我国煤矿掘进装备技术发展的思路.pdf

当代化工研究 7 Modem Chemical Research /2020 ・ 10 行业动态 我 国煤矿掘进装备技术发展的，鬼路 *张靖 邙日泉煤业（集团）有限责任公司生产技术部 山西045000） 摘要作为如今社会人们日常生活必要的社会能量来源，煤矿资源的开采效率直接同我国的工业及经济发展速度相关，要大规模提高煤 矿开采工作效率，必须不断的升级完善煤矿应用掘进机械设备，并尽可能提升煤矿采掘设备的工作效率.基于此，本文详细探讨如今我国 煤矿掘进装备技术发展的思路. 关键词煤矿；掘进装备；技术；发展思路 中图分类号T 文献标识码A Development Ideas of Coal Mine Driving Equipment Technology in China Zh a n g J in g Pr o d uc tio n Te c h n o l o gy De pa r tme n t o fYa n gqua n Co a l In d ustr y Gr o up Co ., Ltd ., Sh a n xi, 045000 Abstract z Coal resources, as the necessary social energy source for peopled daily life, its mining efficiency is directly related to the industrial and economic development speed of our country. In order to improve the working efficiency of coal mining on a large scale, it is necessary to continuously upgrade and improve the application of coal mining machinery and equipment, and improve the working efficiency of coal driving equipment as much as possible. Based on this, this paper discusses in detail the development of coal mine driving equipment technology in China. Key words coal mine； ； driving equipments technology development ideas 1 我国煤矿掘进装备技术发展现状 煤矿巷道综合机械化掘进装备技术 如今在煤矿巷道开采掘进过程中，所应用到的机械化设 备，主要包括刮板输送机、单体锚杆专机、转载机、悬臂式 掘进机、通风除尘装备以及供电系统等多项设备。从20世纪 60年代以后我国才开始应用了悬臂式掘进机，在之后的200 年之内，我国从先进国家引入了两种类型机械设备，在原有 发展基础上不断的完善改造，提高掘进机的基本性能，这在 一定程度上促进我国煤矿巷道掘进技术及装备的飞速发展。 如今我国所生产的掘进技术工艺基本已实现了全部国产化， 基本满足了如今我国煤矿巷道掘进的需求。 图］悬臂式掘进机结构 2.大断面煤矿巷道连续采煤机掘进装备技术 作为一种具备高工作效率的综合机械化设备，连续采 煤机掘进装备技术应用于巷道掘进过程中能够实现大断面的 落煤及所开采煤矿的输送作业，因此该机械设备适用于井下 矩形断面的断壁的煤矿开采，或是直接应用于双向或多项开 采工作中。通过应用连续采煤机，能够尽量提高煤矿开采效 率，并快速进行巷道掘进，提高煤矿开采投入资金成本。但 是在该连续采煤机应用过程中，对于煤层本身赋存条件有着 较高要求，同时应用连续采煤机无法实现单向掘进工作，因 此连续采煤机往往应用于内蒙古省东矿区。又因为我国并没 有太多涉及煤矿采煤掘进设备的研发，国内也没有类似的生 产厂家处于研发状态，我国所应用到的大断面煤矿巷道连续 采煤机掘进设备往往由其余国家进口。 图2连续采煤机的湿式负压除尘装置 在如今我国煤矿开采领域当中，为实现锚杆支护的支护 效应，同时使煤矿巷道掘进工作具备更高工作效率，所应用 的重要装备及技术指的就是一个机械技术运用于掘锚联合设 备的开采及设计过程中，实现掘锚设备一体化掘进工作。而 如今我国所应用的掘锚一体化设备大致分为两种类型，第一 种主要是表现形式为连续采煤机，而第二种指的就是直接的 将悬臂式掘进机以及锚杆机二者相互结合，而制造出融合两 项机械设备功能的掘锚机，其基本原理指的是有效的结合锚 杆支护及掘进技术，进而以一台机组设备，而完成巷道掘进 及巷道支护两项技术所能达到效果，减少在机械设备运输购 买时投入更少资金成本，在一定程度上提高巷道掘进支护质 量及工作效率。从另一层面上来说，应用掘锚设备一体化掘 进技术，指的就是通过同时应用锚杆支护及掘进等方法，不 断优化煤矿开采流程，通过精简流程，提高开采效率，在此 掘锚设备一体化掘进技术及装备应用过程中，因为该装备工 作效率高，具备更高自动化程度，有效降低人工测量及人工 工作强度，又具备更高可靠性等多项优点，因此在煤矿巷道 掘进支护过程中应用掘锚设备一体化掘进技术及装备具备更 强实用性，而就掘锚设备而言，又因为掘锚一体化设备机组 在我国作为一项重点研究项目，在大量人力物力及财力的不 断投入下，该技术必将取得不断突破。 