对煤炭开采企业巷道掘进技术应用现状的探讨

辛银春（山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司,山西 宁武 036700）

对煤炭开采企业巷道掘进技术应用现状的探讨

辛银春
（山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司,山西 宁武 036700）

巷道掘进是煤炭实地开采的一个主要环节，掘进技术和设备的采用直接影响着煤炭开采的进度和效益。目前，我国大部分煤炭开采企业使用大型机械化掘进技术。本文分析了机械掘进的现有技术，探讨了。

煤炭;掘进;先进技术；现状

我国煤炭开采技术和设备的落后一直制约着煤炭行业的机械化进程。目前我国的煤炭开采以井下作业为主，提高巷道掘进技术和装备水平是煤炭企业高效集约化发展和生产过程安全、洁净的重要保障。

1 现阶段常见的巷道掘进方式

随着科学技术的日新月异的发展，目前我国煤炭企业使用了先进的自动、半自动机械化设备和科学的技术手段，提高煤炭开采过程的机械化和电气化有利于提高掘进工作的效率和巷道的使用寿命，为煤炭企业节省大量的财力，实现企业利润的增值。目前应用最广泛的煤炭开采企业巷道掘进技术有三种：

1.1 综合机械化掘进技术

综合机械化掘进技术主要是指通过综合掘进机设备和供电通风除尘设备仪器系统完成破煤、装煤、转载运输、以及支护工作。其中主要的设备是悬臂式掘进机。与钻爆发相比，巷道掘进机具有可连续掘进、施工过程稳定安全、掘进速度大幅度提高的优势。目前国内巷道掘进机的平均日进尺在10m以上，极大的提高了掘进的速度。我国自主研发的掘进机有200多种机型，最先进的EBJ-120TP型巷道掘进机不但可以适用各种巷道掘进，而且机身小巧稳定，可以自动进行故障和工矿的检测。

1.2 连续采煤技术

对于大断面连续作业可以采用连续采煤机。这种采煤机集挖掘、采集、装备和运输为一体，在大宽度煤层的掘进工程中占有巨大优势。连续采煤技术通过采掘运输和锚杆支护工作的同时进行来提高掘进速度。与悬挂式掘进机相比，连续采煤设备掘进速度更快，采煤过程更加系统自动化，能够更多的节约成本。连续采煤机按照运输方式的不同可分为间断式运输和连续运输两种设备配置。但是连续采煤设备对使用环境的要求较高，只能用于大面积煤层的双巷和多巷的采掘，不能进行单巷掘进，在一定程度上限制了国内煤矿矿企业对连续采煤技术的应用。

图1 EBZ-150A悬臂式掘进机结构简图和外观图

1.3 掘锚设备一体化技术

巷道掘进和巷道支护是煤炭开采巷道掘进工作的两个主要方面。掘锚一体机就是一种将这两项工作有机统一起来的设备。掘锚设备一体化技术是我国自主创新的项目，能够系统合理的进行巷道掘进和锚杆支护工作，是提高掘进速度和增强支护换位水平的有效途径和手段。目前掘锚一体化设备主要分为两类，一类是用掘进和支护作业同时进行的方式，即同一掘进循环中，掘锚机整体不行走，割煤滚筒和运输机向前进行煤层开采的同时，锚杆钻机同时跟进开始进行打眼支护；一类是先割煤后进行锚固支护的方式，即截割工作进行时，锚杆钻机不前进而是在顶板侧帮进行打眼支护。掘锚一体机创新了采掘流程和工序，极大的解放了劳动力，提高了掘进工作的可靠性和安全性。

2 影响矿井巷道掘进作业的主要因素

煤炭开采是一个复杂的系统工程，在巷道掘进工作中，任何的环境因素和人为因素都会限制掘进作业的水平和速度。因此，分析影响巷道掘进作业的主要影响因素并着力减少不良因素的影响，有利于提高井下作业的效率和安全系数，尽量避免掘进事故的发生。

