煤矿岩石巷道掘进机械化作业探讨

马 超，尤占一，刘云鹏，江 洋

（铁法煤业（集团）有限公司晓明矿，辽宁 铁岭112000）

当前，我国煤炭生产企业技术不一，安全性得不到保证，在技术进步过程中，很多先进的技术还没有得到良好的推广与应用，生产事故率较高。从技术角度看，岩巷掘进技术并没有广泛应用到煤矿开采工程中，煤炭生产过程中，只是在进尺深度上有了一定的提升，但是安全性和速度得不到保证，影响生产的因素主要是岩巷施工难度过大，导致施工时间过久，最后造成了煤炭产量低、浪费多的问题。目前，我国最优良的煤矿岩石掘进代表技术是全液压钻车和气腿式凿岩两种机械技术，深度能够达到120m，提升了煤矿岩石巷道的掘进效率。

1 掘进机械化的重要性

煤炭开采危险性大，需要全面保证稳定有序进行，才能确保生产质量与安全。为了保证生产的连续性，要在采掘工程作业面开采前，全面提高安全性，做好延伸和矿井建设，以确保后期的工作开展。掘进是最为主要的环节流程，整体的施工质量、进度决定着煤矿生产效益，从我国技术应用程度看，国内对煤炭开采技术使用已取得了非常大的进步，但机械化技术运用还不完善，在很多环节上还有欠缺，阻碍国内煤炭开采工作发展，产量上不去。岩石巷道掘进作业在矿井开采中起着至关重要的作用，支护、破岩和装运，三者缺一不可，相互协调作用，机械化作业能够全面保证安全，提高生产效率，使煤矿开采产量不断增加，确保生产的稳定与连续，掘进质量和掘进进度对机械设备要求较高，机械化水平对生产起到促进作用，能够全面增加煤矿产量。

2 机械化掘进施工

2.1 机械化掘进施工注意事项

机械化掘进施工全面保证了速度与进度，进行施工时，要把握好注意事项，才能保证安全，提高整体质量。矿山机械化掘进作业需对巷道作业条件进行评价，高度重视施工的条件，要对断面、倾角进行计算，全面确保符合作业标准要求。要对巷道作业线和工作目标进行计算，确保各参数的一致。加强现场的施工建设与管理，全面保证巷道掘进作业顺利进行，施工质量管理、进度管理、成本管理是最为主要的管理工作，要通过科学的流程控制，实现管理目标，保证生产安全，在约定日期内完成巷道施工，避免影响煤炭生产周期。

2.2 施工准备

为了全面提高施工效果，施工前的准备是必不可少的重要环节，只有准备充足，才能保证进度与安全。要做好施工设备性能检测、施工环境全面测试评价、操作步骤正规培训，缺少任何一个环节，都会影响到进度。要对周边的施工环境做好分析，充分发挥机械化的作用，选择工程断面大、施工进尺工作面大的区域，通过大幅度开发保证机械化优势。

2.3 施工维护及报告分析

要对施工过程进行全面的评估，可以通过聘请专门技术人员，做好掘进机定期检测，保证性能良好。要对施工现场进行有效检查，明确机械设备的使用原理与注意事项，不断规范操作标准，有效发挥出机械化的作用。通过规范内部检测制度，全面提高设备的利用率，避免出现设备带伤工作的现象，要对各类现场检测结果进行报告分析，做好查错补漏，提高生产效率。

3 掘进机械化施工方式

3.1 以侧卸式为主

掘进机械化施工中，侧卸式装岩机是最为多见的设备，其具备自身的运行优势，最大特点是在施工的同时能够完成卸载任务，机械化作业侧卸要注意对周边的影响，一般需要处理好错车位置、打眼范围，提升施工质量。

3.2 以耙斗式为主

煤矿岩石巷道掘进机械化施工耙斗装岩机是常见设备之一，在施工中发挥了重要的作用，和其他作业线对比有较广泛的优势，独立系统操作，简单方便，范围更大，可以根据不同的工艺形式、组织方式进行设计，自行调整巷道断面大小，方便设备及调车的转载、支护，大大提高了施工的整体效果，保证了安全。