当代化工研究 Modem Chemical Reseaych8 行业动态 2020 ・ 10 图3掘锚护一体机的模块化锚杆机组的制作方法 3.巷道掘进设备技术未来发展方向 ⑴开发掘锚联合机组，提高煤矿掘进效率 ① 对巷道掘进时工作效率有影响的因素 作为一项具备较高综合性及系统性的作业，进行煤矿 巷道掘进时需要经过完整的支护，以提供给之后开采出来煤 矿运输道路等多方面因素，因此在我国制造掘进技术及设备 时，需要相对较为成熟的制造工艺，要求该工艺的成熟程度 同世界领先水平相适应，从而能快速进行采煤切割。然而在 实际巷道掘进过程中可能会由于巷道掘进支护设备以及运输 设备所出现故障或是其余因素等影响，而导致煤矿掘进不具 备期望效率，无法充分发挥掘进设备的基本优势，根据有关 数据统计可以看出，在一次煤矿掘进影响因素探究过程中， 投入到煤矿支护中的时间就占据总体时间的50〜60,又由于 机械设备出现故障的因素占据了总因素的10〜15,之后在巷 道切割时所应用的时间在总体时间中仅占有20〜30,根据 这一数据就可以看出，在整体煤矿掘进效率影响因素探究过 程中，关键工序在于煤矿支护技术，因此在如今掘锚联合机 组技术设计及研发过程中，最为重要的问题是实现煤矿巷道 掘进及煤矿切割之间的同步工作或是交叉同步工作。 ② 掘锚联合机组工作原理 截割机和掘锚机设计指的就是将煤矿截割机以及掘锚机 组合在一起，形成具备两项机械设备功能的一项设备，以机 械设备上下摆动切割煤岩，直接通过刮板运输机，将截割而 来的煤岩运输到配套的运输设备。此时，该机械设备所占有 的除尘设备需要长时间进行工作，掘锚机组上所安装的锚杆 钻机还需进行钻孔之后，完成锚杆安装作业，在锚杆安装之 后，机器向前推进，再次完成之后的循环作业。 ③ 分析掘锚效益提升原理 通过应用该掘锚联合机组，能够实现煤矿掘金及支护之 间的同步作业或者是交叉同步作业，在掘进过程中完成煤矿 支护工作，消除两者之间所产生不利影响，集约化的完成整 体煤矿掘进支护工作，提高整体煤矿巷道掘进效率。探究有 关的数据，表明应用该掘锚联合机组，能够使得原有的巷道 掘进速度提高近50〜100之间，此提升幅度同集约化矿井 综采工作面巷道掘进要求相适应。 ⑵开发连续釆煤机促进回釆多样化 一部分矿区为提高煤矿开采效率，积极的向其先进省 份或是先进产煤国家汲取有关经验，通过联合长臂及开采方 法，实现巷道掘进以及回采工作之间的统一，提高煤矿开采 效率，此方法指的就是直接将3〜4条设置于常规工作面的两 边，通过应用连续采煤机，在开采结束后再使用长臂工作 面。应用该连续采煤机方法，使得开采工作具备更高的多样 化，主要优势指的就是在建设特大型矿井时期，可以先开采 小型煤矿，通过应用连续采煤机开采1〜2个盘区，快速适应 当地开采作业，其次还可以直接将采煤之间的界限取消掉， 增强煤矿开采产量，通过应用连续采煤机，能够使开采方法 具备更高优势，而使得煤炭资源开采具备更高限度。在连续 采煤机的设计研发过程中，应用该连续采煤机进行回采工 作，就意味着能够在长臂综采面进行，但是其实际劳动强度 却远低于场地技术，因此在煤矿巷道掘进技术发展中，连续 采煤机也将作为其未来发展方向。 ⑶提高悬臂式掘进机截割硬岩能力 要不断优化及完善至今机械技术及设备，其未来发展方 向指的就是通过应用最新产出来的结构、设备或是技术，尽 可能地提高原有悬臂式掘进以及截割硬岩的能力，其主要目 的是通过提高掘进机本身的功能，而使得巷道掘进能够同地 质变化相适应，且适用于不同地质条件的煤矿掘进工作过程 中，扩大该悬臂式掘进机本身适用范围。 为有效提高科研效率，可以应用惯性冲击辅助破岩方 法，达到这一目的。应用该方法，能够借助构思新颖的惯性 冲击，辅助切割技术，而尽可能地降低在煤矿巷道掘进进行 时所消耗的能量来源，在确保本身掘进效率的同时，获取更 高经济性，此外，通过应用结构技术，还能够使得掘进机具 备更高的过断层能力，具备更为优良掘进效果，使得原有掘 进机适用于多项性质岩层中，也因此通过将惯性冲击机辅助 技术应用于掘进机中改善其功能，能够尽可能提高掘进机本 身切割能力，促使掘进机朝着更为优良方向发展。 4.结束语 总体来说，要提高煤矿巷道掘进效率，必须不断引用先 进的机械设备及工艺，这也是煤矿巷道掘进行业想要更好发 展的一项必经之路。根据国内煤矿巷道掘进技术及设备发展 现状而言，想要使其更好更快的朝着更为优良方向发展，提 高煤矿生产效率，必须提高悬臂式掘进机截割硬岩能力，利 用连续采煤机本身的开采优势，使得回采具备更高多样性， 同时有效结合掘锚联合机组，以提高掘进效率等方式，满足 如今人们正常生活对于煤矿资源需求。 【参考文献】 ⑴赵学社煤矿高效掘进技术现状与发展趋势[C]. 2007短壁 机械化开采专业委员会学术研讨会论文集,2007. [2] 田晓里.水仓清淤及脱水技术与设备研究[D].河北工程大 学,2011. [3] 闫志斌.煤矿岩巷掘进装备及掘进工艺发展方向[J ].石化 技术, 2018, 025 012 322. 【作者简介】 张靖 1984-,男，阳泉煤业集团有限责任公司生产技 术部；研究方向掘进。