煤巷综合机械化掘进技术分析

我国的煤炭资源比较丰富，且储存量较大，其开采方式主要是井工开采。而随着煤炭采掘的技术的提高，促进我国煤矿开采业的向前发展，最终带动机械掘进技术的发展。煤巷综合机械化掘进技术的出现，不但能弥补传统悬臂式掘进技术的不足，而且能加快掘进的速度，提高掘进效率，故对煤巷综合机械化掘进技术实施深入探讨，在提高我国的煤矿开采效率，缩减作业时间等方面，具有重要的现实意义。

1 煤巷综合机械化掘进技术的现状

我国最初使用的掘进机械为悬臂式掘进机，其出现在20世纪60年代，功率位于30～50 kM间，其效率较低；到了80年代，我国开始研发煤炭机械，其代表为AM50和S-100两种掘进机。现阶段我国的技术研发人员已经吸取国际先进技术，研发出生产力较高的综合采煤机械，因此，目前此种掘进机的生产能力可满足我国的市场需求。

2 煤巷综合机械化掘进技术的特点

现阶段我国新研发的新煤巷综合掘进机具备的特点为：⑴新煤巷综合掘进机的设计十分合理，且结构比较紧凑；⑵新煤巷综合掘进机的体型矮小，从而可降低其重心，确保工作的高稳定性；⑶新煤巷综合掘进机生产能力较高，且破岩能力极强，还能在各种地质环境下工作；⑷新煤巷综合掘进机采取液压马达实施驱动，能将机械的整体结构简化，并且方便日常生活中对其的维修及保养；⑸新煤巷综合掘进机采取的是无支重轮履带的行走机构及履带导向轮黄油缸装置，可极大地提高机械行走能力，方便施工者操作；⑹新煤巷综合掘进机引进PLC控制系统，能增强诊断故障的准确率；⑺新煤巷综合掘进机采取的液压系统比较简单可靠，同时其增设的自动加油装置，可提高液压系统整体的可靠性。

3 煤巷综合机械化掘进技术的设备选择

⑴设备组成：目前煤矿煤巷综合机械化掘进机采取的设备包括掘进机、转载机、锚杆钻机、皮带和煤电钻等；⑵设备选择：煤巷综合机械化掘进技术设备详情见表1。

4 煤巷综合机械化掘进的施工工艺

4.1 前期工作

进入工作面需检查所有设备，并启动掘进机，自巷道的中心底部进刀后开始切割，再左右摆动截割头，自下往上实施切割。完成一个完整的装运后，需退出掘进机，并切断电源，再实施敲帮问顶和铺网、上钢带等临时的支护工作。同时人工把煤帮刷齐和找平，最后安装顶锚杆，之后再进行下一个工作。

4.2 截割工艺

在掘进截割的过程中，需按照巷道围岩的情况、断面的大小度有序实施，并有效利用掘进机的截割头左右摆动及升降等，完成既定工作；截割程序需以可顶板支护及方便开截的原则为主；遇到中等硬度的煤岩，需采取自下往上采取分段摆动的截割程序工作，而比较破碎的顶板，则需采用留顶板法自下往上分段地摆动截割；对节理发育软煤，需在下部中心进行开钻，再采取左右摆动及周边刷邦等截割程序施工。

4.3 支护工艺

掘进机在削装运退出之后，需用长把工具实施敲帮问顶，再挂网和上钢带开始临时支护。通过锚杆钻机打出顶部锚杆眼，并安装锚杆，安装时需先做好中间锚杆，用镐把两帮刷齐之后，再用煤电钻打眼，以装帮部的锚杆，之后挂帮网和装托板，最后拧紧螺母。

5 实现煤巷快速掘进的关键环节

5.1 选择性能好的掘进机

现阶段我国使用的中型掘进机有EBHl20和E―BJl20TP两种类型，两者的切割能力均很强，能满足我国的市场需求。国内的掘进机需在其液压、电气和元件等配件的选用上严格把关，确保其质量过硬，对部分重要元件最好购买进口类型；齿轮传动装置避免使用串联装置，可选用模块组装装置，不但能简化结构，而且也便于检修，可有效提高设备稳定性和可靠性。

5.2 引进现代化测控技术

⑴需提高掘进机的自我控制能力，如对方向、切割断面和切割点击的功率等的监控；⑵能实时检测掘进机的工况，并诊断其故障，如测控供电电压、检测电机负荷、液压系统和温度等，从而提高掘进机的利用效果，以完善煤巷掘进的能力。

5.3 实行锚杆支护

假设煤巷中除掘进机以外的机械设备出现配套的能力低、配套的设备完善度不够等情况，也会降低巷道的掘进率，并会限制掘进机的工作能力。巷道掘进工程内的主要配套设备有供电、供水、支护、运输及通风等，想要提高煤巷掘进的能力，需充分发挥出机械设备功用，从而发挥出支护及运输设备的功效。想要缩短作业时间，就需按照地质条件，使用锚杆，以提高巷道的保护，加快煤矿的掘进速度。使用锚杆类的钻机巷道，掘进与钻锚均无法同时施工，需及时安装临时的支护设备，提高钻进速度。监理快速安装系统可通过锚杆机，将钻孔和搅拌等复杂工序一次完成，缩短钻锚时间。降尘时，可引进高压水喷雾的新技术，在掘进机上设置增压水泵，以净化断层空气。想要减少辅助运输的工作量，就需实施锚杆支护，可达到减少运输量的目的。

5.4 启用掘锚机

目前我国现阶段使用的掘进机，其体积都较大，而且采用W钢时定位钻孔，会增加工作难度，此时可使用掘锚机解决这一难题，从而促进煤巷快速掘进。以ABM20型的掘锚机为例，其截割功率是270kW，总重量是80 t，在截割滚筒的后面直接装置顶板的支架，能为工作人员提供一个安全工作的环境，并且还能提高其截割的速度，减少粉尘。

6 煤巷综合机械化掘进技术的发展方向

我国已经实现了煤巷综合机械化掘进技术的全面应用，有效提高煤巷的掘进速度，而随着技术的不断更新，掘进机的发展方向为：⑴重型化：未来煤巷掘进已经走向重型化，机重超过100t，可切割的岩石硬度会不断增高，截割的功率约为450kW；⑵掘锚一体化：会在掘进机上直接装备锚杆钻机和超前临时的支护装置，从而提高其工作效率；⑶走向自动化或者远程控制，实现自动化无人操作的掘进工作面；煤巷锚杆支护上，需积极进行巷道围岩的地质勘探和测试，扩大煤巷的锚杆使用的范围。

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。而我国煤矿需实现生产集约化和设备成套化，就需采购功率较大、重型和高性能的煤炭采掘设备。只有不断提高我国的煤炭企业采掘机械化的程度，并不断加快高效和高产矿井的建设步伐，才能实现高效掘进技术和装备进一步发展，并全面促进煤巷的综合机械化设备的普及。