常使用的机型是EBZ200以及EBJ-120TP。

其次，就煤矿巷道的大断面而言，属于全岩的掘进作业，应该使用重型的悬臂式掘进设备。对这样的重型机械设备进行研发的国家主要有英国以及德国等，他们所研发的重型掘进设备为其他国家的相关研究与开发提供了技术方面的参考。例如，三一重装所研制的EBZ318以及太原研究所研发的EBH315等，都是对德国的DBT-WAV-300掘进设备进行吸收的前提条件下，根据我国的实际情况进行研制的。在对全岩的煤矿巷道展开掘进作业的时候，如若普氏硬度超过了10，便需要对超重型的掘进设备进行使用，进而展开相应的掘进作业。超重型的掘进设备重量主要是在一百吨左右，其裁割的功率主要是在三百千瓦左右。现阶段，我国超重型悬臂式掘进设备研发依然处在不断研究时期[2]。

2.2 大断面煤巷下连续采煤机的高效掘进技术

就大断面煤巷的快速掘进作业而言，现阶段使用最为广泛的便是连续性采煤机基础上的快速掘进作业。连续性的采煤机主要是现阶段提升煤巷整体掘进水平的设备，其能够实现煤炭开采以及装载的独立性，并且在煤巷掘进作业与支护作业同时展开的时候，应该进行平行推进，其效率会得到很大程度上的提升。在煤巷快速掘进作业当中，采煤机与钻车之间应该展开交互作业，在采煤机对煤炭进行开采与装运作业的时候，钻车可以在回风巷道中展开顶板的支护作业，对采煤机展开一次性开采掘进作业以后，钻车会把位置进行互换，进而达到两者之间的平行作业。两者之间在进行交互的时候，应该在多条煤巷间距离50m的地方对巷道进行连接，进而保障两者之间的位置在进行互换的时候得以连续，该技术对煤炭岩层方面的要求非常严苛，并且只能够使用在对多条巷道进行掘进的作业当中。

2.3 掘锚机组一体化掘进技术

掘锚机组一体化掘进技术主要是使用先进的科学技术，其是对采煤机进行利用进而对相应的支护设备进行组合，进而实现支护作业与掘进作业的共同展开。现阶段经常使用的机组主要包含两种，第一种主要是把连续性的采煤机当作前提条件的掘锚机组，现阶段，我国经常使用的是ABM20与12CM15-15DDVG两种类型的掘锚机组，前者在进行掘锚作业的时候，将裁割煤炭与顶板支护共同展开，输送与截割部门应该先向前进行移动；在后者实际作业当中，应该先展开掘进作业，并且需要留出相应的空间，然后使用锚杆钻机展开支护作业。第二种主要是悬臂式掘进机，利用其展开掘进作业是我国所研发的，因为使用传统工序在展开煤巷快速掘进作业的时候，支护和掘进两种作业间没有办法实现推动，尤其是在广泛应用锚杆支护作业以后，支护作业的比重得到了提高，在很大程度上把两者间存在的冲突问题激化。所以要想有效解决这样的问题，我国科研人员在进行试验以后，制造了AM-50与S100掘进机，然而因为施工工艺上的制约，其需要得到改进[3]。

3 煤巷快速掘进技术的优化措施

首先，经过对勘探手段进行改进，选择岩层硬度比较低且煤炭量多的煤层，重视对由于地质条件造成的不利影响进行克服。现阶段，经常使用的先进勘探手段主要是三维地震基础上的综合勘探办法，其将会得到广泛推广。其次，我国应该对西方国家先进的经验与技术进行引入，并且进行吸收，根据我国具体情况对掘进智能性技术进行应用。除此之外，也应该重视相应设备的保养以及维护作业。再次，根据现阶段煤矿企业的实际施工情况，经过对前期进行规划、对过程进行监测以及对后期进行跟踪的办法，增强煤巷快速掘进作业的管理，进而对施工作业的顺利展开进行全面保证。与此同时，也应该增强后勤效益，降低调整以及维修的时间。最后，对工作人员进行定期培训，特别是对新技术与新型设备进行引入，邀约专业人员进行指导，进而培养工作人员的专业技能。