煤矿综合机械化快速掘进技术分析

张满国

（华能庆阳煤电有限责任公司核桃峪煤矿，甘肃庆阳 745300）

1 煤矿综合机械化快速掘进技术要求

1.1 合理性

合理性，主要表示的是在进行开采工作中，其开采团队应该要对工作面的巷道进行合理的布置工作，并且还需要对现有的支护技术进行不断改进，进一步完善矿井内部的自动化运输系统。

1.2 安全性

这一安全性所表示的是在对掘进支护技术进行使用的过程中，需要对现有的技术进行改善与创新工作，有效降低以往煤矿中大断面以及长距离的巷道支护比较弱的情况提升煤矿采掘工作整体安全性。

1.3 创新性

通过不断提升采掘技术的创新工作，进一步提升巷道的掘进速度。可以说，煤矿采掘技术这一创新性要求，能够有效保障煤矿的产量与快速推进方面的要求。

2 煤矿综合机械化快速掘进技术的系统构成

2.1 数字网络系统

数字采矿技术所选择的是较为新型的传输网络，可使数据的传输效率得到提升。在较早的采矿系统中，传输的信号时常会出现一些问题，通过更为稳定的信息传输系统的建立，能够更好地实现采矿技术的数字一体化操作。

2.2 人工智能系统

在未来采矿传输一体化控制中，智能化可以说是一个主要的发展方向。人工智能系统的建立，可以为相关技术提供稳定的计算模式，使最终的计算数据更为精准，能够更加高效地完成操作流程。

3 综合机械化掘进机的选择与应用

3.1 综合机械化设备技术改造

3.2 综合机械化掘进机的选择

在选择综掘机时，如果施工的长度不足400m，那么选择一般的掘进工艺即可，而且在选择截齿时，相关人员还需要关注截齿的耐磨性能。如果截齿自身的耐磨性能比较好，截齿的效率往往也能够有所提升。此外在选择综掘机时，应该依据作用对象的强度以及巷道的断面等来进行判断，既要保证切割的功率，还要保证设备可以正常运行。

3.3 综合机械化掘进机配套设备改造与管理

3.3.1 施工管理工作

为了能够保障综掘机在工作过程中的正常使用，从而进一步实现安全快速的生产，操作人员在进行相关操作的过程中还需要严格按照相应的规范来进行。对于施工单位来说，还需要建立起具有专业能力的专业化团队，在保证安全的前提下，可以尽量进行平行作业。

3.3.2 配套设备改造

对现有的运输技术进行改造，能够有效提升运输的能力。运用拐弯皮带技术，可以在长距离且角度较大的地方进行连续性的掘进工作；利用小角度的连续拐弯技术，最终能够有效保障巷道的连续生产。

3.4 大断面交叉点综合机械化快速掘进支成巷技术要点

在开展煤矿工作的过程中，其大断面交叉点的工作难度相较于其他巷道的掘进难度要更大，容易导致工期缓慢的情况发生。基于此，在对大断面交叉点进行掘进的过程中，施工人员还要依据煤矿的实际情况来合理使用快速掘进支成巷技术。在当前这一时期，对大断面交叉点进行机械化快速成巷的施工方法，主要有三种。

（1）全断面施工法。在进行施工时，如果使用全断面施工法，往往可以使断面一次成型，一般来说如果施工人员所面对的是截面面积小于15m2并且其围岩条件也比较好的巷道，就能够选择这一施工方式。

（2）导硐施功法。施工时一般先掘进出一至两条巷道作为导硐，并且这一巷道的截面要稍小一些，在进行完这一工作后，可以以挖掘好的导硐作为基础，依据最初预算好的断面面积来进行扩大工作，待上述工作完成后，再开展支护工作。为了能够有效降低工作人员的工作量，其导硐的面积往往不会超过4m2。

（3）台阶工作面施工法。用这一方式来进行工作时，往往需要先在所开采煤层的正上方位置划分出两至三个施工段，接着再由几个施工段同时开展施工或者是以垂直向上的方式进行施工。

中国药典中药材的拉丁名采用药用部位在后的表述形式。以药典收录的“香附”为例，通过索引可以检索到如下信息：“香附，Xiangfu， CYPERI RHIZOMA，本品为莎草科植物莎草Cyperus rotundus L.的干燥根茎。秋季采挖，燎去毛须，置沸水中略煮或蒸透后晒干，或燎后直接晒干。”接着，有对其性状、鉴别及其他相关信息的详细描述。可以看出，Cyperus rotundus L.是香附的拉丁学名，CYPERI RHIZOMA是其拉丁名。拉丁学名斜体书写，而拉丁名用正体书写。

机械化快速掘进技术的使用能够有效降低掘进过程中对于交叉点煤柱的影响，从而使整个施工过程更为安全。在利用综合机械化快速成巷技术时，其施工的流程一般为：先从扩大点到分叉点来进行挑高以及扩大断面的工作；先掘进拱基线上半部分的煤层，再对顶部的蹬矸进行支护；先对基线以上的部分进行施工工作，再对基线以下部分开展施工工作。此外在进行实际开采过程中，还应该要从煤壁的中下部进刀，接着可以操纵截割头依据逆时针的方向来进行后续的开采工作。掘进时施工人员也需要严格按照短掘短支的方式进行施工。

