论文部分内容阅读
[摘 要]煤炭是十分重要的能源资源。我国煤层储存条件复杂，呈现多样性，煤层厚度从零点几米到几十米之间变化，为了开采煤炭，需要开掘大量的煤岩巷道。随着综合开采技术水平的不断提高，煤矿开采生产力水平也不断提升，在这种形势下，在传统炮掘的基础上，煤矿综合机械化掘进技术顺势而生。采用合理科学高效的煤矿掘进作业方式对提高煤矿产业的安全生产水平至关重要。
[关键词]煤矿；采掘技术；作业方式；发展趋势
中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
1 煤矿采煤掘进技术现状
在煤矿掘进作业中，掘进机是一种极其重要的掘进工具。目前，我国的在掘进机研制方面一直落后于西方发达国家。近年来，国家对采煤掘进机科研项目日益重视，我国采煤掘进机技术方面取得了明显进步，然而仍然与国外先进技术存在一定差距。目前，悬臂式掘进机广泛使用在我国煤矿采煤掘进过程中，如EBJ-120TP型采煤掘进机等。随着煤矿开采掘进要求的不断提高，同时为了有效适应锚杆支护技术的不断发展，国际先进的采煤掘进机开始不断朝着掘锚一体化方向发展，同时也成功在悬臂采煤机和连续采煤机的基础上研制出了掘锚一体机组。掘锚一体化技术有效将支护技术和掘进技术有机结合，实现了一台机器上同时完成采煤的掘进作业和支护作业，有着掘锚平行作业、单巷快速掘进等优点，能够明显缩短采煤作业时间，提高采煤效率。目前，悬臂式掘锚机和连续采煤掘锚机是目前掘锚一体机组的主要类型。当前，在我国的采煤作业中，掘錨仍然处于推广阶段，同时在煤矿开采作业中采用掘锚机进行开采作业的单位也相对较少。目前，我国使用的掘锚机进行煤炭开采作用的单位只有晋城煤业集团等9家煤矿公司，同时也仅有15台掘锚机投入使用。晋城煤业集团于2003年引进一台型号为ABM20的掘锚机组，并于2004年1月在巷道断面为4.9m x3.3m的成庄矿四盘区4214巷道进行了试验，同时其2月份掘进进尺达到351m，3月份掘进进尺达到402m，4月份掘进进尺高达550m，在进行掘锚机采煤试验期间，最高班进尺为12m，最高日进尺高达30.4m。掘锚机相比于传统的掘进机，大幅度提升了掘进能力、环境适应能力以及采煤生产效率，在我国煤炭开采行业有着广阔的应用前景。
2 科学选用掘进作业方式
煤矿掘进主要是在地下进行的，各个地域的地质条件会有很大的差别，甚至在一个巷道的掘进过程中，会面对几种甚至十几种不同的地质现象或掘进任务。在整个的掘进过程中，相关施工人员应严格按照要求，根据巷道所属地域条件，参考所要完成的掘进开采任务，结合自身拥有的可以熟练应用的的技术设备等，认真选用掘进作业的具体方式。要始终做到以“事实以依据”，一切从实际出发，结合自身条件和现实状况，实现掘进循环作业方式的最优化，在保证“安全为本，质量为上”的基础上，尽可能地去提升速度、效率和效益。我们知道，在循环掘进过程中，整个的掘进进程和各个的掘进循环次数也是紧密相关、相互影响、相互制约的。因此，对煤矿掘进作业来说，确定掘进工序时间，（包括各个工序依次进行所需时间，多个工序协调平行作业时间及各个循环作业时间等）是非常关键的。打炮中，炮眼深度的大小也在很大程度上决定了相应主要掘进作业工序工作量的多少；综掘中，如何做到在岩巷掘进、管路安装、轨道铺设、巷道喷浆、支护等做好安全防护非常重要，在保证速度的基础上，更要重视进程“质量”。根据地质条件，技术设备情况、施工任务等科学选用掘进作业方式，可以推断出掘进作业大概的工作时间，甚至整个过程的作业时间等，为煤矿掘进过程打好时间战和效益战。
