煤矿综合机械化快速掘进技术要点.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 中国大部分煤矿都是通过井工开采的，而实现井 工开采的关键就是巷道。巷道掘进是煤矿生产的重要 任务之一，保证巷道的快速掘进对于煤矿的高产高效 具有十分重要的意义。经过多年的发展，采煤机的功 率有了很大的提高，煤炭资源的开采效率大幅提升。 但是，巷道的掘进设备并没有很大的发展，严重制约 了煤矿开采效率的进一步提高[1-2]。因此，提高煤矿的 掘进速度是实现煤矿高产高效的重要方式之一。巷道 的综合机械化掘进是大势所趋。与钻爆法相比，综掘 法的巷道断面成型率高且便于支护，已经在中国各大 煤矿广泛应用。为了进一步提高综合机械化掘进的速 度，非常有必要认识影响掘进速度的因素，即综合机 械化掘进的要点。下面将围绕综合机械化掘进的要点 以及掘进过程中的一些安全措施来展开论述。 1煤矿综合机械化掘进技术的要点分析 巷道的综合机械化掘进效率，一方面取决于所采 用的掘进技术，这是由掘进设备决定的；另一方面还 与所采用的支护技术有很大的关系。下面将对这两个 方面进行具体分析。 1.1合理选择掘进设备 巷道综合机械化掘进的关键在于采用合适的掘进 设备 （ 如图 1 所示 ） ，这要求设备不仅要满足一些技术 指标，还要满足经济成本较低的要求。掘进机的质量 对掘进施工效率有直接影响。考虑到煤矿井下恶劣的 工作环境，煤矿综掘机应该具有较高的可靠性，能长时 间无故障运行。这就要求在选择设备时，一定要选择有 丰富经验的掘进机设备生产厂家，最好是选择国外进口 的掘进机。虽然中国在掘进机生产和制造方面也取得了 一定的突破，但是，一些关键的零件制造与国外相比还 存在一定的差距，这导致掘进机在使用时经常发生故 障。保证掘进机的无故障运行，是保障巷道高效掘进的 前提，需要特别注意[3]。 图 1综掘机结构示意图 在选择掘进机时，除了要保证设备的可靠性，还要 满足一定的经济性要求。这就要求在选择掘进机时，要 根据所需的断面选择合适的型号，也就是说，对于小断 面巷道的掘进，应该选择小断面掘进机。如果掘进机型 号与巷道断面不匹配，会导致掘进机性能无法充分发 挥，这无形之中增加了掘进成本。因此，在选择巷道掘 进机时，不仅要保证性能可靠，还应该满足一定的经济 性原则。 收稿日期2020-04-21 作者简介姚波，1989年生，男，山西大同人，2017年毕业于山 西大同大学采矿工程专业，助理工程师。 煤矿综合机械化快速掘进技术要点 姚波 （ 大同煤矿集团有限责任公司矿井建设管理处，山西 大同 037003 ） 摘要 在煤矿井工开采过程中，巷道掘进是非常重要的。随着煤矿科学技术的发展，巷道掘进已经逐步实现了综合 机械化，掘进效率大幅提高。因此，提高综掘技术的适用性，保证掘进效率，对于煤矿的高产高效十分重要。简要分析 了巷道综合机械化掘进的要点，并提出了一些保证掘进效率和安全的措施，以期为巷道的综合机械化掘进提供技术参考。 关键词 井工开采；巷道掘进；综合机械化；掘进效率 中图分类号 TD823.97文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0113-02 Key Points of Comprehensive Mechanization Fast Driving Technology in Coal Mines YAO Bo Mine Construction Management Division, Datong Coal Mine Group Co., Ltd., Datong 037003, Shanxi, China Abstract In the process of underground mining, roadway driving is very important. With the development of coal mine science and technology, the roadway driving has gradually realized the comprehensive mechanization, and the driving efficiency has been greatly improved. Therefore, it is very important to improve the applicability of the fully mechanized drivage technology and ensure the driving efficiency for the high yield and high efficiency of the coal mine. This paper briefly analyzed the key points of comprehensive mechanization driving, and put forward some measures to ensure the driving efficiency and safety, in