煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢

張小軍

【摘 要】煤炭是我國主要的能源產業之一，對于經濟的發展起著極為重要的作用，如何提高煤炭的開采效率成為相關部門和機構重點關注的問題。本文首先闡述了高效掘進技術在我國的發展現狀，然后與國外進行了對比，最后分析了煤礦高效掘進技術的發展現狀，希望為相關人員提供一些理論基礎，在實際中減少資源的消耗，降低成本。

【關鍵詞】煤礦；掘進技術；現狀；發展趨勢

隨著科學技術的不斷提高發展，其在工業的各個領域也逐漸應用開來，能源作為世界各國都普遍關注的重點，研究更為深入。煤炭是我國主要的能源產業之一，對于經濟的發展起著極為重要的作用。因此，如何提高煤炭的開采效率成為相關部門和機構重點關注的問題。高效掘進技術在此背景下大大提高了生產的工作效率，并且保障了工作人員的安全，也是當前工業研究的主要方向。

一、高效掘進技術的發展現狀

1.煤巷高效掘進技術

在上個世紀七八十年代，我國開始注重對于礦井的質量以及安全問題，并且在一些設計師和工人的指導下進行了改革，取消了巖石集中巷的布置方式，所以目前我國煤礦掘進巷中煤巷的數量占有較大的比較，約有七成左右。目前，我國的煤巷高效掘進技術主要有三種，分別是煤巷綜合機械化掘進，大斷面煤巷連續采煤機高效掘進以及掘錨機組掘錨一體化掘進。三種都是我國目前整體技術較為先進的，達到了較高的水平。在采煤方面，煤巷掘進機工作的穩定性好，生產能力強，而且采用先進的驅動和支撐技術，大大提高了工作的安全性。第二種是集落煤、裝運以及運輸為一體的綜合采掘機器設備，我國的神東、萬利、魯能等公司均采用了此設備，實踐證明，連續采煤機可以加快工作速度，減少勞動成本，符合高效采掘的要求。第三種一體化掘進更是在有效的空間內將采掘的效率大大提高，但由于空間的局限，可使用的范圍仍然有限，需要進行進一步的研究開發。

2.半煤巖巷高效掘進技術

煤巷掘進技術是最主要的煤礦掘進技術，除此之外還有大量的半巖煤巷道掘進，其約占總工程量的二成左右，主要是薄煤層以及兩米一下的中厚煤層。我國的大部分煤礦半煤巖巷的采掘大多采取懸臂式掘進機，因為這種機器重心較低，安全性較好，破巖能力好，并且部件簡單，便于拆卸維護，減少了維修成本?，F用的機型主要有EBJ-120TP、EBZ160TY、S150J三種，機重普遍較大，切割功率大。

3.巖巷高效掘進技術

在我國的巖巷施工中，最主要的還是鉆爆法，作業線主要有全液壓鉆車配側卸裝巖機巖巷掘進以及重型懸臂式掘進機掘進兩種方式，兩者的使用比重較傾向于前者。前者的主要優點有雙臂鑿巖，速度較快，采用先進的液壓系統以及模塊式結構，操作便捷且便于維護，穩定性高，利用其可以得到提高掘進的工作效率以及采掘的質量。后者常用于大斷面巖巷，并且其還處于實驗階段，采用國外引進的掘進機，還在探索時期，其掘進的效率較低，還有我國復雜的地形地貌等因素給進一步的廣泛使用帶來了不便。雖然后者使用的過程中遇到了不少的困難，但其是煤礦采掘技術發展的大致方向，因此需要進一步的研究和探索。

4.煤礦錨桿支護技術

巷道支護技術是煤礦在開采過程中極為重要的一項技術，近年來，由于煤礦事件的頻發發生，大家開始更加關注掘進的安全性，因此煤巷錨桿支護技術的發展極為迅捷。這種支護技術使用成本低、并且支護效果還較好，給眾多的企業帶來了較大的經濟收益。我國的錨桿支護技術已經形成了成套的技術，包括巷道圍巖地質理學測試技術、W鋼帶及其軋制技術、支護施工的工具檢測儀器等等一系列的支護技術。

