安徽省淮南矿业集团潘三矿掘进二区安徽淮南232096
摘要：我国的煤炭资源比较丰富，且储存量较大，其开采方式主要是井工开采。而随着煤炭采掘的技术的提高，促进我国煤矿开采业的向前发展，最终带动机械掘进技术的发展。煤巷综合机械化掘进技术的出现，不但能弥补传统悬臂式掘进技术的不足，而且能加快掘进的速度，提高掘进效率，故对煤巷综合机械化快速掘进技术实施深入探讨，在提高我国的煤矿开采效率，缩减作业时间等方面，具有重要的现实意义。本文主要针对煤巷综掘机械化快速掘进进行简要分析。
关键词：煤巷综掘；机械化；快速掘进
1综合机械化掘进技术简介
综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术，在一条用掘进机开掘的巷道内，将激光测量定向掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成形，形成一条效率高、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统。可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业，从而提高掘进速度和经济效益。采用综合机械化掘进技术，是实现煤巷快速掘进的主要途径。
2煤巷综合机械化掘进技术的现状
我国最初使用的掘进机械为悬臂式掘进机，其出现在20世纪60年代，功率位于30～50kM间，其效率较低；到了80年代，我国开始研发煤炭机械，其代表为AM50和S-100两种掘进机。现阶段我国的技术研发人员已经吸取国际先进技术，研发出生产力较高的综合采煤机械，因此，目前此种掘进机的生产能力可满足我国的市场需求。
3煤巷综合机械化掘进技术的特点
现阶段我国新研发的新煤巷综合掘进机具备的特点为：新煤巷综合掘进机的设计十分合理，且结构比较紧凑；新煤巷综合掘进机的体型矮小，从而可降低其重心，确保工作的高稳定性；新煤巷综合掘进机生产能力较高，且破岩能力极强，还能在各种地质环境下工作；新煤巷综合掘进机采取液压马达实施驱动，能将机械的整体结构简化，并且方便日常生活中对其的维修及保养；新煤巷综合掘进机采取的是无支重轮履带的行走机构及履带导向轮黄油缸装置，可极大地提高机械行走能力，方便施工者操作；新煤巷综合掘进机引进PLC控制系统，能增强诊断故障的准确率；新煤巷综合掘进机采取的液压系统比较简单可靠，同时其增设的自动加油装置，可提高液压系统整体的可靠性。
4掘进机改装掘锚机误区
4.1机体上加装钻具
将锚杆机安装于机身顶部，该掘锚机是在掘进机机身本体上部加装一滑道，采用单臂伸缩结构，掘进机工作时锚杆机收回在本体上部，锚杆机工作时，锚杆机伸出到截割头左右，锚杆机可自身前后摆动、左右旋转。这一工艺方案虽然已经出台几十年了，但实际效果还不是特别理想。主要是要在远离工作面的机体上安装重型装备存在长悬臂柔性、打眼定位操作不方便、设备的可靠性无法满足施工要求，以及收缩状态下影响掘进机司机操作等问题。
4.2掘进臂上加装钻具
为了解决在机体上加装钻具的技术屏障，另一种方案是将钻具加装到掘进机悬臂上。在掘进机悬臂上加临时支护和钻眼设备是在掘进机悬臂不同位置实现反转收缩。典型的有加在掘进机悬臂中后部（见图1）和加在掘进机悬臂最前端（见图2）。在掘进机悬臂上增加钻具同样没能解决好施工的矛盾问题，因为掘进臂上的钻具受制于掘进机截割臂，在掘进机闭锁状态下钻具所处位置不能一次完成作业需求，每次全断面钻眼需要2次解除闭锁后移动掘进机悬臂后再闭锁，而且还需要用高强度结构遮盖截割头。这种在掘进机需要闭锁状态下反复解锁使得工作人员很难确定机器状态，反而给施工带来了障碍，同时也由于没有临时支护使得这种障碍带来的副作用远远大于钻具带来的优点。
图2掘进臂前端加装钻研装备
1.临时支护结构2.钻具3.掘进机
5实现煤巷快速掘进的关键环节
5.1选择性能好的掘进机
现阶段我国使用的中型掘进机有EBHl20和E—BJl20TP两种类型，两者的切割能力均很强，能满足我国的市场需求。国内的掘进机需在其液压、电气和元件等配件的选用上严格把关，确保其质量过硬，对部分重要元件最好购买进口类型；齿轮传动装置避免使用串联装置，可选用模块组装装置，不但能简化结构，而且也便于检修，可有效提高设备稳定性和可靠性。
