煤矿综合机械化快速掘进技术质量研究

2020-01-19陈自新

中国设备工程 2020年5期

陈自新

（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司综掘服务分公司，宁夏银川 750001）

在具体运用综合机械化快速掘进技术的阶段中，要将目前现有的支护技术予以改进，依据实际地质情况来优先选择先进化的锚杆机，提升巷道支护的成效，进一步加快成巷的掘进速度。在施工的时候，运用锚杆机打孔与安装锚杆，降低之前较为传统化锚杆支护的施工程序，改进掘进机割煤与锚杆钻之间安装失衡的现场，提升锚杆施工作业效率，降低掘进工作面的工作人员数量，并合理统筹支护工作和巷道布置之间的联系，从根本上进一步提升技术应用的安全可靠性。

1 综合机械化快速掘进技术概述

1.1 快速掘进技术概念

综合机械化快速掘进技术其实也是综合了许多机器的功能优点，通过科技将装载机、输送机、掘进机的功能集中呈现，使它的众多功能都发挥了出来，增强了它的综合性和先进性，这样一来，煤矿开采就大大地提高了原本的效益。在综合机械化快速掘进技术方面可以将煤炭开采过程中的众多工作结合起来，将掘进工作、运输工作、支护工作、给水工作、通风工作以及电力工作合二为一，进而系统化的煤矿开采和煤炭生产系统就产生了，可以有效地使煤矿开采的效率和质量提高，大大地加强了煤矿公司的经济收益，从根本上达到了预期的经济效果。

1.2 快速掘进技术的应用价值

在我国近几年来，经济发展的过程中，煤炭是其中最为主要的能源之一，居功至伟。在我国发展中的作用不容忽视，换言之，其是我国经济发展的命脉，因此，要不断地开发研究各类新型化技术，促使其更加区域成熟化，综合机械化快速掘进技术也就顺势而生，服务于煤炭产业。在进行煤炭开采过程中，该项技术就可以实现掘进、运输、支护、给水、通风和电力工作的一体化，从而降低用于人力、物力方面的开销，加大煤炭的转换率，进而促使其他相关产业赢的更大利润。

2 煤巷综合机械化的掘进工艺

目前，之前较为传统化的煤矿掘进工作主要为岩巷掘进技术。在早期的运用过程中，该类技术取得了十分优异的成绩。然而，在综合机械化的掘进机设备出现后，该类传统方式由于成本造价大、作业时间相对较长、效率不高等因素而逐步被代替。综合机械化的掘进机设备主要分成岩巷掘进机与煤巷掘进机。那么，依照综合机械化掘进工艺来分析，综掘机在具体施工作业过程中，主要为转动镶有锯齿的工作面来实现破煤工作，截割头和截割臂衔接在一起来实施。截割臂，主要是设备液压缸来实施控制，在工作面上实施移动作业，从而将各工作区域形状不同的巷道予以开辟出来，进而更好地达到工作人员工作的空间实际需求。在掘进工作面煤炭实施切割之后，通过掘进机耙爪予以抓取，之后再输送到输送机中，再将所开采到的煤炭输送到地面上。掘进机在具体实施作业过程中，将所开采到的煤炭送到地面上。掘进机具体在施工作过程中，是通过履带行走的方式，该种设计可以很好地适应各类恶劣的作业环境，以此将机械设备的性能更好的发挥出来。

2.1 钻眼爆破掘进法

虽然钻眼爆破掘进方式相对传统与落后化，该种方式也有着自身优越的特征，对于施工技术中运用到的设备并不会有太为严格的标准化，针对各类地质条件的施工环境，均能很好的予以适应，在航道的方向与长度不一的情况下，还可以保障施工效率，钻眼爆破掘进法方面的缺点也比较显著，施工工序尤为繁杂，整体的劳动强度也会很大，其中，所耗费的人力资源过高。

2.2 综合机械化掘进法

综合机械化掘进法，实际上就是运用装载、截割和运输的工序，在相应的作业区域来实现，其可以连续性接连不断地进行作业施工，整体的施工水平相对较高，所运用的人力劳动的施工强度不高，更为关键的就是可以在最大限度上确保施工人员的生命财产安全。该种方式可以极大地满足煤矿开采作业的各项实际需求。

在具体运用综合机械化掘进技术时，可以进行巷道的快速掘进，在实施全方位的安全检查后，其施工流程可以一一校对巷道的轮廓线，在洒水后实施割煤，实施临时化与永久性的支护，其在掘进方面的时间要比之前传统化掘进的时间段，其整体的工作水平是之前较为传统化的掘进工艺的7 倍之多；提升综掘工程的水平与质量，在之前较为传统化掘进工艺施工的时候，就会易于引发岩石崩塌，这针对后续化的采集与维护方面十分不利，但是，综掘机不会振动到周边的岩石，控制巷道也极为便利，成本造价不高。

3 煤矿综合机械化快速掘进技术质量

3.1 采用性能优良的掘进机

在煤矿掘进施工时，其中最关键的设备为掘进机，该掘进机的性能不但会直接影响到掘进速度，同时，也会影响最终的经济效益。因为掘进设备所掘进设备为煤岩和其他类型的矿物，这部分物质机构相对繁杂，物理硬度强，在掘进施工作业过程中，就会出现很大的振动幅度、频率大、冲击力强，除此之外，煤矿的环境均较为恶劣，掘进机还要实现不断的连续性工作。因此，在煤矿掘进阶段，最关键的就是要依据工作实际情况选择相应的掘进机。我国积极引进国外设备，并积极汲取国外先进经验，并做到取其精华弃其糟粕，这位掘进设备的制造与运用取得了一定的成绩。

3.2 采用现代化测控技术

运用先进化技术显著提升掘进速度与质量。先进化技术在掘进机中的运用展现在掘进机操作的自动化控制上，其同时兼具监控、检测与故障诊断。比如，在监控方面具备切割面尺寸监控和推进方向的监控等；另外，检测主要涵盖污染检测、温度检测与电压检测等；运用改善检测、监控和故障诊断系统直接性地加大掘进机的自动化水平，从而从根本上提升掘进的水平与效率。

（1）针对相关机械设备进行自动化操控，比如，调节切割断面的尺寸与掘进功率与施工作业的方向等，在掘进机上，可以通过安装传感器全方位监控掘进机的运行情况。（2）有关机械设备不管是在监测工况上，还是在故障这段上，均可以得到显著的强化，通过传感器采集自动化信息所产生数据的监测系统来予以创建，从而实时化监测到机械设备的油温、电压和采集监测情况，从而实现设备工况的监测和故障诊断的目的。

3.3 提高设备综合配套能力

机械设备在基本上都会发生配套不搭与配合度不高的情况，该类情况一旦出现，就会导致掘进设备无法将自身的优势发挥出来，掘进水平随即也会受到一定程度的影响。井下掘进工作会涵盖诸多方面，比如，供电、供水、运输与支护等，这部分环节缺一不可，均要实现高度配合才可以将自身的优势发挥出来。加大各个设备与系统之间的配合度，这对于提升掘进效率方面百益无一害。

除此之外，在支护环节，为了显著提升效率，要尽可能缩短支护时间。因为地质情况不一，所选择运用的支护措施也势必会有所不一，然而，在运用支护的时候，就要优先选择锚杆支护，该方式的优势集中体现在施工量小、支护成效优越。一般在实施钻孔时，会运用到机载锚杆钻机，这与之前较为传统化的施工工序进行对比分析，不但简化了工序，还节省了诸多人力、物力，更为关键的就是将掘进机和锚杆钻孔安装之间所发生的失衡问题予以解决。