掘锚一体技术在煤巷快速掘进中的应用

朱红亮

【摘 要】煤巷快速掘进是目前煤矿开采非常重要的工作之一。大部分煤矿在这一工作中，主要是选择掘锚一体技术，通过应用这种技术，不仅节省作业时间，而且提高作业效率，充分满足工作需求。

【关键词】掘锚一体；煤巷；掘进；应用

煤巷快速掘进在煤矿开采过程中，具有重要的作用。目前，很多国家都在应用掘锚一体技术力求在煤矿开采过程中，提高掘进效率。实践证明，掘锚一体技术主要是依靠以下优势获得了许多产煤国的青睐。第一，采用掘锚一体化施工，单巷掘进成巷速度可提高50%以上，掘锚一体化施工循环时间一般在30min以内，正常情况下日进尺为30～40m，月进尺1000～1100m。由此可见，应用掘锚一体技术在保证安全的基础之上，提高掘进效率。第二，采用掘锚一体化施工，缩短顶板暴露时间，使用机械化作业，使锚杆支护质量大幅度提高，支护效果显著改善。第三，掘锚一体化施工工艺适合于顶、帮状况比较差的单巷及双巷掘进。随着科技的不断发展，掘锚一体技术也发生了较大的变化，无论是采用的机械设备还是各项工艺，都进行了较大的革新，使得掘锚一体技術能够应对不同复杂情况的煤巷掘进作业，同时提高工作效率、保证工程质量。

1应用历程

掘锚一体化施工技术有着长期的应用历程。这一技术在20世纪90年代出现就已经在奥地利VoestAlpine公司得到了应用，在这一过程中通过ABM20掘锚机的应用能够促使主副机架能够相对滑动，从而在很大程度上解决了掘锚平行作业问题。除此之外，在这之后，在1992年该企业将其改型为ABM30掘锚机，并且在这一过程中将其截割和装运机构能力加大并且合理的减少锚杆钻机台数。掘锚一体化施工技术的技术优越性主要包括了其适用范围更广并且支护效果更好地与此同时掘进工效也有了进一步改善，从而导致了引起世界采矿界的广泛关注并且也被誉为煤巷掘进的一次技术革命。

2应用前提及支护效果

掘锚一体化施工技术有着相应的应用前提。既由于我国的煤炭开采主要是以井工为主，这一技术在10年前得到了很大程度的进步，但是需要注意的是，在这一过程中综掘机械化程度为25.87%，这在很大程度上导致了综掘的发展远远滞后于综采。除此之外，掘锚一体化施工技术的应用前提还体现在煤巷快速掘进成为了煤矿快速集约化生产的共性及关键性技术。另外，掘锚一体化施工技术的应用前提还包括了工作人员在打锚杆的同时也应当确保截割工作也在进行。支护效果对于掘锚一体化施工技术的影响是显而易见的。在确定支护效果的过程中工作人员应当认识到这一技术在提高锚杆支护效果以及改善作业环境等方面具有很大的技术优势。除此之外，在支护效果的分析过程中，通过采用掘锚一体化施工，工作人员可以保证成巷速度可提高65%以上，并且掘锚一体化施工循环时间一般在30min以内，可以促使锚杆支护质量大幅度提高并且支护效果显著改善

3 掘锚一体技术在煤巷快速掘进中应用研究

3.1 提升适应性

由于我国煤矿的地质条件和生产技术条件与国外煤矿存在较为明显的差别，所以需要对掘锚机组在我国煤矿的适应性进行一个有效的评估，通过评估结果以及施工地区的各项限制性条件来决定如何采用掘锚一体技术。评估内容尽量广泛一些，比方说顶板和地板的条件、煤层倾角以及瓦斯涌出等等，既要顾及到影响较大的方面，同时也要考虑到掘锚一体技术的实际发挥效果，毕竟很多的煤矿都处在一个非常特殊的地理环境当中，有些地质条件的限制无法通过技术上的优势来改变。

3.2 应对巷道断面

应对巷道断面对于掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进中应用的重要性是不言而喻的。在应对巷道断面的过程中由于掘锚机在施工时是一次进刀成巷，并且巷道断面形状为矩，因此这意味着工作人员应当注重在大断面煤巷掘进时，除采用高强度锚杆支护技术外，还采用锚索进行补强支护。除此之外，在应对巷道断面的过程中如果掘锚机组要想在我国成功应用，则其必须能够应对4.5m～5.0m宽的巷道掘进以及满足快速安装锚索的要求。另外，在应对巷道断面的过程中工作人员应当注重考虑的掘锚一体化技术的关键设备的应用效果，最终能够在此基础上促进掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进中应用效率的持续提升。

3.3 合理确定顶距

合理确定顶距是掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进中应用的核心内容之一。在合理确定顶距的过程中，工作人员应当注重应用时需要进一步缩小锚杆距迎头的距离，从而保证锚杆支护效果。除此之外，在合理确定顶距的过程中工作人员应当注重确保锚杆距迎头的距离为1.0，并且当顶板和两帮锚杆完成之后，液压支撑护板回位，后稳定器收起，截割滚筒沿底板回撤，清理、平整底板。另外，在合理确定顶距的过程中工作人员应当注重确保工作面配置为掘锚机、运煤车或梭车、给料破碎机及胶带输送机，从而能够在此基础上促进掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进中应用可靠性的不断进步。

3.4后配套技术

提高成巷速度，以满足综采面的高产高效的接续要求，这是发展掘锚一体化的一个主要目的；但是对于再成功的掘锚机组来说，也只能把落、装、支这三个主要工序的机械化作业进行解决，对于其他环节上的问题或其他工序无法进行解决；众所周知，在整个煤巷掘进生产系统中不允许任何一个环节出现问题，否则就会对整个系统的正常运行产生影响。就掘锚机组，有关后配套问题，一直是其存在的问题；这个问题，我国虽早在悬臂掘进机发展过程就已发现，但一直无法圆满地给予解决，这就是为何我国当前不仅煤巷综掘机械化水平低、而且掘进机开几率也低的原因所在。当前，我国应用掘锚机组绝大多数为单巷掘进；在单巷掘进这个方面，英国也存在这种情况，其掘锚机组后配套方式是应用桥式转载机加可延伸胶带；参考英国，从我国实际情况出发，我国的单巷掘进，可应用可伸缩快速跟进胶带作为我国掘锚机组的后配套方式，这种输送机的胶带宽度及输送能力分别为900mm左右、1500吨/小时；此外，在煤巷掘进工作面有关后配套运输中，常会因采区运输系统能力低于峰值运量而出现停止，从而影响到掘进设备开机率的提高，对于这个问题也要给予足够的关注和加以解决。

4 结束语

实践表明，引进掘锚一体化技术，可有效促进煤巷的快速掘进；在实际生产过程中，充分关注掘锚一体化对相关条件和技术的高要求，如煤层条件、锚杆支护技术等，并采取有效措施加以应对，这对于进一步加大我国矿井的开采强度、促使煤巷掘进速度的提高均具有重要的意义。

（作者单位：淮南矿业集团顾桥煤矿）