3 现代煤矿高效掘进技术的发展趋势
从煤矿掘进技术的发展情况来看，硬岩掘进机有了很大的改进，因此现代煤矿高效掘进技术将呈现以下发展趋势：
1）掘进机智能化、自动化。随着计算机技术的快速发展，计算机断面控制系统和遥控系统广泛应用于煤矿掘进，主要表现为： 推进方向监控、全功能遥控、智能监测、预报型故障诊断、记忆截割、数据远程传输等，特别是在巷道截断面尺寸及掘进方向监控方面，取得了很好的效果。通过远程机组实现远程控制，提高生产效率及其安全生产能力。
2）多功能一体化。即掘进机主机集成机载锚钻系统、机载临时支护系统、机载除尘系统等，通过多功能集成达到提高单机成巷速度和安全生产的目标。因此要解决掘进机前载锚钻系统和掘进机后配套桥式带式转载机加可伸缩带式转载机问题，这样就能解决掘进机后配矿车的转载运输问题，并有利于掘进机向不具备连续运输设备的生产矿井应用。同时实现掘进机附件化，保留掘进机原有主要功能外，还将降尘、辅助支护等装置以附件形式出现，在掘进机上搭载，用户可根据需要选择装配。
3）适用范围扩大。由于掘进机截割硬度与截割断面不断加大，因此在不同岩石掘进中的巷道断面、底板比压、研磨强度等方面的适应能力和适应范围将不断提高。
4）以自动化管理方法，保证掘进机在运行过程中按照电机的负荷情况及时调整截割深度，优化牵引速度、运行轨迹、截割速度和深度等。
5、加强支护设备的研制，保证掘进机在掘进工作中的平稳性，也减少巷道支护的工作量，减少掘进队的人数，这样也能大大减少人工成本。
4 结语
近年来，随着科技的科技的不断发展，推动了我国煤炭开采业的不断发展，煤矿采煤掘进技术、煤矿采煤掘进自动化技术、煤矿采煤巷道支护技以及煤矿采煤爆破技术不断应用在我国煤矿开采作业中，有效提高了煤矿采煤掘进效率，同时也推动了煤矿企业的发展。
[关键词]煤矿；采掘技术；作业方式；发展趋势
中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
1 煤矿采煤掘进技术现状
在煤矿掘进作业中，掘进机是一种极其重要的掘进工具。目前，我国的在掘进机研制方面一直落后于西方发达国家。近年来，国家对采煤掘进机科研项目日益重视，我国采煤掘进机技术方面取得了明显进步，然而仍然与国外先进技术存在一定差距。目前，悬臂式掘进机广泛使用在我国煤矿采煤掘进过程中，如EBJ-120TP型采煤掘进机等。随着煤矿开采掘进要求的不断提高，同时为了有效适应锚杆支护技术的不断发展，国际先进的采煤掘进机开始不断朝着掘锚一体化方向发展，同时也成功在悬臂采煤机和连续采煤机的基础上研制出了掘锚一体机组。掘锚一体化技术有效将支护技术和掘进技术有机结合，实现了一台机器上同时完成采煤的掘进作业和支护作业，有着掘锚平行作业、单巷快速掘进等优点，能够明显缩短采煤作业时间，提高采煤效率。目前，悬臂式掘锚机和连续采煤掘锚机是目前掘锚一体机组的主要类型。当前，在我国的采煤作业中，掘錨仍然处于推广阶段，同时在煤矿开采作业中采用掘锚机进行开采作业的单位也相对较少。目前，我国使用的掘锚机进行煤炭开采作用的单位只有晋城煤业集团等9家煤矿公司，同时也仅有15台掘锚机投入使用。晋城煤业集团于2003年引进一台型号为ABM20的掘锚机组，并于2004年1月在巷道断面为4.9m x3.3m的成庄矿四盘区4214巷道进行了试验，同时其2月份掘进进尺达到351m，3月份掘进进尺达到402m，4月份掘进进尺高达550m，在进行掘锚机采煤试验期间，最高班进尺为12m，最高日进尺高达30.4m。掘锚机相比于传统的掘进机，大幅度提升了掘进能力、环境适应能力以及采煤生产效率，在我国煤炭开采行业有着广阔的应用前景。