二、國內外的發展差距

與外國的先進研究技術相比，我國在煤礦采掘方面的破巖、安全以及穩定性等很多地方都存在著明顯的差距，目前我國煤礦使用的高效掘進機器，大多為國外進口，掘進技術也較為落后，在機械的切割功率、設計制造、加工以及自動化技術等方面都存在著差距。

在懸臂式掘進機的研制中，太原研究院和佳木斯煤機廠較為先進，但在總體的性能以及切割、裝運、載荷等多方面還沒有完整的理論體系，甚至還處于一篇空白的現象。連續采煤機技術首發于美國，而我國的相關技術完全依賴進口，核心技術還需要長足的發展與進步。我國在掘錨機組的設計方面，還處于實驗和研究的階段，在材料和設計工藝方面還需要不斷發展。我們要充分認識到與國外發展的差距，并且不斷創新，進行設計，爭取做到設計制造的自主化。

三、煤礦高效掘進技術的發展趨勢

1.發展掘錨一體化技術

目前，外國的主要產煤的發達國家廣泛的使用掘錨一體化技術，即通過掘錨機組來實現員工相對平行的工作作業。和連續采煤機以及錨桿鉆車相比，掘錨一體化的使用范圍更廣，在采掘方面的掘進和支護的作用也更強，已經引起了煤礦界的相當大的關注，可以說是一次成功的技術革新。其在國外已經得到了成熟的應用，因其技術優勢明顯，所以在我國也有較為廣闊的應用前景，在注意我國的地形地貌等自然條件的基礎下，應重點發展掘錨一體化，并且抓好配套設施的研究進展。

2.大斷面多巷掘進推廣使用連續采煤機

連續采掘機多巷掘進是國外發達國家在采煤時長期采用的掘進技術，并且已經被認可為是高效的采煤掘進方式。所以，目前我國的神東公司、晉城煤業集團等企業都開始使用連續采煤機進行掘進，并且取得了較好的效果。在研究領域，國內的多項掘進記錄由其所創造，實現了研究與實踐的雙向進步。所以，連續采煤機的多巷高效掘進也是將來采煤行業必然的工作趨勢。

3.半煤巖及全巖巷高效掘進技術

隨著煤礦在開采過程中遇到的全巖巷愈發見多，正在掘進過程中就需要用到重型的懸臂采掘機作為采掘的主要的工具。在我國，在重型的懸臂采掘機方面的研究和利用的技術都還不是很完善，所以是目前的發展方向。大功率的重型采掘機所采用的的心技術以及嶄新的工藝在推進采掘進程，整機遙控和檢測，以及故障的排除等方面具有更高的技術，其的廣泛利用可以不斷的提高采掘機器的整體性能，拓寬煤礦機械化的使用范圍。

4.高效掘進配套技術

高效掘進配套技術首先是配套的除塵設備，目前，我國在工作面使用的除塵手段主要是噴霧除塵，這種方法除塵效果并不是很好，其工作效率最高只能達到70%，所以為了達到更高的除塵效果，我國與德國合作研究出了新的除塵系統，效率高達99.4%，已經是國際上的先進水平標準了。其次是地質保障系統，煤巷中進行作業急需注意地質情況，保障工作人員的安全，因此，地質保障系統的技術改進是完全有必要的。重點發展在地質構造較為異常的探測可視化技術是基本的要求。最后是錨桿支護技術，其已經在煤礦得到了廣泛的利用，而今后的重點發展趨勢是推廣煤以及半巖煤巷在地質力學方面的測試及評估和動態信息錨桿設計技術。

四、小結

本文首先闡述了高效掘進技術：發展掘錨一體化技術、大斷面多巷掘進推廣使用連續采煤機、半煤巖及全巖巷高效掘進技術以及高效掘進配套技術在我國的發展現狀，然后與國外進行了對比，最后分析了煤礦高效掘進技術的發展現狀，掘進機械化程度在隨著科技的發展不斷提高，并且為高效掘進技術的發展提供了一個良好的發展渠道，我們可以預見我國將來的煤礦高效掘進技術的重大突破指日可待，不斷推進我國的工業以及社會經濟的全面發展。

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