煤矿巷道掘进技术现状及未来发展趋势

煤矿巷道掘进技术现状及未来发展趋势[摘要]由于我国的煤层赋存条件复杂，所以我国的煤炭开采主要以井下开采为主。为了能够保证煤炭开采的数量和质量，需要开掘大量的煤岩巷道。目前，我国在煤矿巷道掘进技术和装备方面有了较大的进步，有些方面甚至达到了世界先进水平。本文从我国煤a炭巷道掘进技术的现状入手，来分析一下，我国煤炭巷道掘进技术的发展水平及未来的发展趋势。【关键词】煤矿巷道；掘进技术；现状；发展趋势井下开采是我国煤炭开采的主要方式，调查显示我国90%的煤炭来自于深层地下。由于地下煤层具有条件复杂多样的特点，所以说，在煤炭开采作业中采用先进的掘进技术很关键，先进的巷道掘进技术对于提高煤炭产量至关重要。一、我国煤矿巷道掘进技术现状随着科学技术的发展，我国的煤炭开采技术也随之进行更新。20世纪80年代，我国对矿井设计进行了全方位的改革，取消了以往的岩石集中巷布置方式，变成了开拓巷道和采准巷道布置在煤层中，增加了煤巷在井巷工程中的比例。在近些年的发展过程中，我国的煤矿巷道掘进技术主要有以下几种：（一）煤巷综合机械化掘进煤巷综合机械化掘进技术在我国国有重点煤矿中应用比较广泛。传统的煤巷综合机械化掘进技术由悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送机、单体锚杆钻机、通风除尘设备及供电系统等设备组成。在综合机械化掘进技术中，悬臂式掘进机所发挥的作用毋庸置疑。传统的悬臂式掘进机诞生于上个世纪60年代，其功率比较小。随着社会的发展，到20世纪80年代初期，为了适应当时煤炭生产的需要，我国引进了以AM50、S100掘进机为代表的机型，大大的提升了掘进机的工作效率，也为发展我国掘进机技术起到了推动作用。21世纪，我国的煤炭开采技术更加趋于完善。为了适应当前我国煤炭开采的需要，国内自主开发研制了具有国际先进水平的EBJ-120TP型掘进机，此款掘进机具有良好的开采效率，其性能完全可以替代国外机型。此款掘进机具有结构紧凑合理、机身矮小、重心稳、破岩能力强等特点，大大提高了巷道掘进的效率。（二）连续采煤掘进技术连续采煤掘进技术和其他掘进技术相比，具有采煤快速、采掘合一等特点。可以同时进行大断面落煤、运送等作业，对于矩形断面的双巷或多巷和短壁开采能够起到巨大的促进作用。目前我国神东公司、晋城煤业、万利公司、晋神公司、鲁能集团、伊东公司及伊泰公司等矿区使用连续采煤机近60余台，用于大断面煤巷的掘进和短壁开采。连续采煤掘进技术工作设备的配置按照运输方式的不同可以分为：间断式运输和连续式运输。间断式运输作业面的设备配置为连续采煤机、运煤车、给料破碎机、锚杆钻车、铲车及胶带输送机；连续式运输作业面设备的配置为连续采煤机、锚杆钻车、连续运输系统、铲车及胶带输送机。（三）掘锚一体化掘进技术伴随着锚杆支护技术的飞速发展，锚杆支护技术和煤炭的掘进技术相结合，是目前世界主要采煤国的正在钻研的重要课题。为了实现煤炭开采的高效率，掘锚机组应运而生，他是在连续采煤机或悬臂式采煤机的基础上发展起来的一种新型掘进机，适用于高产高效矿井煤巷的高效掘进。掘锚机组按作业方式划分可化为两类：一类是同时实现掘锚作业的掘锚机组；另一类是先截割后支护的掘锚机组。ABM20掘锚机组为第一类，12CM15-15DDVG掘锚机组为第二类。ABM20掘锚机组是掘锚机组的典型代表，其作业方式是截煤和安装锚杆同时平行作业，即割煤滚筒联同装载运输机构整体向前推进割煤，与此同时，锚杆钻机则与发生履带主机架停在原位固定，锚杆钻机向顶板的侧帮打眼安装锚杆。随后，行走机构带着机体及锚杆机向前移动，完成一个掘进循环。二、煤矿巷道掘进技术未来的发展趋势随着人类社会的不断进步，日常生活中对煤炭的需求也越来越大，因此，如何能够高效的对现有的煤炭资源进行开采是摆在煤炭企业面前的重要课题。对于我国来说，如何来提高煤矿巷道掘进技术至关重要。（一）综合机械化掘进技术进一步发展综合机械化掘进技术作为传统的煤炭开采工艺，在煤炭开采中一直处于主导地位。随着开采技术的更新，传统的综合机械化掘进技术也应该跟上时代步伐，进行更新。针对我国目前的现状，我国悬臂式掘进机的改革思路必然应从以下几个方面入手：第一，通过采用新型截割机构、掘进机自动控制技术、改进支护方式等，提高新型悬臂式掘进机的适应性。第二，通过对元部件的设计、选择提高机器的可靠性。第三，通过对转运等后配套的研究，提高整机与生产系统的配套性。第四，通过采取全球采购、技术合作灯光方式转变企业创新体制、提高悬臂式掘进机研制人员对市场的应变性。（二）推广使用连续采煤机目前，国外许多国家长期采用连续采煤机多巷掘进，此项技术在国外已经很成熟。我国在采煤作业中顺槽作业也取得了较好的成绩，而且创造了多项国内纪录，因此，此项技术宜在国内大范围推广并使用。通过国内外采煤实践显示，在条件适宜的煤矿使用连续采煤机，其优点凸显的很明显。具有投资少、出煤快、机动灵活、适应性强、用人少、效率高、安全性高、效益好等优点。（三）开展掘锚一体化技术1、继续发展基于连续采煤机的掘锚机组。美国、澳大利亚、英国等主要产煤国家目前广泛采用掘锚一体化技术，即通过掘锚机组实现掘锚平行作业。同连续采煤机和锚杆钻车交叉换位施工相比，掘锚一体化适用范围更广，支护效果、掘进工效也有进一步改善，因而引起世界采矿界的广泛关注，被誉为煤巷掘进的一次技术革命。2、研究开发基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业联合机组。基于连续采煤机的掘锚机能够实现掘锚同步作业，但受截割方式与T型截割机构限制，无法在顶板条件差的煤巷、半煤岩及岩巷中使用，推广应用受到限制；而基于现有悬臂式掘进机的掘进及支护一体机，受截割臂悬臂过长和回转与升降动作的影响无法实现掘锚同步作业，影响了掘进效率。如何将2种设备的优点结合起来，以悬臂式掘进机为基础，改变悬臂升降与回转方式，缩短悬臂，采用掘锚机锚杆安装与支护方式实现基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业，研制基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业联合机组，将是煤矿巷道高效掘进的一个重要发展方向。（四）提高巷道掘进配套技术水平提高巷道掘进配套技术水平，主要从以下几个方面进行：第一，发展综合机械化掘进自动控制技术；第二，安装好掘进工作面配套综合除尘系统；第三，把握好煤巷掘进的地质保障因素；第四，全面推广锚杆支护技术。参考文献[1]王虹，黄华城.煤巷掘进设备发展状况与对策[J].煤炭科学技术，1994，25（2）：8-11.