我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展

夏金刚

（七煤集团新富煤矿，黑龙江七台河154600）

我国煤炭开采的主要形式是井下作业，90%以上的原煤来自于井下，可以说提高井下开采的效率对提高煤炭产量是至关重要的。而在煤矿巷道的开采过程中需要解决复杂的地质问题，因此，必须选择相应的工艺和设备。随着科学技术的不断发展，我国的采掘设备与技术都取得了非常大的进展，并表现出良好的发展趋势，在提高生产效率的基础上实现了较高的经济效益。因此，推动高效机械化设备和掘进技术的发展成为了巷道掘进技术发展的历史必然。

1 我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状

20世纪80年代以来，我国改革了矿井的设计，在煤层中布置开拓巷道和采准巷道。目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，大概为总掘进巷道工程量的70%。我国煤矿巷道主要掘进技术有以下3种：

1.1 煤矿巷道综合机械化掘进技术和装备

煤矿巷道综合机械化掘进的设备主要有转载机、刮板输送机、悬臂式掘进机、单体锚杆钻机、供电系统和通风除尘装备等。我国从20世纪60年代开始使用悬臂式掘进机，在应用中先后经历了引进、吸收消化和自主研发3个阶段。目前，我国有20多种机型，每年可生产掘进机达到1000多台。国内研究人员还开发出了具有国际领先水平的EBJ-120TP型巷道掘进机，其在性能上可以取代国外的机型，已有500台投入实际生产当中。这种新型的煤矿巷道掘进机，机身十分小巧，可以有效降低整个装备的重心，提升其稳定性；在破岩上也表现出了很强的能力，适应于各种巷道；驱动采用液压式马达，提高了装备的整体性能。该机型在很大程度上提高了煤矿巷道掘进开采的效率。

我国一般采用半煤岩悬臂式掘进机的机械化作业线对重点煤矿半煤岩巷道进行掘进，半煤岩掘进机以中型机和重型机为主。常用的机型主要有EBJ-120TP、EBZ160TY、EBZ220TY、S200A、EBZ160和EBZ200等，这几种机型的使用量占半煤岩掘进机使用量的80%以上。

对于大断面岩巷的掘进，我国采用重型悬臂式掘进机，正在处于试验阶段，一些矿业公司先后引进了4台重型悬臂式掘进机，主要机型为德国WAV300、奥地利AHM105和英国MK3型。目前，我国对这种机型的研制虽处在起步阶段，但发展十分迅速，超重型岩巷掘进机已经在井下开始了工业性试验。机型主要有煤炭科学研究总院太原研究院研究的EBH315、石家庄煤机公司的EBH300和佳木斯煤机公司的EBZ260等。

1.2 大断面煤矿巷道连续采煤机掘进技术和装备

连续采煤机可以同时进行大断面落煤、运送作业，是一种高效的综合机械化掘进开采设备，适用于井下矩形断面的短壁和双巷、多巷开采。目前国内仍没有企业生产这种设备，在用的均为从国外引进来的。当前国内使用该型连续采煤机的单位主要有鲁能集团、万利公司和晋神公司等。

1.3 掘锚设备一体化掘进技术和装备

“掘锚一体化”作业是提高煤矿巷道掘进速度的重要手段。我国通过学习、研究和借鉴国外先进的技术、经验，在这方面已经取得了长足的发展。目前，掘锚机组设备主要有以连续采煤机为形式的掘锚机组和悬臂式掘进机机载锚杆机形式的掘锚机组两类。我国的掘锚一体化装备机组是自主创新项目，已处在国际先进水平。它可以优化开采流程，提高开采效率，自动化程度高、人工强度低、可靠性高。

2 煤矿巷道掘进技术和装备的未来发展趋势

2.1 发展掘锚一体化技术

当前世界煤炭生产先进国家都已经普及了掘锚一体化技术，它具有支护效果好、掘进速度快和适应性强的特点。

掘锚一体化施工技术的成巷速度可以提高65%，对提高矿井的效率和产量有重要意义。因此，我国积极研发推广这项技术，同时，掘锚机组、掘进机机载锚杆钻机等配套设备也在同步进行研制。

2.2 不断扩大掘进机适用范围

对掘进机截割与断面截割硬度进行不断加大，在截割方式与硬岩截齿方面进行研究创新，扩展掘进机的适用范围。

2.3 工作可靠性不断提高

进行高效作业必须保证机器的可靠性。因此，必须在实践的基础上进行掘进机各部分的结构型式、传动方式一级使用材质等的选择。

2.4 高效掘进配套技术发展趋势

2.4.1 发展掘进自动控制技术

煤矿井下综合机械化掘进自动控制技术代表了煤矿企业的生产力发展和总体技术水平，其配套辅助设备主要有除尘系统、带式转载机、截割断面监控系统、故障诊断系统以及信息传输设备等。与之相应的技术主要有掘进机自动截割轮廓成形控制技术、掘锚一体化技术、断面监视技术、工况监测和故障诊断技术和信息传输技术等，在未来的生产中必须大力研发这些方面的技术。

2.4.2 配套机载除尘设备

在掘进工作面中，设备的除尘可以使设备的性能稳定，现在国内和德国CFT公司正在合作研发一种除尘系统可以使除尘效率达到99.4%，适合我国煤矿巷道的工作环境，是未来发展和应用中的一项重要的技术。

［1］魏勇刚，李变荣.我国煤矿采掘装备技术水平与发展趋势［J］.煤炭工程,2011,（4）:108.

［2］樊雷.我国矿井巷道掘进技术和装备的现状与发展［J］.理论研究,2013,（2）：83.

［3］胡铁林.煤矿巷道掘进技术发展预测［J］.煤炭科学技术，2003，（8）：101.

［4］王金豹.综掘工作面安全高效快速掘进技术探析［J］.中州煤炭，2010，（4）：78-79.