煤巷综合机械化掘进技术分析

王生晖

摘要：以煤巷综合机械化掘进技术为基础，阐述了煤巷综合机械化掘进技术的重要性与特点，分析了煤巷综合机械化掘进技术的发展、现状及其技术工艺，提出了几项加快煤巷综合机械化掘进技术的有效途径。

关键词：煤巷综合机械化；掘进技术；机械化设备；

1煤巷综合机械化掘进技术的特点

我国的煤巷综合机械化掘进技术具有许多鲜明特点，首先，我国研制的综合机械化掘进机不仅设计合理、抗压力强、重心低、稳定性高，还具有综合能力强的突出特点，能够在不同岩层中发挥自身的优越性。其次，现代煤巷综合机械化掘进机将液压装置系统和加油系统合理地运用到机身运行系统中，合理地采用可编程逻辑控制器系统，这些新型的操作系统不仅提高了煤巷综合机械化掘进机的施工效率，还使其诊断能力得到了快速提高。最后，液压马达直接驱动装置在煤巷综合机械化掘进技术中的有效运用使掘进机的构造复杂程度降低，修复能力得到了迅速提高，减少了煤巷开采过程中成本和费用的开支。

2煤巷综合机械化掘进技术的发展和现状

在20世纪60年代，悬臂式掘进机是煤矿巷道掘进中运用最为广泛的掘进设备，该设备的掘进效率和功率都比较低。随着科学技术的不断进步，以AM50和S-100掘进机为主的掘进机设备逐渐被运用于80年代的国内煤炭开采中，虽然这些掘进设备的功能距当时发达国家的掘进设备相差甚远，但还是在很大程度上改善了当时煤炭开采行业的经济现状。80年代以后，国内的科研机构和研究人员开始把眼光放到对国外掘进设备的研究和学习上，并设计出与国外掘进设备相差无几的综合性机械化掘进机。随着科学技术的快速发展和全球经济一体化趋势的不断推进，我国逐渐形成了一套具有中国特色的煤巷综合机械化掘进技术理论，该理论的形成为煤巷综合机械化掘进技术的快速发展奠定了坚实的基础。现今，我国已经拥有20多种具有专利权的综合机械化掘进机，成为世界煤炭开采技术较为先进的发展中国家之一。

3综合机械化掘进
  3.1煤矿巷道综合机械化掘进
  煤矿综合机械化掘进技术属于近年来发展起来的一种高效掘进技术，其较适合应用于大、中型煤矿巷道掘进。转载机、悬臂式掘进机、刮板输送机以及锚杆钻机、带式输送机等是综合机械化掘进主要用到的机械设备。在这些机械设备中，发挥作用最大的设备为悬臂式掘进机，而悬臂式掘进机在我国的发展起步较晚。自1960年起，我国煤巷巷道掘进才开始应用悬臂式掘进机，起初引进的悬臂式掘进机功率较小，应用水平较低，在使用过程中经常出现问题，后来我国煤矿科技工作者进行了适当改进，应用水平显著提高。进入21世纪后，为更好地满足我国煤矿巷道掘进需求，我国自主研发一种中型悬臂式掘进机—EBJ-120TP型掘进机。该掘进机采用液压马达对星轮装载机构进行直接驱动，去除了减速机，这样装载机构便更可靠，同时，在掘进机液压系统中装设了自动补油系统，采用了封闭式油箱，这样可更好地防止油液被污染。此外，此掘进机还具有机身较矮、结构较紧凑等优点，还装设了液压锚杆动力源，可对两台锚杆钻机同时进行驱动，巷道掘进效率显著提高。
  3.2半煤岩巷道掘进与全岩巷道掘进
  对于煤矿巷道掘进而言，主要可分为全煤巷道、半煤岩巷道以及岩巷道。其中半煤岩巷道主要指在巷道断面面积中有（1/5~4/5）的为岩石，此类巷道主要为薄煤层巷道与高度低于3.0m的中厚煤层巷道，当前我国有很多矿井巷道属于该类巷道。在掘进此类巷道时，应用较多的机械设备主要为半煤岩巷悬臂式掘进机。在掘进岩巷道时，主要应用的机械设备为岩巷悬臂式掘进机。半煤岩巷悬掘进机型号有EBZ260、EBZ315、EBZ318、EBZ160TY、EBZ220TY以及EBZ200H等，其中EBZ260、EBZ315、EBZ318型主要应用于全岩巷掘进机，其余的掘进机较适合应用于半煤岩巷道掘进。
  4分析煤矿生产中综合机械化掘进技术
  4.1煤巷及岩巷掘进作业的流程
  煤巷及岩巷掘进具体的作业流程如下：首先进行破煤操作，然后进行煤矿的装载及运输操作，最后合理地将掘进机械退场。在煤矿生产中综合机械化掘进设备采用液压传动的方式，结合具体的需求在工作面中切割出能够满足煤矿开采实际需要的巷道；煤矿资源切割工作结束后，可以借助机械化掘进设备自带的耙爪，将煤矿资源输送到掘进机内的传送系统中，然后经过输送机皮带的传送，运送到作业面以外的空间；综合机械化掘进机完成煤矿掘进作业之后，操作人员需要严格按照既定的规范标准将综合机械化掘进设备做好退场操作，运送到另外一个工作界面。
  4.2煤巷及岩巷掘进工艺
  钻孔爆破掘进及综合机械化掘进是煤矿生产中的主要掘进形式。其中钻孔爆破掘进是比较传统的掘进工艺，同综合机械化掘进工艺相比，钻孔爆破掘进的机械化程度比较低，并且对实际的地质条件要求也不高，在很多地质条件下都能够有效的应用，并且还能够结合具体的掘进需要将掘进模式进行调整。但是该种掘进方式的缺点就是整体的机械化程度不高，并且施工操作比较复杂，还需要消耗大量的人力，具有很强的劳动强度，掘进效率不高。而综合机械化掘进技术，是一种新型的煤矿掘进技术，采用破煤、装煤、运输、掘进反复循环的方式开展工作，能够独立完成掘进作业，整个作业过程是持续性的。由于该种掘进技术自身的优势，在现今煤矿开采中应用比较广泛，避免了传统的掘进工艺的自身缺陷，相比较钻孔爆破掘进工艺，能够将工作效率提升30~50%，但是该种技术对整体的机械化水平有较高的要求。

