煤矿高效掘进技术现状与发展趋势

摘 要：煤炭作为我国主要的能源材料，具有巨大的开发利用价值，但随着社会体制的改进、时代经济的发展，我国对于能源的需求日益增大，煤炭产业的开采挖掘由传统的露天或者浅层开采转变为深地层的勘探。因此，诸如煤炭类的主要能源开采已经与快速增长的经济节奏有所脱节，煤炭产业的有利开采与高效能的开发利用成为当前形势下迫切需要解决的问题点。

关键词：煤炭掘进；技术现状；发展趋势

我国是煤炭资源储量相对丰富的国家，但由于社会体制以及经济的快速增长，对于能源应用的需求越来越大，煤炭开采面临的各方面的压力也无形中变得迫切。如今多数煤炭企业过多注重经济效益的谋取而忽略了对环境的保护以及产业煤的高效率优化利用，本文针对煤炭产业掘进技术的现状与发展趋势走向进行分析探讨。

1 高效掘进技术

1.1 悬臂式与单体锚杆钻机开采技术

我国煤炭高效掘进技术有多种，其中应用最为广泛的是单体锚杆钻机与悬臂式掘进机结合配套的开采技术，其主体利用掘进机的大面积快速的掘进开采，个别点域进行单体锚杆钻机的操作应用。如与采煤机配套的CMM25-4型四臂锚杆钻车样机，其是由煤科总院太原研究院，后期通过对其进行为期3个月的井下工业性实验后，发现其整机及部件的各项性能指标，均可满足井下生产的涉及要求以及需要。

另一种煤炭掘进技术为单体锚杆钻机与连续采煤机的综合运作开采模式，此种技术适用于多巷道交替更换开采作业，有利于提高单一巷道内的掘进速率。并且实施有效的整合调配。

1.3 掘进机、锚杆钻机一体化技术

掘进机、锚杆钻机一体化整合式作业技术是近期比较流行的新兴技术，目前尚还处于技术运行测试阶段，其整合度及自动化高，能够全面掌控煤炭巷道掘进的基本状况参数，并对探测的相关数据进行处理分析，以生成最高效优化的技术整合的实施的方案。

曾在2003年晋城煤业集团就曾引进过一台ABM20掘锚机组，进行了巷道试验，试验的巷道断面为4.9m×3.3m，此套设备在进行试验期间生产能力为月进900m。

随之2005年山西、崇州等煤业集团相继引进了掘锚机组，分别为ABMS和ABM型，均在国内掘锚机组中取得了较好的成绩。

掘进机作为煤炭巷道掘进的主体设备，有着无可替代的作用。因此，对于掘进机技术的提高应用，也是对煤炭掘进开采整个项目的发展提高。由此可见，适用于有锚杆支撑保护的巷道掘进技术可以视采用连续掘进机和单体锚杆的方式，连续作业的方式能够发挥掘进机的作业效率，组合性的锚杆钻机可以辅助式提供剩余断面的掘进，因此，在大断面的巷道情况下此种技术方式最为合理。

2 煤矿高效掘进技术现状

2.1 连续采煤机技术现状

我国在连续采煤机方面的技术，开发起步相对较晚，在同类产品方面可谓是长期空白，仍在许多核心技术上机一部改进更新。在90年代，我国煤炭开采代表性企业引进了新一代的掘进机械，对于日后推进我国掘进机器械的国产化发展意义非凡。经过十多年的发展努力以及对矿产资源开采利用的理念积累，我国已具备生产多种基本型号的掘进器械的能力，但由于我国工业起步较晚，掘进机生产基础较为薄弱，较低的产量以及有待提高的兼容可靠性是我国高效掘进技术的现状与问题。尤其是和国外相比，具有较大的差异。

2.2 掘锚机组技术现状

针对我国煤炭资源分布广阔，底层结构多样复杂的特点研制出适用性强、可靠性高的掘进器械是至关重要的问题，我国煤炭开采行业还处于不断摸索成长的境地，对于系统化的掘进管理以及现场调控都有或多或少的欠缺，因此，需要针对我国掘进技术面临的发展瓶颈进行调整提高，为做到高效掘进生产而努力探究。掘锚机组属于目前高效掘进设备的最好技术水平，其采用了新工艺、新技术及新材料等。目前我国在此方面还属于试验、研究阶段，在传动件加工制造、掘锚机组的整体设计方面仍然有待提高。

3 掘进技术的发展趋势

纵观煤炭巷道掘进技术的发展历程，掘进技术有向一体化、智能综合管控的方向发展，在掘进机的发展之路，煤炭开采过程中对于环境的实时动态监测、系统整体的管控报警功能都需要加以完善健全。在整个掘进项目进行过程中，对设备状态与环境预知预警都相当重要，在工程运营阶段，各个节点传感器、通讯模块、故障安全预警都应相应的研究发展，使得掘进机的功能设计与生产制造更有依据。针对我国掘进机发展的现状，可以发展提升系统本身的可靠性，从掘进机的功能模块出发如液压稳定推进系统，引进国外先进理念，实行数字信号分析处理技术，能够创造开发实时性、多功能性的产品。

高效掘进技术的理念将会被逐渐应用深化，高性能的机电转换，微电子、CPU控制单元、感应传感器都将受到连带式的发展更新。因此，掘进机高效掘进系统将会走向更为智能一体化的指标。

几十年来，随着生产需求的不断扩大，对于技术研究创新的激发也是愈演愈烈，机械工程机械化水平也在不断创新提高，相关企业在于产品创新方面加入了相当大的投入，高端化产品的不断推出，是解决国内企业同质化高、低端产品产能过剩，库存大的一条明路，高端化产品，也增加了产品出口竞争力，在与世界级工程机械巨头抢夺海外市场中再次增加了成功的砝码。

4 结语

掘进机作为煤炭巷道掘进的基础，对于工程项目的实施有着巨大效益作用，国外掘进机施工的一体化与智能化水平都已相当成熟，而我国的掘进机水平也在不断的发展创新中，提高煤炭巷道掘进工程的效益主要在于提高系统、硬件设备的成套化施工体系，与整体化的控制、管理体系进行兼容整合，业的发展取决于全断面掘进机关键技术的进展。我国能够研发出符合工程开展基本需求的掘进机，其在综合管控性能不仅打破了西方发达国家的技术垄断，还辐射和带动了工程机械行业，乃至上下游产业整体技术水平的提升，促进了我国工程机械产业结构的优化升级。