3.3 以岩巷全断面式为主

掘进机械化施工整体效率的提高，需要设备的联合运行，岩巷全断面掘进机联机组合能够提高整体工作效率，联机对象包括喷雾防尘、临时转载及装岩等设备，各种设备同时作业，共同完成一项任务，保证了连续性，提高了整体推进速度。

4 煤矿掘进技术的应用

4.1 采煤工艺技术的应用

煤矿掘进技术越来越成熟，在煤炭生产中起到了关键性作用，通过技术支撑全面实现快速跟进，保证了生产总量的提升。采煤工艺技术良好的应用能够在采煤空间和时间上完美配合，全面达到标准化生产作业。采煤流程包括落煤、装煤、运输等具体技术内容，各个环节都需要利用机械化来完成，不同的流程有不同的设备，专业采煤工艺装备大大提高了矿山开采能力，保证了生产安全。开采工艺装备分为普通开采、炮采、综采三种方式。

普通开采主要就是采煤过程中，通过使用滚筒采煤机对煤矿开采，然后使用弯曲刮板机对煤炭进行一定距离的运输，为了保证生产的安全，使用单体支架对煤矿进行整体保护，为煤炭开采提供稳定的生产。炮采是使用爆破方法让煤下落，再利用相关的设备或者人工装煤，用弯曲刮板机对煤矿进行运输，这也需要使用单体支架对煤矿进行整体保护。综采是安全性较好的一种开采方式，采用滚筒采煤机对煤矿开采，利用弯曲刮板机运输煤，煤矿保护较为稳定，使用的是自移式液压支架，大大提高了矿井安全系数，保证了设备与人员的安全。

4.2 采煤系统

采煤系统与煤炭生产有着密切的联系，通过各种系统的运用，全面提高矿井内的安全，改善开采作业的环境。采煤系统专门为采煤工作提供服务，包括巷道排水系统、通风系统、煤炭运输系统等，是全套的生产系统和生产辅助系统组合。当前，煤炭生产系统包括长壁系统和房柱系统两种类型。长壁系统在开采中较为多见，也是常规的系统，由采场和两条顺槽构成，长壁系统两条顺槽内可安装伸缩带式运输机、装载机等运输煤矿工具，根据不同的开采条件，也可在槽内安装辅助运输设备。长壁系统对远距离的煤炭有良好的作用，增加了开采长度，有效延长了作业的时间，提高了运输整体能力，煤矿开采更加连续稳定。房柱采煤系统主要是由多个采掘场组成一个采厂，进行煤矿开采时不能连续作业，系统的通风情况不良，开采过程中，危险性较高，和长壁采煤系统相比，工作条件较差。

5 综掘机械化施工技术的应用

5.1 综掘机械化施工技术

机械化程度越来越高，在煤炭开采过程中，综采设备的增加，全面提高了生产的整体效率，保证了开采质量与安全。为了有效提高安全性，该工程项目施工过程中，需要进行大量的调研，初步掌握矿底情况。因整体工程量较大，要在岩层硬度适中的条件下进行施工，才能确保工程建设的安全。掘进选择EBZ-255综掘进机，这种型号的设备能够全面对切割速度进行控制，并能切割高5.08m、宽7.5m的煤矿，同时能够保证切割质量。

5.2 掘进机功能

设备的功能齐全，能够满足各种条件的开采作业，在实际煤矿开采过程中，煤矿掘进和隧道掘进同时进行，利用运输装置能实现切割、装载、运输等环节的连续作业，并根据不同的地质条件，更换切割头提高切割效率。

5.3 掘进机切割工艺

掘进机切割必须要遵循一定的工艺流程，整体推进过程中，要不断对周边的环境进行观察，保证周边环境稳定可靠，才能向前推进。司机和组长要及时检查工作基面，确保周边没有障碍物。日常要全面保证设备的性能，对掘进机做好充分检查，以此提高掘进机行进的速度。掘进机开机前，需要查看周边是否有人，确保安全后才能开机运行。施工过程中要对液压泵压力表进行观察，避免空转，造成设备损坏。掘进的质量要有保障，行进过程中速度要保持均匀，遇到岩石硬度过大的一定要及时停止施工，可以通过其他方式如爆破，解决好相关的问题。

