菏泽煤电公司山东菏泽274000
摘要：煤炭开采的生产率以及开采质量与开采技术、设备水平以及煤矿安全工作之间均有着非常密切的关系，我国大部分煤炭开采位置都在地面以下，由于地质结构较为复杂，因此对各项开采技术的要求也比较高。基于此，以下对煤矿巷道掘进技术发展现状及发展趋势进行了探讨，以供参考。
关键词：煤矿工程；巷道挖掘技术；发展
引言
煤炭资源是我国重要的能源之一，为我国经济社会的发展做出了重要贡献。我国煤矿开采强度大，巷道量大，对巷道支护的质量和巷道掘进速度提出了严格的要求。巷道掘进速度直接关系到煤矿开采的效率、产量、安全性。目前，许多煤矿采矿比例不平衡导致挖掘难度增加，为了解决这个问题，不断出现许多新设备、新技术和新工艺，大量应用自动化和机械化的巷道掘进技术，运输、支护、巷道的成型和智能等都是巷道技术发展的未来趋势。
1现有快速掘进技术
我国煤巷在当今社会发展水平主要掘进方式还是用悬臂式掘进机，机械化掘进工艺主要以下边三种类型为主：①悬臂式掘进机、单体锚杆机形成配套的作业线；②由连续采煤机加上锚杆钻车形成的作业线；③经掘锚机组控制的掘锚一体化的掘进。以上所述类型中每一种的组成构成都不一样。第一种作业线主要是悬臂掘进机、锚杆钻机等多种机器组成的配套设备。操作性灵活、适应性好是这个作业线主要的特点，一般适用于单巷掘进，应用场合很多。缺点是掘进和支护不能同时作业，消耗了掘进时间，导致掘进速度比较慢。第二种作业线主要是连续采煤机、给料破碎机、铲车等多种功能机器有机组成的配套设备。这种设备的一个突出特点就是可以交叉换位施工，可以在巷道较好的大断面多巷中很好地发挥作用，而且掘进速度也不慢，但是前提是地质条件要比较好，现在只能在我国很少一部分矿区内使用，适用范围很小。第三种作业线一般是掘锚机组、桥式转载机等大型机器组成可以进行单巷掘进，掘进速度是这三种作业线中最快的一个方案。该方案可以掘锚平行作业，在单巷掘进场合下应用最好，因为其可以很好地提高掘进速度，但是因只能在地质条件好的地区使用，限制了应用范围。
2煤矿巷道掘进技术的发展现状
2.1掘锚一体化煤巷掘进技术
随着科学技术的不断发展，锚杆支护技术也在不断更新进步，其与煤巷掘进技术的联合应用是当前相关研究中的重点内容，两种技术的联合应用能够有效提升采煤的工作效率，其中具有代表性的机械设备为掘锚机组，该机组是悬臂式采煤机以及连续采煤机的联合改良，主要应用在高产高效煤巷工程中的掘进。掘锚机组在实际施工中分为两种，分别是先截割后支护型掘锚机组以及掘锚同步的掘锚机组。ABM20掘锚机组是掘锚同步掘锚机组中比较有代表性的机组类型，其在实际施工中主要是通过锚杆以及截煤的同步实施。12CM15-15DDVG掘锚机组是先截割后支护型掘锚机组中比较有代表性的机组类型。
2.2综合机械化掘进方式
煤矿企业在煤炭开采中进行巷道掘进时，采用的综合机械化掘进方式，其作业是比较复杂的，需要使用连续采煤机、悬臂式掘进机、锚杆机等进行。并且，其中连续采煤机设备与悬臂式掘进机相比，其施工成本更低，且施工效率较高，因此连续采煤机应用可以取得良好成效。但悬臂式掘进机也具备自身优势，既可以在煤矿巷道掘进中应用，且在梯形等不规则断面也可进行掘进作业。而连续采煤机的经济效益、社会效益良好，但由于投资较大因此只在煤矿巷道中应用。因此，掘进施工设备的质量与运行效率，对掘进效率有直接影响。
2.3连续性煤巷掘进技术
