浅析煤矿岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业

（山西神州煤业有限责任公司 山西 033000）

当前情况下，我国每年在进行矿山开采过程中通过岩石巷道所开采出的煤炭资源并不多，但在开采进度方面却一直处于稳步提升状态。矿山当中的巷道建设比较困难，建设周期较长，该因素成为影响岩石巷道煤炭产量的主要限制因素。经过经验总结，部分矿山在掘进作业方面沿用了气腿式凿岩设备以及全液压钻车设备，两种机械技术成为矿山机械化技术发展的主要代表，并成为岩石巷道掘进工程发展的重要依据。本文回顾矿山掘进机械化作业，并讨论该矿山岩石巷道工程的后续发展。

1.煤矿岩石巷道掘进作业的影响因素

采用机械化设备的方式来开展岩石巷道掘进工作能够提升掘进速度，但在运作设备之前，需要先明确设备所在工作区域范围内的工程要求，并且设定设备操作的具体规范，促使操作设备的工作人员能够掌握设备的运行状态，也能够重视岩石巷道的掘进工作。在严格遵从操作要求情况下，巷道的结构稳定性更强，倾角也符合设备运作需求，其不仅能够充分发挥出机械设备的作用，也能够有效提升机械技术水平[1]。

煤矿岩石巷道区域开展掘进作业除了会受到机械设备自身特点的影响，也会受到作业线目标的影响，需要保持巷道严格管理，并且控制巷道工程的质量，遵从工期设定，控制好巷道的采掘成本。巷道工程的质量需要严格遵从工程要求，尤其是做好进度控制，如果巷道工程出现延期情况，则会导致掘进作业受到限制，且煤矿开采效果及产量均受到影响[2]。为此，巷道作业中需要作业人员保持一致作业线，并且明确巷道管理目标，严格约束自身作业行为，确保按照工期对自身工作方案做出调整。

2.煤矿岩石巷道掘进作业对煤矿岩石巷道掘进工程的作用

正式开采作业之前，需要先了解巷道作业的实际情况，并在获取作业影响因素的相关信息以后，对岩石巷道的基本情况进行延伸，该种方式为后续工作提供保障，也能够确保工作进度更加稳定。具体来讲，开展掘进工作时需要先考虑影响因素问题，率先给出紧急问题的应对方案，如此，才能够有效避免煤炭开采受到影响，避免短期无法获取经济效益方面的问题[3]。纵观我国煤炭企业在岩石巷道方面的作业情况，虽然也取得一定的采掘成就，但因为机械化程度展现的问题也摆在我们面前，其形势非常严峻，反映出我国煤炭开采业技术水平的滞后，在今后的发展中必然会受到制约，甚至还会出现停产或者减产的情况。矿井开采时，巷道的掘进非常重要，在整个开采中所占比例非常高，其涉及了破碎、装载和支护三个重要过程，直接影响整个煤矿的开采工作。这个过程中选择的机械设备会直接影响工程质量，只有确保短时间内完成工程任务，才能保证安全生产的运行[4]。

3.煤矿岩石巷道掘进作业的设备选择

(1)连续采煤机

连续采煤机是目前国内煤矿企业常用的机械化设备，其主要用于岩石巷道的采掘作业当中，能够很好的和掘进机进行配合，从而促使整个机械化机组系统具备较高的综合效率，能够按照既定的工程计划完成掘进作业。在该种采煤机的作业下，即便是在整个机组仅安装一台设备，也能够促使同一台设备在不同的巷道当中进行交叉作业，此时能够充分调动该采煤机的运用效率，也能够有效控制设备采购成本[5]。具体来讲，连续采煤机在进行掘进作业时，当其被运进掘进区域，其可以完成当前掘进工作并继续被运到下个巷道当中，此时操作人员需要在巷道当中设置支护点，从而确保整个机械系统能够处于安装环境当中，而连续采煤机也能够在该种掘进环境下保持稳定运作。

