煤矿高效掘进技术现状与发展趋势

胡忠峰

【摘  要】本文首先阐述了煤矿高效掘进技术的使用现状，接着分析了煤矿高效掘进技术的发展趋势。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

【关键词】煤矿;高效掘进技术;现状;发展趋势

引言

随着我国经济发展水平的提高，对煤的需求量不断增加，自然资源毕竟是有限的，这也使得煤炭开采环境越来越复杂。未来要更好地开展煤炭开采工作，提高生产效率，就需要对掘进技术进行升级，充分引进现代化技术，提升煤矿掘进的工作效率，不断实现自动化生产，促进煤矿行业的进一步发展，为我国国民经济发展作出更大的贡献。

1 煤矿高效掘进技术的使用现状

1.1 截侧技术

1.1.1 截割头的设计

在使用掘进设备时，截割头的设计是十分重要的，其质量和水平直接影响设备性能的有效发挥，因此在煤矿掘进过程中，截割头的设计也是较为关键的环节。要想更好地提升煤矿生产的水平和质量，就需要采取科学的措施提升生产的安全性和稳定性程度，从而提升生产效率。在煤矿生产过程中，环境条件也会对生产技术的使用情况造成影响，技术操作人员必须结合实际生产需要进行全过程的控制，不断完善和改进设计方法，保证在生产过程中，掘进设备能够正常、高效运行，保证生产环节的完整性。当前，业内专家也在截割头的制造工艺和设计理念方面进行研究，并积极引进先进的科学技术，提升截割头的耐用性和工作效率，但是，就我国煤矿生产的现实情况来看，在截割头设计的过程中，还存在一些问题。这些问题不但使煤矿生产效率难以提高，还可能造成极大的成本浪费，因此，在煤矿生产工作中，可以尽可能使用滚压破岩的施工方法对截割头进行有效的完善和改进，提升截割头的工作能力，延长设备的使用寿命，从而提升煤矿生产效率。

1.1.2 辅助切割

随着我国经济和科技发展水平的不断提升，人们在对工业生产设备进行改进的过程中，也开始广泛使用辅助切割设备。对于煤矿生产工作来说，辅助切割还是当前使用频率较高的切割手段。较常使用的辅助切割方法有冲击振动和高压水两种，其中冲击振动方法在生产过程中主要是使用物理学的惯性理论对煤矿掘进设备进行改进和完善，在改进之后，能够达到较好的截割效果，满足预期的要求，但是这种技术当前还不够成熟，需要不断进行改造和升级，然后进行普遍推广;而高压水方法主要采用高压水射的方法来将岩石切碎，相比于其他方法，这一方法具有较为明显的优势，在使用过程中不但可以降低设备的磨损程度，起到保护施工设备的作用，还能降低粉塵的产生量，能够创造更大的综合效益。

1.1.3 双速截割

在对煤层进行截割时，如果掘进机的功率比较大，那么截割过程中所要承受的阻力就相对比较小，因此更有助于工作的开展，还能大幅度提高生产质量和生产效率。如果是对岩石进行截割，通常在截割的过程中就需承受较大的阻力，为了避免截割机过载现象的出现，就需要让设备在低速运转模式下运行，同时还要进行科学的设计，将截割单刀力的数值加大。我国当前在煤矿生产中使用掘进机调速方式主要有恒扭矩双速电机、机械变速和恒功率双速截割电机这三种方法。恒扭矩双速电机调速方法在使用过程中还存在一定的问题，在高低转速的情况下所产生的扭矩变化不太明显，而在低速的状况下也不能有效提高截割能力;机械变速方法在低转速的情况下能够产生较大的切割力，可是，由于在运转过程中通常使用减速箱齿轮的办法，因此在实际应用过程中，变速难度相对较大，对人工劳动的要求比较高，并且在运行过程中还可能产生不同程度的环境污染问题;恒功率双速截割电机调速方法主要借助电机调速的模式，在调整速度的过程中不用进行其他的操作，操作较为简单，并且速度相对较快，在低转速的时候电机功率的变化也不太明显，但是与其他方式相比，在低转速情况下，其单刀力更大，是其他方式的两倍还要多，可以显著提升设备性能，因此使用较为广泛。

1.2 负载反馈调速技术

煤矿掘进机的工况参数比较多，其中最关键的就是切割牵引速度，切割牵引速度的合理直接影响掘进机的参数，同时还会对削切厚度、钻入深度等问题造成影响。负载反馈调速技术主要使用变量泵一负载反馈无级调速和比例多路换向阀来对切割牵引速度进行调整，使用这一技术能够降低功率的损耗量，还可以对液压系统发热情况进行有效防范，从而起到延长液压元件的使用寿命的作用，以此来保证煤矿掘进机更有效地进行工作。当前使用较广泛的EBZl60TY型掘进机就是使用了比例多路换向阀和恒功率变量泵等液压元件，达到了牵引无级调速的目标，从而使得整个机械设备的性能得以提高。

2 煤矿高效掘进技术的发展趋势

未来煤矿高效掘进技术的发展趋势将主要体现为掘锚一体化，现在美国和澳大利亚等国家在掘锚作业中都开始使用掘锚机进行平行作业。相比于在锚杆钻车和采煤机之间进行交叉换位施工，掘锚技术具有更加广泛的应用范围，同时其支护效果也相对更高，在业内引起了广泛关注。除此之外，掘锚一体化技术还能在顶板条件不好的双巷或者单巷中掘进，并且掘进速度比较快。将循环的时间严格控制在半小时以内，每天进尺量可以达到40～50m，在顶板暴露之后对其进行及时的安装，可以使支护的质量得到大幅度的提升，同时还能保证巷道的成型性，极大地改善了支护作业的环境。要想对煤矿高效掘进工作进行升级，掘锚一体化技术必将是未来的主要发展方向。其不但能够提升煤巷掘进的高效性，还能提升技术水平，在我国的发展前景比较好。根据当前我国的地质条件和工艺技术，深入研究掘锚一体化技术，能够为该技术的应用和推广创作条件。

结束语

近几年，随着我国经济发展水平的不断提高，人们对生活质量的要求逐渐提高，因此对自然资源的需求量也越来越高。对于煤矿行业来说，传统的开采和生产技术已经不能满足新时期人们的需求，只有进行技术升级，才能提升生产效率，更好地适应市场的需要。借助科技的力量所形成的煤矿高效掘进技术在当前煤矿领域发挥着越来越关键的作用，具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1]张修成，焦清志.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势分析[J].工程技术研究.2019（17）

[2]袁帅.试论高效掘进技术质量研究[J].中国石油和化工标准与质量.2019（16）

（作者单位：山东里能鲁西矿业有限公司）