煤矿综合机械化快速掘进技术要点分析

孙涛+潘光超

摘 要：本文分析煤矿综合机械化快速掘进技术的主要关键点，并结合工程实例探讨了综合机械化快速掘进技术在煤矿生产中的实际应用，实践证明，综合机械化快速掘进技术能够有效提高煤矿巷道的掘进速率，实现矿井的高产高效建设。

关键词：煤矿工作面；综合机械化；掘进技术；应用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.069

现阶段，我国煤层赋存条件十分地复杂，并且区域不同煤层的厚度变化也较大。为了确保煤矿的顺利开采，就需要增加煤岩巷道的数量。此外为了保证现有采煤工作面的正常生产，我们需要建设与之相配套的掘进工作面。随着我国综采技术的不断发展，我国逐渐涌现出了一些百万吨级和千万吨级的超大工作面，这也导致了煤矿每年消耗的回采巷道数量逐年上升。在此背景之下，如何有效解决煤矿综合机械化快速掘进方面的技术问题就成为了当前研究的重点课题。

1 综合机械化快速掘进的技术要点

综合机械化快速掘进技术是将装载机、输送机和掘进机等机械设备进行综合集成配套以实现煤矿掘进工作的高效开展。综合机械化快速掘进技术的应用可将测量定向、掘进、运输、通风、支护、供水和供电等系统相关的设备相整合，形成一条高效率、连续完整及高效率的掘进系统。在这一背景下，要想提高企业的经济效益，需要重视以下几方面的技术关键点。

（1）合理选取掘进机。掘进机是综合机械化快速掘进系统中最关键的设备，掘进机质量的好坏直接影响着煤矿的掘进速度及经济效益。由于井下作业条件十分恶劣，这样就对煤矿掘进机的运行状况提出了更高的要求，要想确保掘进机在井下安全稳定地作业，我们首先应该对掘进机的主要系统如：电气系统、液压系统以及某些关键部位的元器件进行严格把关，以确保掘进机的正常运转。其次，针对机械连接和齿轮传动的一些关键装置，最好选用组件抑或是独立部件，这样可以最大限度地减少串联系统的使用，进而极大提高了设备的可靠性。

（2）改进配套设备。在综合机械化快速掘进技术过程中，巷道支护及运输等一些配套设备性能低下抑或不够完善的话，也将影响煤矿掘进速度快慢。因此，在实施煤矿巷道支护作业中，最好应用锚杆支护的方式。该支护方式不仅能够降低掘进施工的难度，而且其较好的支护效果还可以提高掘进速率。为了能够提升锚杆支护的作业效率，可通过机载锚杆钻机进行打孔和安装作业。对于降尘系统，可以通过改用高压喷雾降尘技术来提高降尘效果。具体主要是在掘进机的动力系统上加装增压水泵，提高通过喷嘴的水压来实现高效降尘的目的。

（3）发展长壁综采技术。长壁综采技术具有可靠性高、功率大等方面的特点，它是综合机械化快速掘进技术的主要发展趋势，在综合机械化快速掘进技术中运用长壁综采技术可以有效促进采煤工作面的单产量，同时还能够减少回采工作面的数量，简化工作面巷道布置，进而实现煤矿生产的高效集约化目标。

（4）合理布置煤矿工作面巷道。在煤矿综合机械化掘进过程中，对工作面巷道布置进行优化改进，可极大促进矿井运输系统和提升系统的工作性能。在作业过程中要根据采区实际情况，合理增加综采工作面的推进长度，增大巷道断面的有效面积，可以更好地提升综合机械化快速掘进技术在生产过程中高效性与连续性。

2 煤矿综采工作面实例分析

2.1 工作面概况

例如某煤矿回风巷及平巷所设计的工程量分别为1860.0m和630.0m，坡度为3%，设计标高范围为-642.3～640.4m，主要施工设备为MK3岩巷掘进机。其工作面巷断面为半圆拱形形状，经测量断面宽度约为5.87m，净断面高度约为4.52m，该巷道的岩层结构较为简单主要以细砂岩和砂质泥岩为主。

2.2 综合机械化掘进技术的应用

在使用MK3岩巷掘进机进行巷道掘进过程中，所产生的矸石以及破碎岩石主要是通过胶带输送机运输到水平矸石仓，然后再由水平矸石仓尾部的耙矸机将矸石转运到矿车内，接着由电机车再转移到副井的下口部位，最后经副井提升机将矸石送至地上工作面。在掘进过程中当巷道工作面顶板结构稳定时，我们按照每掘进1.5m架设3棚以此为单位循环掘进；当巷道工作面顶板结构破碎表现失稳时，我们可降低循环掘进量以每掘进1m架设2棚循环掘进。

本巷道所采取的支护方式主要采用的是4.0m长的11#工字钢*2为前探梁作为临时支护以及U29型钢可缩性金属支架进行永久性支护。在进行合理支护的基础上，本巷道的在综合机械化快速掘进技术方面还包含以下两方面：

在降尘方面，在掘进机动力系统上安装了1台CR5-25小型增压水泵，可将降尘水压增大10倍以上，同时还能够根据掘进速度和工作面实际情况，来改变喷嘴参数及安装位置。通过在每个喷嘴上加装两个喷头可在喷水过程中利用反作用力实现喷头的自动旋转，这样可以实现360度全方位喷洒。

在支护时间方面，依据实际地质条件采取锚杆支护的方式，不仅取得良好的支护效果，而且有效减少了工人的作业量。另外，在支护过程中施以机载锚杆钻机进行打孔和安装，减少了很多传统支护的众多施工工序，减少了作业人员节省了经济成本。

2.3 掘进效果

通过在综采工作面中应用综合机械化快速掘进技术，巷道工作面掘进效率明显提高，由原先的月进尺180m，增加到了每月进尺240m，并且在施工期间施工条件正常，巷道断面整齐。同时减少了掘进的工作量，节约了支护材料的经济成本，有效避免了因应力集中而引发的种种问题，确保了巷道工作面稳定与安全。

3 结语

综上所述，综合机械化掘進技术在煤矿掘进工作面掘进过程中，实现了从破岩、装岩、运输等集约化的生产形式，通过对综合机械化掘进技术在煤矿生产中 具体实践应用可知，综合机械化掘进技术不仅能提高煤矿的掘进速率，而且还能确保巷道工作面的安全性和稳定性，值得各大煤矿企业推广应用。

参考文献：

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