煤矿高效掘进工作的技术研究

煤矿高效掘进工作的技术研究

彭政  

陕西麟北煤业开发有限责任公司

摘要：想要煤矿企业在未来发展中保持发展、竞争优势，提高企业经济效益必须重视煤矿开采的效率、质量以及安全性，要合理研发与应用高效掘进技术。虽然我国高校掘进技术已经得到了显著的发展，但是仍旧不能忽视其发展过程中产生的问题，要做到针对性研究与创新。

关键词：煤矿高效掘进工作；技术；应用

引言

近年来，我国井下采矿呈现出技术现代化、生产规模化及队伍专业化的发展趋势。在未来发展中，也必然会向着大功率、重型以及高性能的设备迈进，从而促使生产更为高效。在煤矿采掘机械化程度不断提升的同时，相关的装备以及技术也会随之不断改进、革新，相信煤矿采掘行业未来拥有广阔的发展前景。

1煤矿高效掘进技术概述

1.1煤矿高效掘进技术的主要含义

中国地理面积广阔并且地形多样，为煤矿提供了非常多元的储存条件，所以我国煤炭主要开采方式是地下开采。并且根据数据可知，我国超过90%以上原煤都是通过地下开采而获得的。为了适应变化幅度非常大的煤层厚度，通常情况下都会通过煤岩巷道来采掘。并且我国研究与创新高效掘进技术的主要目的就是增加采掘产量与效率，无论从哪个方面还是角度开展作业，都能简化煤炭采掘工作。在采掘过程中，首先要掘进巷道，然后开展多次回采煤炭活动，这样才能保证后续采掘安全稳定。

1.2应用煤矿高效掘进技术的重要意义

在经济发展与生活领域分析煤矿资源可以得知，如今重视研发煤矿开采技术、提高开采数量是必然趋势。而影响煤矿行业发展的重要因素就是掘进技术的质量，首先，因为我国幅员辽阔，所以煤矿资源分布非常不均衡，其不仅导致不同地区经济发展情况不同，还导致了掘进技术情况产生较大差异。首先，如今掘进技术与信息技术的融合性逐渐加强，增强了煤矿产业的集约、高效特性，逐渐平衡煤矿资源。其次，煤矿是不可再生资源，我国对其需求量逐渐增加，如果想要保证开采的稳定性，必须通过高效掘进技术增强开采率与利用率，让煤矿资源发挥最大价值，避免出现大量浪费情况。最后就是在煤矿产业发展过程中，高效掘进技术重要性越来越显著。

2煤矿巷道掘进速度影响因素

2.1地质因素

影响煤矿巷道掘进速度，主要表现在以下两个方面。

a)巷道断面形状影响着煤矿巷道掘进速度。地质条件会影响巷道断面形状，而不同的煤矿所需要的巷道形状是不同的，常见的巷道形状有矩形、拱形、梯形等。矩形巷道往往施工较为简单，耗时少，广泛应用于中国众多煤矿；梯形巷道与矩形巷道大致相同，施工过程也较为简单，在中国煤炭行业中也得到了广泛的推广；相比于矩形巷道和梯形巷道，拱形巷道施工过程较长，工序较为复杂，耗费的人力、物力都较多，在中国大型煤矿企业得到了一定的应用。总之，地质因素会在一定程度上对巷道断面形状产生影响，进而影响巷道形状，影响煤矿巷道掘进速度。

b)在复杂的地质条件下，还需要考虑煤层中瓦斯含量、矿井水量、支护能力等因素。煤层中普遍含有一定的瓦斯，随着煤矿挖掘深度的增加，瓦斯含量也会增加，提升了瓦斯超限的概率，进而影响掘进速度，造成采掘接替紧张的状况。煤矿井下巷道的顶、底板含水层及老空水或多或少会对煤矿巷道的安全产生影响，例如顶板含水层可能会造成顶板破碎，给巷道支护带来困难。以上问题的出现均会造成煤矿巷道掘进过程中速度减慢。支护能力是煤矿开采过程中的保障因素，当地质因素较为简单时，需要采取的安全措施较少，施工速度快；而当地质因素较为复杂时，如需要通过陷落柱区域时，要做好防治水及顶板支护工作。