2 科学选用掘进作业方式
煤矿掘进主要是在地下进行的，各个地域的地质条件会有很大的差别，甚至在一个巷道的掘进过程中，会面对几种甚至十几种不同的地质现象或掘进任务。在整个的掘进过程中，相关施工人员应严格按照要求，根据巷道所属地域条件，参考所要完成的掘进开采任务，结合自身拥有的可以熟练应用的的技术设备等，认真选用掘进作业的具体方式。要始终做到以“事实以依据”，一切从实际出发，结合自身条件和现实状况，实现掘进循环作业方式的最优化，在保证“安全为本，质量为上”的基础上，尽可能地去提升速度、效率和效益。我们知道，在循环掘进过程中，整个的掘进进程和各个的掘进循环次数也是紧密相关、相互影响、相互制约的。因此，对煤矿掘进作业来说，确定掘进工序时间，（包括各个工序依次进行所需时间，多个工序协调平行作业时间及各个循环作业时间等）是非常关键的。打炮中，炮眼深度的大小也在很大程度上决定了相应主要掘进作业工序工作量的多少；综掘中，如何做到在岩巷掘进、管路安装、轨道铺设、巷道喷浆、支护等做好安全防护非常重要，在保证速度的基础上，更要重视进程“质量”。根据地质条件，技术设备情况、施工任务等科学选用掘进作业方式，可以推断出掘进作业大概的工作时间，甚至整个过程的作业时间等，为煤矿掘进过程打好时间战和效益战。
3 现代煤矿高效掘进技术的发展趋势
从煤矿掘进技术的发展情况来看，硬岩掘进机有了很大的改进，因此现代煤矿高效掘进技术将呈现以下发展趋势：
1）掘进机智能化、自动化。随着计算机技术的快速发展，计算机断面控制系统和遥控系统广泛应用于煤矿掘进，主要表现为： 推进方向监控、全功能遥控、智能监测、预报型故障诊断、记忆截割、数据远程传输等，特别是在巷道截断面尺寸及掘进方向监控方面，取得了很好的效果。通过远程机组实现远程控制，提高生产效率及其安全生产能力。
2）多功能一体化。即掘进机主机集成机载锚钻系统、机载临时支护系统、机载除尘系统等，通过多功能集成达到提高单机成巷速度和安全生产的目标。因此要解决掘进机前载锚钻系统和掘进机后配套桥式带式转载机加可伸缩带式转载机问题，这样就能解决掘进机后配矿车的转载运输问题，并有利于掘进机向不具备连续运输设备的生产矿井应用。同时实现掘进机附件化，保留掘进机原有主要功能外，还将降尘、辅助支护等装置以附件形式出现，在掘进机上搭载，用户可根据需要选择装配。
3）适用范围扩大。由于掘进机截割硬度与截割断面不断加大，因此在不同岩石掘进中的巷道断面、底板比压、研磨强度等方面的适应能力和适应范围将不断提高。
4）以自动化管理方法，保证掘进机在运行过程中按照电机的负荷情况及时调整截割深度，优化牵引速度、运行轨迹、截割速度和深度等。
5、加强支护设备的研制，保证掘进机在掘进工作中的平稳性，也减少巷道支护的工作量，减少掘进队的人数，这样也能大大减少人工成本。
4 结语
近年来，随着科技的科技的不断发展，推动了我国煤炭开采业的不断发展，煤矿采煤掘进技术、煤矿采煤掘进自动化技术、煤矿采煤巷道支护技以及煤矿采煤爆破技术不断应用在我国煤矿开采作业中，有效提高了煤矿采煤掘进效率，同时也推动了煤矿企业的发展。