2.1 煤炭开采环境

煤炭资源的储存环境比较复杂，煤炭开采的地点、地质构造等因素都直接影响着掘进作业的难易程度和安全系数。例如，硬度较高的地质条件虽然会在一定程度上增加挖钻的难度，但是有利于锚固支杆的设置，不容易发生坍塌冒顶事故；开采地点的地下水位、瓦斯浓度等也在一定程度上影响着巷道掘进的进程和施工成本，考验着防护设施的可靠性。优质的地质构造往往不需要进行太多的支撑工作和瓦斯防护，同时自然灾害发生较少的地段也更有利于采掘工作的进行。

2.2 采掘技术和设备

在相同的地理条件下，先进的采掘技术和机械化的采掘装备无疑是提高掘进速度、增加安全系数、提高企业收益的重要保障。过去煤炭巷道采掘作业主要包括钻眼、装运与爆破三个工序。目前，单工序操作已经向机械化系统作业的方向转化；破岩方式从爆破法向机械破岩方向转化；气腿凿岩机逐渐被全断掘进机取代。采掘新技术和设备的引进大范围的提高了掘进的效率，精益化的开采模式为煤炭企业节约了大量的人力物力成本。

2.3 人员因素

管理者和施工者是掘进工作中的最不可控因素。首先，施工者的技术水平和作业规范直接决定了掘进设备能否正常工作、采掘工作能否安全进行。因此，要加强对施工者的基础培训，提高掘进工作者，尤其是掘进机操作人员的综合素质。其次，管理者对于施工过程的管理和监控对掘进作业的影响也很大。目前很多煤炭企业的管理层片面的追求企业效率和掘进进度，忽视了对工程和施工人员的合理安排，无视采煤工作的规范制度，不但会影响采掘工作的规范进行，而且会埋下严重的安全隐患。

3 大运华盛庄旺煤业综掘技术的应用

3.1 大运华盛庄旺煤业矿井简介

山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司位于宁武县凤凰镇庄旺村，目前为生产矿井。本矿井于2012年12月25日正式通过总体竣工验收。井田面积为6.8454km2，批准开采井田范围内的2～5号煤层，核准生产能力为1.50Mt/a。

井田开拓方式为斜井开拓，井田范围内布置三个井筒：主斜井、副斜井、回风立井。主斜井装有带式输送机，担负矿井的煤炭主提升任务，同时兼作矿井的进风井和安全出口；副斜井装备单钩串车，担负矿井的材料、设备和人员的提升下放任务，同时兼作矿井的进风井和安全出口；回风立井为圆形断面，装备灌浆管路和折返式金属梯子间，作为矿井的专用回风井和另一安全出口。

3.2 大运华盛庄旺煤业综合掘进机介绍

大运华盛庄旺煤业的掘进工程使用的是EBZ-150A悬臂式掘进机。它具有截割部可伸缩、爬坡能力强、运输通畅、焊接结构，刚性好，可靠性高、电气系统采用模块化设计，液晶汉字动态显示、重心低，稳定性好等特点。

该机由：1.截割机构；2.装载机构；3.运输机构；4.机架及回转台；5.行走机构；6.液压系统；7.电气系统；8.供水系统；9.操作台构成，该掘进机主要用于煤岩硬度≤f7.5的煤巷、半煤岩巷以及软岩的巷道、隧道快速掘进，能够实现连续截割、装载、运输作业。最大定位截割断面24m2，最大截割硬度≤75MPa，纵向工作坡度±16°。外观和结构如图1所示。

大运华盛庄旺煤业机械掘进设备的使用，极大的保障了矿井的安全建设和煤炭开采的顺利进行。大运华盛庄旺煤业在掘进工作中着力推进机械化进程，促进了采煤工作的自动化进程，为企业创造了更高的效益。

4 结论

从煤炭开采企业巷道掘进技术应用现状来看，国内的煤炭企业对于先进技术设备的重视程度越来越高。目前，国有大型煤炭企业基本都采用机械化作业。精细的开采模式和机械自动化设备的引进是未来煤炭巷道掘进技术的发展趋势。

[1]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(02):83．

[2]尹鹏飞,尹交英,金宝圣.浅论煤矿机械化掘进技术研究[J].科技探索,2012(08):295．

[3]郝建生.煤矿巷道掘进装备关键技术现状和展望[J].煤炭科学技术,2014(08):42.

[4]刘万东.煤矿综掘、综采工作面自动化技术发展趋势探讨[J].科技与企业,2012(19):334．

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.047