煤矿岩巷掘进装备及掘进工艺发展方向

陈艳明

摘 要：煤矿工程是技术革新的一个重要组成部分，他们的发展迅速促进了我国煤炭工业的发展，煤炭工业的采矿和设备技术现在已经超过和超过了发达国家。本文特别强调了岩巷公路上建筑技术和设备的现状以及全岩巷技术和排放技术的发展情况。

关键词：煤矿岩巷；掘进装备；掘进工艺

引言

煤炭是中国的主要能源领域之一，也是中国经济的支柱之一。 其经营稳定性与中国的经济发展和国家稳定息息相关。 目前，中国的煤炭开采主要是地下采矿的一种手段，这意味着在中国采煤对于煤炭开采至关重要。 近年来，中国政府出台了一系列煤矿生产指南，使得煤矿技术创新取得了显著成效，工业化程度高，正在形成快速转型，良好结构活动一体化，逐步走向成熟。

1、岩巷掘进机械装备水平现状

作为岩巷工程项目的一部分，使用風锤子人工钻眼，炸毁岩石，从提取车上卸下自卸车或石头装载机，并将辅助井提升到地面土壤生产过程。 该生产工艺相对原始，传统，安全可靠，效率低，工作强度高，噪音低，单进水平低，路面形成高度差。 零件和材料的消耗成本较低，但现在很少使用。

1.1、单体凿岩机及配套装运机械化作业线

操作线使用铲机来装载岩石，轻型操纵装置，例如工作盘，浮动操纵，底盘操纵或压力操纵机，并使用矿车和电池供电的机车运输。该生产线于20世纪80年代在中国广泛使用，岩石路面的平均截面为15平方米，进度为60米。由于岩石外部导流的间歇性，隧道效率低，岩石加载工作不能连续运行，生产线效率低。 该生产线用于重装重型装载机和蟹爪侧装载机，用于装载和卸载石材。运输通过绞车和电动车进行。上述操作线广泛应用于我国煤矿巷道，虽然具有灵活性和适应性，但需要大量人工，安全系数低，岩石载荷复杂，辅助运输系统，辅助工作负荷。会出现许多问题，目前只有30%的矿井被使用。

1.2、岩巷掘进装备

中国人民共和国成立后，中国煤炭行业，特别是煤炭开采的机械化程度，提高显著，由于增加产业化项目和中国机械化。到2009年，中国国有煤矿机械化达85.5%。机械化必须提到的是道路支持，凿岩，运输等设备。凿岩设备已经从最初的便携式设备转移到空气悬浮式气动钻井平台，然后再转向液压（气动）钻井平台。在支撑设备方面，锚孔从电钻到空气中的液压钻孔机。此外，反铲装载机，仓库列车和穿梭机矿工正在逐步推广。基于技术引进和自主研发与发达国家的发展，发明的TBM全路应用了新的动力，以使得隧道在中国煤矿的发展。整个隧道机主要分为两种类型：一种主要适用于隧道施工的完整隧道机，以及一种通常用于在坚硬的岩石中地下道路的悬臂式重型道路施工机械。

1.3、液压钻车岩巷掘进

液压钻用于用爆炸物钻岩石，侧卸岩石装载机装载采矿车并将辅助竖井提升到地面。与手动钻孔和爆破相比，工程过程具有快速钻孔速度和高效率的优点。由于驾驶员与平台的距离较远，因此更安全，更可靠，相对更安静，从而改善了工人的工作环境，大大减少了工作环境。工人劳动强度，液压钻机初期投资95万元，岩机横向卸载25万元，电力和公用设备30万元，通用设备130-150万元。 1984年，原煤炭部推出了综合技术和商业的SECOMA综合技术包：机械部组织了宣化的第一家采矿工厂和法国公司Saima的联合生产。常用的CMJ17或CTH10-2F液压钻是仿制品，其结构特点和技术参数没有差别。

1.4、岩巷掘进工艺

石路开挖过程具有典型的复杂性，包括破碎，排水和支撑石材的三个过程。 提取过程可分为两种类型：钻孔和爆炸以及机械爆炸。 运输过程根据其在非连续运输和连续运输中的连续性进行划分。

2、全岩巷掘进机技术的发展趋势

岩石隧道技术在完全机械化，钻孔和爆破两个方向上得到进一步改进和发展。完整的机械化是一个发展方向，大量的高剪切石材切割机已经在工业生产中进行了测试。多年来，钻井和爆破方法也以其先进的钻井技术迅速发展。这种方法仍然是在硬岩覆盖中挖掘隧道的最重要手段。除爆破外，其特点是功率低，设计紧凑，灵活性高，适应性强，功耗低，成本低，凿岩速度快，粉尘少。钻孔和爆破的发展方向。特别是集成在喷砂，钻孔和锚杆支护中的多功能液压钻机已成为岩石隧道的主导产品和发展方向。

3、矿井巷道掘进工艺的发展

中国采矿环境的复杂性不断增加，不确定性日益增加，提取难度越来越大，这代表了目前公路隧道技术面临的挑战。 为了应对这些挑战，有必要改善路面过程和适应性。 在一些实践经验的基础上，我们认为未来的研究重点方向应解决以下问题。

3.1、岩巷向煤巷发展

岩巷在煤矿开发中的发展有两个主要动机：这种转变是煤矿设计不断优化和经济效益选择的必然结果。

3.2、巷道支护由被动支护向主动支护的方向发展

路面周围的基岩从被动支撑变为主动支撑。 被动介质通常采用木架，金属架和集成石架的形式。 这些形式的支撑不会形成对周围岩石的特定支撑力。 只有当周围岩石变形或压力增加时，它才能起到支撑作用。 近年来，随着轴承理论研究的深入，建立和完善了不同的理论，使加固（锚索）与支撑网络的结合得到了广泛的应用以及使用。 集成到围岩中的主动支撑系统已被广泛使用和开发。

3.3、被动支护向主动支护发展

在过去，被动支撑主要与木质支撑，金属支撑等有关。这些支撑结构只有在周围岩石发生变形时才能工作。 锚杆和支撑网络的主动支撑结构可以改善支撑体与围岩的整合，支撑效果更好。

3.4、巷道在向满足高地压和多次动压的方向发展

矿山的采矿强度增加，下层的高强度，移动变形产生显著的动态压力，严重损害路面。从满足高地压和多动压力的角度出发，对锚杆支架结构的研究正在发展中，从铺煤的发展来看，研究掘进是非常重要的。在矿山中，煤炭道路的技术工作量将占矿山总技术量的75%至85%。煤炭道路项目占工程总量的80%以上。煤炭道路工程尽可能减少石材道路的建设和开采，是提高矿山经济效益的重要途径。为此，煤炭走廊快速开采设备和技术的研究和研究是矿山生产的一项重要任务。岩石中目前有两种类型的隧道掘进方法：爆破孔和顶升。钻孔喷射方法适应性强，但施工过程多，劳动强度大，掘进效率低。挖掘路面甲板的方法具有机械化程度高，工作强度低，效率高，适应性低的特点，仅适用于煤层路面的施工。 目前，大中型矿山占工程总量的85%以上。由于其速度，效率和安全特性，车道头的隧道施工技术已成为整个煤炭摊铺机的挖掘。

结束语

中国良好的政策和经济环境为中国硬煤机械的发展和创新创造了良好的条件，这是中国煤炭工业发展的良好契机。 目前，中国的煤炭开采技术和技术取得了显著成效和良好的发展前景。 本研究以石材建筑设备和技术为重点，梳理其发展历程和发展趋势，为我国煤炭开采的实践和创新提供基准。

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