  与传统的掘进技术相比，综合机械化掘进技术的效率更高，并且在作业过程中不会对周围的岩石产生振动影响，有效地规避了岩石崩塌问题发生，在挖掘巷道的时候容易控制，消耗的成本也不大，该种掘进方式有着比较大的切割强度，沿着前进的方向旋转，减少了对机械本身的磨损，延长了机械的使用寿命。例如EBZ160掘进机是一种新技术装备，该种掘进机具有以下特点，刚性好，强度高，破岩能力强；具有内、外喷雾灭尘系统，内喷雾具有漏水检测及保护功能；液压系统具有恒功率、压力切断、负载敏感控制功能；液压、电气和轴承等元部件国际化配置，技术水平高、故障率低所以现阶段得到了广泛的应用，同传统的掘进设备相比，该种类型的掘进机在掘进操作中故障发生率降低60~70%。
  4.3掘进工艺的发展
  除以上具有代表性的掘进工艺外，国内一些知名企业在生产实践中，积极发挥企业自主创新的优势，在采用掘进机及其配套的作业线方面，形成了独具特色的掘进工艺。如某煤集团在经过十多年掘进工艺的创新研究上，形成了成熟、科学的快速掘进机械化作业技术—新型掘进工艺，该掘进工艺适应了我国煤矿煤巷快速掘进和安全高效的发展，将成为目前大中小型煤矿掘进的主要工艺，将为我国煤炭工业的健康发展起到非常重要的作用。该新型掘进工艺以掘进机配套不同型号的液压锚杆钻车、自移式（或固定式）带式运输设备，形成综合机械化作业线。与常用的作业线相比，其主要表现在支护设备技术、运输设备技术及工艺技术等方面的创新，该作业线满足了单巷、双巷及多巷掘进的工艺要求。在实际生产中取得了较好的经济效益，将成为我国掘进工艺的发展方向。

结束语
  综上所述，随着我国科学技术的不断发展，煤炭企业进行现代化的矿井建设时，需引进国际先进技术，在煤矿的开采方面采取生产集约化形式，采取成套化、机械化的开采设备，并培养一批专业技术强的开采队伍，同时需采取煤巷综合机械化掘进技术，以提高煤矿开采的效率。
  参考文献
  [1]关于煤巷综合机械化掘进技术的研究思考[J].任文华.工业设计.2015（09）
  [2]煤矿生产中综合机械化掘进技术的实践[J].韩燕伟.现代工业经济和信息化.2018（06）
  [3]综合机械化掘进技术在煤矿生产中的实践[J].张忠军.内蒙古煤炭经济.2017（02）