(2)全液压钻车

全液压钻车能够大大提升工作效率，因为其机械化程度高，基本是自动化的操作，所以能够大大的降低操作者的劳动强度，将人们的双手解决出来，去关注更重要的方面。同时能够营造出良好的工作环境，促进地下掘进水平的提升是未来发展的必然趋势[6]。全液压推进钻车主要是通过液压和千斤顶的共同作用来进行工作的，油缸上有液压锁，避免在车辆运行时出现较大的攒动，提高了运行安全系数。如果在巷道掘进作业中使用全液压钻车进行施工，能够保证工作效率且具有良好的工作环境。

4.煤矿岩石巷道掘进工程的发展

纵观国内已经采用机械化设备开始岩石巷道掘进的煤炭矿山，其主要采用的机械化作业方式主要有两个类型，一个是通过皮带输送机配合综合掘进机，而另外一个方式则是通过斜式装岩机和全液压掘进钻车配合。

从第一种类别来讲，国内一些比较大型的煤矿公司从国外购进综合类别的掘进机，该种设备主要被用到煤炭岩石巷道的掘进作业当中，在配合皮带输送机的情况下，发现该种掘进方式存在一些问题，主要表现在：（1）整个设备的机组设施在外观方面成为影响机械化掘进作业的影响因素，具体掘进作业中需要根据巷道的尺寸来选择恰当的设备尺寸，且因为巷道本身的断面形状存在差别，因此需要考虑设备是否能够在巷道当中顺利运作[7]。（2）企业在使用该类型机械设备开展岩石巷道掘进工作期间，需要遵从说明书要求，且保障该设备在最大的经济切割硬度上达到13MPa。但在实际工作期间，发现巷道的岩石硬度会逐渐提升，如果岩石硬度达到f7.2，则会导致机械设备无法达到规范的切割效率，且设备本身在运行的时候震颤幅度也过大，内部零件咬合情况受到影响，出现较为明显的磨损。

第二种类别来看，全液压掘进钻车被运用到巷道岩石的掘进工作中，其主要承担了钻探工作，而此时其在侧卸式装岩机配合的情况下，将巷道当中的岩石采掘完成后直接装到车中，能够有效完成煤渣的运输以及煤炭资源的采掘工作。具体如图1所示。

图1 全液压掘进钻车机组

鉴于上述情况，后续煤矿企业在进行岩石巷道掘进工作时需要重视对设备的选择，尤其是重视设备采购，依据巷道的实际掘进情况，选择恰当的机械设备，保障设备的尺寸和外观同时，也要确保设备的数量充足，如此，才能够有效提升岩石巷道掘进工程的质量，保障掘进工作的效率。而煤炭行业也需要继续研究更多新型机械设备，并加大新型技术的研发投入，将新技术与巷道掘进机械设备结合在一起，从而将技术作为主要指导，将生产作为目标，在结合理论与实践的情况下，营造出较高的煤炭岩石巷道机械化水平，也促使巷道的机械化掘进工作尽早进入到全自动化状态中。除此之外，岩石巷道的机械化掘进工作也需要重视人员培训，定期对操作设备的人员予以技术方面的指导，促使操作人员能够熟悉并了解新的机械化机组，在掌握高水平的操作能力以后，考取对应的上岗资格证，其所完成的工作更具质量保障，也能够避免岩石巷道机械化掘进作业中可能存在的安全隐患问题。当然，上述措施的实施均需要煤炭企业具备较为先进的管理方式，采用科学的管理方法，其不断完善自身在掘进工作方面的管理制度，并建立对应的设备保养和检修制度，保障机械设备处于正常运作状态，为设备操作人员以及岩石巷道掘进工作人员提供安全工作环境。

5.结束语

目前采用机械技术来开采煤矿岩石巷道的想法还处于初期阶段，矿山工程中对于该类型技术的应用也不够成熟，该情况导致矿山岩石巷道工程的整体掘进质量受到限制，和其他发达国家之间存在明显差别。鉴于该种情况，我国需要进一步加大技术研发力度，并且增加技术研发方面的资金投入，确保对矿山岩石巷道工程的现有基础条件进行改进，调整煤矿岩石巷道的掘进模式，在总结先进经验和实践教训后，能够有效提升矿山岩石巷道的机械化掘进水平。