5.4 设备维修保养

要保证良好的设备性能，要在实际应用过程当中，全面做好维护，严禁将不同型号油脂混合使用，并由专业人员定期对设备进行检测，提高其使用寿命。

5.5 施工过程管理

施工过程至关重要，关系到生产的安全，更涉及到设备的稳定，加强管理非常必要。因此，在施工过程中，掘进机机拆卸需要做好标记，避免出现运输时掘进机碰损问题。

6 掘进机的应用

6.1 悬臂式掘进机的应用

煤矿岩石巷道掘进是一项复杂的作业，需要利用各种设备进行施工，悬臂式掘进机是最为常见的设备，在实际应用中发挥了重要的作用，其具备支护、胶带传输等多重功能。施工中有着良好的优势，能够保证整体施工作业的连续性，提高了施工速度与质量，整体设备性能更加稳定，是目前最为先进的技术形式，操作简单、维护容易。通过液压传动系统传输，能够适应各种复杂的作业环境，设备的构造简单，便于日常维护保养。

6.2 连续采掘机械的应用

在多巷道掘进施工中，连续采煤机也是普遍使用的设备之一，通过技术创新与转换，全面提高了技术应用水平，保证了整体安全性。该技术系统是在快速掘进技术基础上创新的，通过连续采掘机械作业，能够全面进行多巷道掘进交叉施工，有效实现了掘进与支护平行进行的目标，施工过程较为简便，可以在巷道中先掘进一定距离，换到另一岩巷掘进，保证交替工作，并及时设定支护点保证安全。

6.3 综合掘进机械的应用

掘进施工难度大，往往会遇到各种危险，安全主要受设备性能、开采范围、巷道断面形状等影响，综合机械化施工中，切割硬度最大值可达13MPa。

7 岩石巷道掘进机械化实现方式

7.1 培养专业人员

作业人员要跟上新技术发展，不断总结经验教训，通过实际工程案例积累，全面提高岩巷道掘进机械化技术水平，进一步提升掘进智能化、集约化、多元化发展能力。煤矿岩巷道掘进机械设备不断更新，其操作方式、设备结构有了大的转变，要不断强化培训教育力度，提高作业人员专业水准。

7.2 引进国外先进技术

要重视学习，取长补短，向先进国家学习先进技术，通过不断的学习，找到自身的缺点，不断做好技术完善，逐渐缩小与发达国家的差距。煤炭企业要加大对煤矿岩巷道掘进机械技术投入研发资金与团队的力度，以此不断提升现代化装备水平，全面增强机械化运用能力，加速推进技术创新步伐。

7.3 提高科学管理能力

要根据实际开采工作需要，合理选择煤矿岩巷道掘进设备，确保生产的连续性与安全性，建立机械化管理制度，使维护、保养更加标准化，提高设备的整体性能，延长设备使用寿命。

8 煤矿掘进技术优化策略

8.1 提高技术设备的稳定性

技术优化一直是煤炭企业的重要课题，要在实践过程中，不断总结经验教训，全面创新技术研发，使技术设备更加稳定，保证生产作业安全与质量。当前，不论采用哪种掘进技术和设备，均存在一定的问题，如截齿磨损、稳定性不足、井下注油困难等。实际使用过程中，则需根据实际来解决问题，有效改进技术的不足。

8.2 推动掘进技术智能化发展

引进自动化管理技术，实现信息与设备的整合，将信息技术应用到各个流程环节中，全面提高煤矿掘进智能化控制水平，使用计算机遥控、断面控制等系统，提升整体效率。

8.3 培养高素质煤矿掘进人才

国家、高校和煤企要全面加强人才培养，国家提供政策、资金支持，高校开设煤矿掘进课程，与煤企合作，为学生提供实践机会，丰富技能，为企业储备技术人才，奖励自主学习的员工，加强企业掘进队伍自身建设。

9 结束语

矿山掘进作业施工难度高、作业环境复杂、危险性大，只有全面实现机械化作业，才能提高整体质量，给企业带来经济效益。因此，矿山掘进机械化施工先进技术必将在煤矿工程中得到更广泛的应用。