2.2技术因素

在煤矿巷道掘进过程中，掘进工具、掘进技术、支护技术至关重要。先进的掘进工具、掘进技术、支护技术可以大幅度提高煤矿巷道掘进的速度。中国大多数煤矿企业掘进工具主要是岩石掘进机、半煤岩掘进机、硬岩掘进机。岩石掘进机大多应用于岩石较多的煤矿，半煤岩掘进机主要应用于煤层中岩石含量适中的煤矿，硬岩掘进机应用于煤层中岩石硬度较高的煤矿。一些煤矿巷道设备故障率较高、机器启动率低，严重制约了岩石的切割速度，造成了严重的工具磨损。况且中国煤矿巷道掘进过程中所使用的挖掘工具与西方发达国家相比，还存在着很大的差距，例如中国自主研发的煤矿巷道掘进工具自动化程度低、设备整体可靠性差。为此，迫切需要改变煤矿巷道掘进速度较慢、采掘接替紧张的局面。

3煤矿高效掘进技术的主要内容

3.1煤矿巷道掘进技术

在掘进技术发展过程中，悬臂式掘进机非常重要，其不仅可以在最短时间内截割煤层，还能将煤矿运输到指定区域。此机器在切割煤层过程中，可以在掌握煤矿具体状况的基础上选择更为科学、合理的切割方法。其主要分为横向、竖向切割两种。并且此种机器还拥有多种类型，所以工作人员应该依据作业要求选择机型。此机器可以应用到所有支护方式上，其性能强大、操作简单、振动频率低，并且还能缩短掘进时间，可以随时应用。掘进技术还能降低作用成本，通过多次利用增加企业的经济效益。但是悬臂式掘进机非常容易受多种因素影响，从而降低作业效率，无法满足企业需求。因此相关技术人员应该积极研发新设备，加强掘进的适配性与应用广泛性，可以运用到多种煤矿巷道中。并且相比于常规设备，悬臂式掘进机的功能非常多，所以能够直接促进采掘工程开展。

3.2岩石巷道掘进技术

通常情况下，岩石巷道掘进技术主要分为两种，全岩重创与全液压。如今我国大部分煤矿采掘工程应用的就是全液压技术，其具有操作简单、程序简化等特征，并且此技术在发展过程中已经处于成熟阶段，可以广泛应用于钻眼、支护等作业，并且其效率高、质量好，得到了很多煤矿企业的看好。但是全岩重创技术的发展还不完善，不仅需要技术人员不断创新与完善，还需要积极引进国外先进技术，实现专项突破。

3.3掘锚机组掘进技术

我国煤矿企业非常看重掘锚机掘进技术，并且积极开展此类项目，大幅提高了掘进速度与效率，让煤矿行业得到了全新的发展。掘锚机技术种类多样、优势鲜明，其通过自动化掘进对作业程序删繁就简，并且操作也非常简单好学。此类技术在广泛应用过程中得到了快速发展，并且逐渐代替了传统人工采掘方式，缩短了作业周期、降低了作业强度，让煤矿企业可以获得稳定煤矿产量的基础上，提高了采掘效率。在应用于巷道掘进时，其具有质量高、速率快等特征，并且还能吸收多种掘进技术的优点形成新优势，科学控制支护顶板。

3.4采煤机掘进技术

采煤机的效率非常高，并且在长期应用于煤矿开采领域的过程中也得到了很多有效经验。如今，我国大部分煤矿企业都在应用此机械设备，并且其功能多、协作能力强，所以不仅可以独立完成落煤与运输工作，还能加强与多种设备的合作。如今采煤机掘进技术发展速度非常快，并且还能应用于地质结构复杂的煤矿。

结束语

我国幅员辽阔，地质情况复杂，在漫长的地质演变过程中，在多种因素作用之下产生了各种各样的煤产品，其中炼焦煤占比达到了27.65%，非炼焦煤占比达到了72.35%。资料显示，我国煤炭可采储存量在2000亿t以上，超过世界储存量的五分之一。在掘进过程中，供需总体平衡，但是局部地区煤矿产量供不应求，如何高效开展煤矿掘进作业是当下产煤企业的重点关注问题。

参考文献

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