order to provide technical reference for comprehensive mechanization driving of the roadway. Key words underground mining; roadway driving; comprehensive mechanization; driving efficiency （总第 179 期） 技术研究 支撑油缸 外立柱 前轴 内立柱 （内嵌升降油缸） 长十字头 顶架 短十字头 折叠油缸 后轴 113 2020 年第 8 期2020 年 8 月 1.2合理选择支护方式 巷道掘进完成后，必须要采用相应的支护方式保 证巷道的稳定性，使巷道满足正常使用要求。与此同 时， 煤矿安全规程 中规定，工人必须在具有支护条 件下的巷道内工作。巷道支护的速度在一定程度上会 影响掘进的速度，因此，需要选择合适的支护方式来 进行巷道支护。这就要求选择的支护方式应该满足便 于施工和安全性的要求。通常所说的掘进巷道支护多 为临时支护，即只能在短时间里保证巷道的稳定性。 对于掘进巷道的支护，可以选择的支护形式有棚 式支护和锚杆支护。与棚式支护相比，锚杆支护具有 操作简单、便于施工、支护强度高的优点，还可以配 合后续永久支护使用。锚杆支护在施工时配上锚杆机， 实现了掘锚一体化 （ 如图 2 所示），施工速度非常快， 能满足快速掘进的要求。虽然棚式支护的支护速度比 较慢，但是，支护的整体性非常好，可以满足在顶板 岩层比较破碎松软情况下的支护。 图 2掘锚一体机结构示意图 2煤矿高效掘进管理分析 实现煤矿巷道的高效掘进，不仅依赖先进的掘进 支护设备，还依赖于掘进施工管理。合理、有效的管 理使人与机械设备完美配合，从而大幅度提升掘进效 率。下面将从地质勘探、掘进工艺的优化以及设备的 维护和维修方面进行分析。 2.1做好煤矿地质勘探工作 煤矿掘进施工的对象是岩层，了解岩层的特性对 于高效掘进是十分有帮助的。为了了解岩层的特性和 地质构造，就要进行地质勘探工作。虽然在掘进施工 前煤矿也进行了一定的地质勘探，但这种勘探获得的 资料十分粗糙，存在一定的勘探盲区。在掘进过程中， 详细的地质资料不仅能保证掘进效率，还能减少掘进 过程中发生的事故。做好地质勘探工作应该从以下两 方面入手a 在掘进头采用物探与钻探相结合的方式 进行勘探，从而获得更为详细的数据点；b 对勘探的 数据进行精细处理，获得准确的地质图。 2.2掘进工艺的优化 巷道的掘进过程包括了掘进工艺和支护工艺，如 何处理掘进工艺与支护工艺的关系，对于掘进效率的 影响非常大。有的矿井是在巷道掘进完成后进行支护 作业，这会导致整个施工过程的间隔期非常长；而有 的矿井是边掘进边支护，施工有效期非常长，效率也 非常高。2 种掘进工艺都有其优缺点，先掘进后支护施 工起来便于管理，但整个过程浪费的时间较多；边掘 进边支护施工起来虽然效率比较高，但是施工管理非 常困难，需要详细划分每个人的责任。因此，需要对掘 进工艺进行优化，从而提高掘进效率。这就要求在施 工过程中找到 2 种工艺的共同点和不同点，找出 2 种工 艺最合理的衔接方式，而这需要经过长期的现场统计 分析才能得到。 2.3掘进设备的维修和维护 掘进工期一般很紧张，这就要求掘进设备要少发 生故障或不发生故障。在设备发生故障后，通常需要 较长的时间来排除设备故障并进行维修。因此，需要 定期对掘进设备进行检修和维护，早点发现设备存在 的安全隐患并消除。在进行设备检修和维护时，注意 设备的磨损情况和关键零件的损坏情况。对于设备磨 损比较严重的区域，要采取一定的防护措施来减缓设 备的磨损情况，而综掘机的截齿是最容易被磨损的部 位[4]，要选择合适的截齿材料和型号来减缓磨损，从而 降低掘进成本。此外，还需要检查设备一些固定螺丝 的松紧情况，以免造成某些部位的脱落，从而引发安 全事故。 3结语 巷道掘进是煤矿生产的重要任务之一，保证巷道 的快速掘进对于煤矿的高产高效具有十分重要的意义。 巷道的综合机械化掘进效率，一方面，取决于所采用 的掘进技术，这是由掘进设备决定的；另一方面，还与 所采用的支护技术存在很大的关系。巷道综合机械化 掘进的关键在于采用合适的掘进设备，这要求设备不 仅要满足一些技术指标的要求，还要满足经济成本较 低的要求。在选择掘进机时，除了要保证设备的可靠 性，还要满足一定的经济性要求。因此，要根据断面的 实际情况选择型号合适的掘进机。要实现煤矿巷道的 高效掘进，不仅依赖于先进的掘进支护设备，还依赖 于掘进施工管理。合理、有效的管理使人与机械设备 完美配合，从而大幅度提升掘进效率。 参考文献 ［1］ 程伟.煤矿综合机械化快速掘进技术要点 ［J］ .当代化工研究， 20202 67-68. ［2］ 潘向东.煤矿综合机械化快速掘进技术质量研究 ［J］ .中国石 油和化工标准与质量， 2019， 3918 187-188. ［3］ 刘俊.煤矿综合机械化快速掘进技术 ［J］ .矿业装备， 20193 38-39. ［4］ 孙涛， 潘光超.煤矿综合机械化快速掘进技术要点分析 ［J］ .山 东工业技术， 201711 73. （ 责任编辑白洁 ） 114