井工煤矿掘进机械化探析

◎王智

在煤矿建设开采进程当中，伴随着科技水平的显著提升，机械化施工技术活动广泛应用，顺应当代矿井综合开采能力，推动煤矿井巷工程项目施工快速开展，充分满足煤矿高产要求。在此，本文将针对井工程煤矿掘金机械化进行简要工程。

一、前言

纵观可知，煤矿生产相关的生产能力以及连续采掘、安全作业、经济效益等跟掘进水平以及掘进技术、掘进装备等各项内容有着直接必然联系，其影响十分深远。在我国现代化煤炭生产进程中开展安全高效的矿井建设工作，建议选用先进综合机械化掘进模式，在实现先进水平显著提升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备的应用成效，给予相关作业线综合配套问题高度重视。

二、简述综合机械化施工技术相应特征

在煤矿工程建设以及日常生产进程当中有效使用综合机械化施工技术，其能够促进作业效率的强化提升，确保生产安全。具体来说，综合机械化施工技术的主要特征为，第一，高效性，通过对比传统意义上的煤矿普采作用，综合机械化作业可获取更好工作成效；第二，高产性，在实际的综合机械化应用进程当中，涵盖有煤炭开采以及巷道掘进、装运煤炭等多个环节的工作效率显著提高，与此同时，施工人员作业难度获得大幅降低；第三，安全性，综合机械化加强机械化程度成效能够通过工作效率提高进行展现，此外也可基于抑制人劳动时间方面实施体现，在此进程中，采煤操作者人身危险因素实现优化控制，进而尽力保障实际作业安全。

三、井工煤矿机械化掘进工艺

1.煤巷掘进。

高效实施煤巷机械化掘进作业的相应方式主要包括三方面内容，悬臂式掘进机设备以及单体锚杆钻机配套作业线；掘锚一体化机组设施；连续采煤机设备以及锚杆钻车配套作业线。具体来说，第一，煤巷悬臂式掘进，该项工艺措施包括配胶带运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、单体锚杆钻机支护等多种作业模式，能够更好地适应实际的煤层赋存条件，该工艺特征为电气系统可进行合理的PLC控制，监控检测工作可实现自动化，便于针对故障诊

全液压钻车钻爆法破岩工艺 ― ―该工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施，进行爆破落岩，此工艺钻进速度很快且相应的凿岩成效较高，尤其是可获取较高的硬岩钻进效率，使得凿岩所用时间大大减少。与此同时，使用此施工技术可实现较高钻眼质量获得，并充分保障爆破成效，涉及作业操作人员相对较少且工作效率相对较高，通常是选用两人进行钻车作业，若技艺熟练则可一人展开操作。能够有效完成深孔爆破行为，让爆破效率大幅提高，强化循环进度。在实际施工操作中司机距离迎头较远，进而可充分保障作业拥有较高安全可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而言，液压凿岩机设备产生的噪音更少一些，促使工人现场劳动环境得以优化改善，激发单进潜力，日后该工艺可积极发展成为硬岩掘进主流工艺。

全断面岩巷掘进机的破岩工艺――在国外，该项掘进工艺已经发展的十分成熟，其可谓为集破岩、装运、支护等工序于一体自动化程度较高的施工工艺和装备系统。相较于传统意义上的钻爆手段而言，此类工艺颇具快速、高效、安全可靠、施工质量好、对围岩的扰动小等优点。由于TBM设备长度大，不便转弯，设备安装拆除工期长；又属于机械切割破岩，坚硬岩层断进行辅助；液压传动结构相对较为简单，可实现便捷操作；机型构造十分紧凑且很简单，拥有较高稳定性；可实现便捷检修操作，容易操控。第二，连续采煤机掘进，在多巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快速掘进技术，即使基于相同设备实施掘进难以平行于锚杆支护作业，若是运用多巷道掘进方式实施交叉操作，则可做到掘进及锚杆支护平行施工，当连续采煤机设备进入巷道之后，在社设备实现一定距离掘进操作之后，通过联络道连续采煤机可退至另个巷道中，在此过程中锚杆钻车进入巷道，而后可实施锚杆支护施工作业。历经往复交替循环施工，可做到掘进以及锚固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方式，单巷掘进难以顺利实现，该类型掘进方式存在有较大巷道空顶距离，针对实际地质条件要求相对较高，进而在煤巷掘进中有着一定程度条件限制状况。

2.岩巷掘进。

中使用时，设备故障率高，效率低。因此，一般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工，除平硐开拓的煤矿外，TBM不适合于煤矿井下施工。

破岩设备主要包括全液压钻车以及全断面岩巷掘进机设备、储装运系统等多项内容，具体来说，第一，全液压钻车，基于液压钻车作业线的合理应用，可实现劳动效率的显著提升，保障生产安全，强化单进水平，纵观可知，液压钻车相关的推进器以及支臂、千斤顶等均使用的为液压结构，同时将液压锁安装设置在工作油缸前端位置，伴随着工艺水平的显著提高，造成巷道作业施工面得以扩张，在实际生产建设过程中凿岩钻车的优越性愈发突显，对应的应用要求同样很高，具体的工艺流程是全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混凝土。第二，隧道全断面岩石掘进机设备在国外使用已经有百年历史，然而该项技术在我国发展甚为缓慢，研究表明，我国自主生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧道长度均不超过一千五百米，难以充分适应较长隧道实际工程需求。第三，储装运系统，研究我国范围内岩巷矸石储存运输工艺可知，其大都选用钢丝绳设施针对靶斗实施牵引进行装机，同时配置矿车设施进行装运，矸石储存多选用巷道方式。为大大提高单进水准，则需配置良好的出矸工艺系统，然而该种方式涉及的成巷时间相对较长且装车效率很低，导致形成较差的安全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著提高，建议选用机械化工艺措施，优化爆破以及装配、储存、运输多个系统。

3.综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺。

要求除尘机设施应努力系列化，使得其可有效匹配跟使用地点的压风量设计，如此一来，除尘效率得以大幅提升，除尘效果可获充分保障，可实现优良作业环境的充分营造。针对旋转密封问题进行优化解决，做到高压内喷雾，可起到良好的喷头防堵作用。要求后配套系统应采取有效措施针对矸石的储存缓冲问题进行解决，将掘进机设备效能最大限度发挥出来。某些断面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机可能是解决岩巷掘进的有效途径。