3.5 综合机械化掘进快速过断层技术分析

在进行煤矿开采工作中，机械化快速过断层技术的水平会对施工人员的安全产生一定的影响，因此在运用这一技术来进行煤矿开采工作时，施工人员要格外引起重视。比如使用快速过断层掘进技术时，合理使用配套的技术，能够有效提升工作效率，相关人员应该科学选择配套技术的使用，在进行掘进工作时，机械设备应该要选择小直径的截割头发掘机，使最终的截取面积能够在可控的范围内。相关人员还应该要选择耐磨层的处理技术来进一步提升挖掘机的工作效率，当施工人员在对一些比较坚硬的断层进行挖掘工作时，先用破碎机来对断层进行处理，再利用膨胀效应使岩石出现裂痕，最后使用专业的机械化设备对岩石进行击碎工作。

3.6 综合机械化快速安装技术分析

综合机械化快速掘进可以说是一种比较先进的工艺，在利用这一技术开展施工工作时往往会对施工现场的环境有一定的要求。一般来说，只有当巷道的炮掘掘进到大概70m左右时，才能够进行安装掘进机等工作。为了降低施工环境给施工工作所带来的局限性，还需要对掘进机的安装进行整改，制定出更为高效的安装计划。首先在对巷道开门进行施工的时候，其炮掘施工到10m左右时，需要回撤迎头炮掘设备，并对掘进设备的本体进行组装工作。接着，可以继续开展施工工作，等到巷道施工到45m左右时，可以把刮板输送机放置在巷道的一侧，并且利用电滚筒皮带安装的方式来对皮带输送机进行安装，且需要对掘进机进行二运工作。其可伸缩皮带首先需要先安装好相应的6～7m左右的皮带驱动装置，以及两节在6m左右的基本架，和21m的七节滑靴，这时掘进机的二运长度为20m，最后使其跨立在滑靴之上，可以保障综合机械化快速掘进技术的正常使用。

4 综合机械化快速掘进技术现状及制约要素

4.1 综合机械化快速掘进技术现状

综合机械化快速掘进技术，简单来说是一种在对煤矿的巷道进行掘进工作时，结合了输送机械等相关机械，来使工作效率有所提升的一种施工技术。相对于传统掘进技术，不论是从工作效率或是成本来看，都远不及综合机械化快速掘进技术。

4.2 制约机械化快速掘进技术要素

管理人员要不断提升自身的管理水平，并且还需要提升自身的专业能力，保障该技术的顺利运用。由于综合机械化快速掘进技术应用的时间并不长，因此相关的管理制度建立还不够成熟，在实际操作的过程中，管理人员往往难以更为高效地开展设备的维护与维修工作，使这一技术的运用受到一定的制约。

4.3 掘进技术的创新性

煤矿采掘技术发展过程中，首先要对现有的机械化掘进技术进行不断地更新；其次，相关企业还需要加大投入的力度，不断创新出新的技术设备，从而增强煤矿采掘的效率。

5 综合机械化快速掘进技术的运用要点分析

5.1 合理选择设备以及支护方式

在进行巷道机械化掘进的过程中，选择合适的掘进设备是十分关键的内容。在选择设备时，首先其设备应该满足相关的技术指标，并且也需要满足经济成本较低的要求。掘进机的质量对于巷道机械化掘进的质量有着不容忽视的影响。一般煤矿的井下环境较差，因此在选择综掘机的时候要选择可靠性比较高，能够进行长时间工作的。

5.2 强化设备机电一体化，完善配套设备

为了进一步提高掘进作业的效率，基础机械设备还要实现机电一体化，需要对相应的机械设备实现自动化的控制，进一步加强设备的故障检测功能。利用传感器能够有效建立起自动化的信息采集系统，及时对机械地油压以及负荷等情况进行检测，在设备出现故障后能够及时进行诊断。

5.3 安全运行要点

5.3.1 构建保养体系与制度

煤矿企业对于掘进技术往往有更为严格的要求，从而保障掘进工作的安全性。通过合理布置巷道，科学地进行支护工作，将有利于提升整个保障系统的运行效率，提升煤矿的整体产量，实现企业的可持续化发展。

5.3.2 完善管理机制

在进行巷道掘进的过程中，其隧道的支护工程线路是比较复杂的，为了能够保障这一线路的稳定运行，还需要建立起更加完善的管理机制，使系统能够在运行的过程中更为标准化与规范化，进一步加强在线监督管理力度，定期检查及时发现隐患并及时处理防止事故产生。

5.4 对快速掘进技术的进一步优化

5.4.1 优化出矸系统

出矸流程主要是由皮带机、矿车等运输构成，矸石以一种高效速度进入到梭车之中，其灵活性比较强，操作便捷，梭车的运用有效缓解因矸石积压过多使施工速度降低的问题，实现了综掘机的机械化应用。

5.4.2 优化施工设备

在进行巷道掘进的过程中，如果遇到顶底板存在质量等问题，可尝试引入气动隔膜泵等装置来进行排水工作，巷道掘进施工中，如果需要对中腰线进行控制与处理，则可以选择借助激光指向仪装置，能够保障中腰线的工作质量以及精确性。

6 结束语

在进行煤矿开采工作的过程中，利用综合机械化快速掘进技术，能够有效提升煤矿巷道掘进的机械化水平，能够更好地满足巷道的快速掘进要求。相关从业人员在对煤炭资源进行开采时，还应该更为科学地利用综合机械化快速掘进技术，从而进一步促进我国煤矿产业的可持续化发展。