连续性采煤掘进技术与其他煤巷掘进技术相比采煤速度更快，能够将采煤以及挖掘相结合，作业面积更大，对于采掘难度较大的矩形断面等环境的采掘效果较好。连续性采煤掘进技术在实际采掘中应用的技术类型与运输方式有着非常密切的关系，分别为连续式运输以及间断式运输，连续式运输工作开展中所用的设备主要有锚杆钻车、连续采煤机、铲车、连续运输系统以及胶带输送机等。间断式运输工作开展中所用到的设备主要有锚杆钻车、连续采煤机、给料破碎机、铲车、运煤车以及胶带输送机。
3煤矿巷道掘进技术的发展应用
3.1加强施工组织管理
对于煤矿巷道快速掘进工作而言，尽管质量和效率很重要，但是安全才是第一位，要在确保安全的前提下，提高快速掘进的施工效率和质量。巷道安全高效掘进施工，贯穿矿井巷道施工组织设计、施工的全过程。巷道掘进之前，严格按照煤矿安全规程要求，组织专家进行可行性论证。组织相关人员进行有效的地质勘查，对可能出现的安全隐患，提前制定有效的防范措施，优化施工工艺，实现多工序交叉平行作业，提高巷道掘进施工效率。参照巷道快速施工采用的施工设备、施工技术和管理人员的水平，对各工序的时间进行核算分析。进一步优化管理方法，培养科学化的管理人才，监督落实巷道快速掘进各项规划内容，严把质量关。对于巷道掘进设备要严格按照厂家要求、并结合实际使用情况，及时进行维护，并做详细记录，实时掌握掘进装备的状态，避免高故障率对掘进效率的影响。煤矿巷道快速掘进的设备，仍然需要工作人员来进行操作，企业对于新引进的设备的使用和维护方面，应当定期组织工作人员接受培训、考核，提高专业技能，降低事故发生的概率，有效提高掘进速度。
3.2优化施工工序
生产组织管理的科学合理，有利于实现生产的安全高效。要想提高掘进速度，对掘进施工工序就要进行优化设计。还应建立管理制度，管控工序时间，值班室要监督每班验收员的汇报，然后值班干部进行记录，分析整个生产过程、工序的施工时间和相关的影响因素，以每天进尺的量，妥善安排打探眼、拉机尾、割矸、支护等四个主要工序的所用时间，提升时间的利用率，进而提高生产速度。假如每天掘进进尺任务是5m，将打探眼的间隔调整到5m，目的就是与进尺任务相对应，而且要把打探眼时间从之前的3h调整到1．5h；延伸皮带从原来的3h压缩到1．5h；割矸时间从原来的3h掘进1m提高到2h掘进1m；经过增加支护排数，支护时间也随着有所增加，但相应的支护效率也是明显提升。
3.3智能化技术的应用
这是巷道技术的未来方向，是提高巷道效率的重要技术支持。在高速行驶系统中，巷道能力和效率都与机械化程度相关联，因此将智能技术有效地应用于巷道系统和设备可以显着提高支持设备的机械化程度。智能设备可以根据施工现场状态自动调整工作状态，自主计划工作方式。将智能技术应用于高速巷道技术主要用于自动导航、姿势、故障排除、状态监控和远程通信、支持设备等。采矿技术智能化了煤矿采矿设备，有效提高了掘进效率，提高了煤矿生产的安全性和效率，降低了人工成本。目前，世界各国正在对智能化技术进行大规模的研究，我国部分研究单位和大学也在对此进行勘探研究。例如，通过对切割轨迹规划和自适应切割等的遗传算法、模糊理论、神经网络等新算法研究，提出巷道技术工程的方向。
结束语
我国的煤矿资源丰富，煤矿也是不可再生资源，加之现代人对于煤矿燃料的需求增多，提高煤矿巷道掘进工艺技术可有利于煤矿进行开采作业，提高煤矿开采率和开采效率，让这一不可再生资源得到充分利用。
参考文献：
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