5.2引进现代化测控技术
⑴需提高掘进机的自我控制能力，如对方向、切割断面和切割点击的功率等的监控；⑵能实时检测掘进机的工况，并诊断其故障，如测控供电电压、检测电机负荷、液压系统和温度等，从而提高掘进机的利用效果，以完善煤巷掘进的能力。
5.3实行锚杆支护
假设煤巷中除掘进机以外的机械设备出现配套的能力低、配套的设备完善度不够等情况，也会降低巷道的掘进率，并会限制掘进机的工作能力。巷道掘进工程内的主要配套设备有供电、供水、支护、运输及通风等，想要提高煤巷掘进的能力，需充分发挥出机械设备功用，从而发挥出支护及运输设备的功效。想要缩短作业时间，就需按照地质条件，使用锚杆，以提高巷道的保护，加快煤矿的掘进速度。使用锚杆类的钻机巷道，掘进与钻锚均无法同时施工，需及时安装临时的支护设备，提高钻进速度。监理快速安装系统可通过锚杆机，将钻孔和搅拌等复杂工序一次完成，缩短钻锚时间。降尘时，可引进高压水喷雾的新技术，在掘进机上设置增压水泵，以净化断层空气。想要减少辅助运输的工作量，就需实施锚杆支护，可达到减少运输量的目的。
5.4启用掘锚机
目前我国现阶段使用的掘进机，其体积都较大，而且采用W钢时定位钻孔，会增加工作难度，此时可使用掘锚机解决这一难题，从而促进煤巷快速掘进。以ABM20型的掘锚机为例，其截割功率是270kW，总重量是80t，在截割滚筒的后面直接装置顶板的支架，能为工作人员提供一个安全工作的环境，并且还能提高其截割的速度，减少粉尘。
5.5配套设备
目前煤巷掘进综合机械化水平总体不高，煤巷综合机械化掘进解决了破、装、运、支环节的机械化，但是在煤巷施工相关配套技术方面还不成熟，例如：煤层瓦斯治理、设备材料打运、长距离掘进通风及行人方面还存在诸多问题，需要根据各个矿区不同的地质条件选择适合本矿区的相关设备。从工作实际出发，我们在煤巷综掘机机械化掘进方面配套的设备：履带自移式钻机解决瓦斯治理及地质前探问题，快速方便的配备临时支架的液压锚杆钻车，变频调速的无极绳绞车配合气动单轨吊解，决长距离材料打运及迎头设备材料的打运，同时可以挂载乘人车解决职工上下班行走问题，为解决沿空掘进后方巷道的底鼓问题，配备小型巷道修复机代替人工卧底，大功率的局扇解决长距离通风问题，井下集中制冷降温系统解决地温问题。目前以上技术及设备在我矿已经实现，通过现场实践，适合我们淮南矿区，可以实现现有条件下的快速掘进。
5.6瓦斯治理技术
受地质条件的影响，不同的矿区煤层瓦斯含量不同，煤巷掘进及回采，首先解决瓦斯问题，否则受瓦斯影响无法发挥综合机械化的优势，还可能发生瓦斯事故，威胁矿井的安全生产。通过潜心研究，我们矿业集团在治理瓦斯方面找到了适合淮南矿区的方法，形成了一套独具淮南特色的瓦斯治理模式，采用“一巷多用”穿层孔预抽开采保护层，解放被保护层的瓦斯治理模式，取得了较好的实用效果，解决了矿区的瓦斯问题，为矿区的快速掘进奠定了安全基础。
6煤巷综合机械化掘进技术的发展方向
我国已经实现了煤巷综合机械化掘进技术的全面应用，有效提高煤巷的掘进速度，而随着技术的不断更新，掘进机的发展方向为：⑴重型化：未来煤巷掘进已经走向重型化，机重超过100t，可切割的岩石硬度会不断增高，截割的功率约为450kW；⑵掘锚一体化：会在掘进机上直接装备锚杆钻机和超前临时的支护装置，从而提高其工作效率；⑶走向自动化或者远程控制，实现自动化无人操作的掘进工作面；煤巷锚杆支护上，需积极进行巷道围岩的地质勘探和测试，扩大煤巷的锚杆使用的范围。
7结束语
综上所述，随着我国科学技术的不断发展，煤炭企业进行现代化的矿井建设时，需引进国际先进技术，在煤矿的开采方面采取生产集约化形式，采取成套化、机械化的开采设备，并培养一批专业技术强的开采队伍，同时需采取煤巷综合机械化掘进技术，以提高煤矿开采的效率。而我国煤矿需实现生产集约化和设备成套化，就需采购功率较大、重型和高性能的煤炭采掘设备。只有不断提高我国的煤炭企业采掘机械化的程度，并不断加快高效和高产矿井的建设步伐，才能实现高效掘进技术和装备进一步发展，并全面促进煤巷的综合机械化设备的普及。
参考文献
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