关于对机械化掘进技术的思考

摘要：煤矿掘进技术、装备和工艺水平，直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益和安全。为此，综合机械化掘进已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。本文分析了淮北矿区在煤矿掘进机械化技术，论述了制约综掘机单进水平的因素及工艺配套问题。较好地改善了职工作业环境，减轻了职工的劳动强度大大加快了岩巷掘进速度。

关键词：机械化 掘进枝术 高效 探讨

煤矿掘进技术、装备和工艺水平，直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益和安全。为此，综合机械化掘进已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。而要提高单进水平就必须最大限度的提高开机率、充分发挥综掘机的作用，解决掘进机械化作业线的配套问题。

1机械化掘进的装备与工艺分析

1.1 煤巷的机械化掘进工艺分析：煤巷高效掘进配套方式主要有三种：一是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线；二是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线；三是掘锚一体化机组。

1.1.1 煤巷悬臂式掘进机的工艺：悬臂式纵轴掘进机、配胶带运输机出煤、单体锚杆钻机支护的作业方式，对煤层赋存条件有较好的适应性，主要有以下几个特点：① 液压传动结构简单，操作简便；② 电气系统实现PLC或EPLC控制，监控监测自动化、辅助故障诊断；③ 机型结构简单紧凑，稳定性高；④ 总体模块化设计；⑤ 操控、检修方便。

1.1.2 连续采煤机的掘进工艺分析：连续采煤机用于多巷掘进的快速掘进技术，虽然在同一台设备上实现掘进与锚杆支护不能平行作业，但采用多巷道掘进交叉作业，可实现掘锚平行作业，即先由连续采煤机进入掘进巷道 ，待连续采煤机掘进一定距离后，连续采煤机经联络巷退到另一个巷道，这时由锚杆钻车进入该巷道进行锚杆支护施工。

1.2 岩巷掘进机械化

1.2.1 破岩工艺

1.2.1.1 人工钻爆法破岩工艺分析。风锤人工钻凿炮眼、爆破落岩。该工艺是我国煤炭系统岩巷破岩的主要工艺。

1.2.1.2 全液压钻车钻爆法破岩的工艺分析。液压钻车钻凿炮眼、爆破落岩。这种工艺凿岩效率高，钻进速度快，特别是硬岩钻进效率更高，大幅度减少凿岩单工序时间；钻眼质量高，爆破效果有保障；工效高，作业人员少，钻车一般两人操作，熟练时可一人操作；可实施中深孔爆破，提高爆破效率，从而提高循环进度；由于司机远离迎头，安全上更可靠；液压凿岩机比风动凿岩机噪音小的多，可改善工人劳动环境，提高了单进水平。

2机械化掘进的装备与工艺分析

2.1煤巷的机械化掘进工艺分析

煤巷高效掘进配套方式主要有三种：一是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线；二是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线；三是掘锚体化机组。

2.1.1煤巷悬臂式捌进机的工艺

悬臂式纵轴掘进机、配胶带运输机出煤、单体锚杆钻机支护的作业方式，对煤层赋存条件有较好的适应性，其液压传动结构简单，操作简便；电气系统实现PLc或EPLc控制，监控监测自动化、辅助故障诊断；机型结构简单紧凑，稳定件高；总体模块化设计。

2.1.2掘锚机组的工艺分析

掘锚机组适用于高产高效矿井煤巷快速掘进，它速度快、效率高、安全可靠，掘进和支护在同一台设备上进行。MRH s220型掘进机配置锚杆机和我们自行研制的机载锚杆钻机差不多，也是先有掘进机，后配套锚杆钻机。掘进机使用效果很好，但锚杆机使用效果并不理想。

2.2岩巷掘进机械化

2.2.1破岩工艺

2.2.1.1人上钻爆法破岩工艺分析

风锤人工钻凿炮眼、爆破落岩。该工艺是我国煤炭系统岩巷破岩的主要工艺。

2.2.1.2全液压钻车钻爆法破岩的T工艺分析

液压钻车钠凿炮眼、爆破落岩。这种工艺凿岩效率高，钻进速度快，特别是硬岩钻进效率更高，大幅度减少凿，岩单工序时间；钻眼质量高，爆破效果有保障；工效高，作业人员少，钻车一般两人操作，熟练时可一人操作；可实施中深孔爆破，提高爆破效率，从而提高循坏进度；司机远离迎头，安全上更可靠；液压凿岩机比风动凿岩机噪音小的多，可改善工人劳动环境，单进水平提高更有潜力。

2.2.1.3部分断面岩巷掘进机（纵轴悬臂）破岩工艺

岩巷纵轴悬臂掘进机H切割破岩+工艺，比钻爆工艺好、工人劳动强度低，巷道成型规整，对围岩扰动小、利于支护。

缺点是，切割过程中粉尘浓度高，内外喷雾加除尘风机仍达不到钻爆工艺相应的环境条件；EBZ 200H在岩石坚固性数值大于7时.破岩效率低、截齿消耗大、凿座磨损严重甚至磨通、主轴断裂等设备故障率明显提高。

2.2.1.4全断面岩巷掘进机的破岩工艺

全断面岩石掘进机在国外已完垒成熟，它的自动化程度较高的施上工艺艺和装备系统。与传统的钻爆法相比，具有快速、高教等优点。

2.3破岩设备

2.3.1全液压钻车

使用液压钻车作业线，可提高劳动效率，提高单进水平。液压钻车的支臂、推进器和千斤顶都采用液压结构，并且在工作油缸前端普遍装有液压锁。其工艺流程为：全液压钻车钻眼一人工爆破落岩一侧卸车装岩一矿车运输一锚杆支护一喷射混凝土。

2.3.2储装运系统

我国并巷矸石储运工艺，绝大多数采用钢丝绳牵引耙斗装机配矿车装运，巷道式储矸。配套方案有以下几种：

（1）全液压钻车钻眼+人工爆破落岩+挖斗装岩机装岩+矿车外运：此种配置受矿车供给不连续的限制，单进的提高也比较困难。

（2）垒液压钻车钻眼+人工爆破落岩+挖斗机装岩+梭车储矸+皮带装载+矿车外运：此种配套式设备占用量大，管理要求较高。

（3）全液压钻车钻眼+人工爆破落岩+侧卸车装岩+梭车储矸+皮带装载+矿车外运：此种配套，装岩灵活，储运能力强，不影响装岩后工序的衔接。

（4）悬臂式纵轴岩巷掘进机破岩+内置二运+梭车储矸+皮带装载+矿车外运：此类配套工艺破岩速度快，在采用梭车储矸工艺时，储、装、运系统能与破岩速度相匹配，可以直接进入下一循环。

3 连续采煤机的掘进工艺的探讨

连续采煤机经常用于多巷掘进的快速掘进技术，作业效率比较高。虽然在同一台设备上实现掘进与锚杆支护不能平行作业，但采用多巷道掘进交叉作业，可实现掘锚平行作业，即先由连续采煤机进入掘进巷道，待连续采煤机掘进一定距离后，连续采煤机经联络巷退到另一个巷道，这时由锚杆钻车进入该巷道进行锚杆支护施工。

参考文献：

[1]王长新，大隧道快速掘进机械化配置《中国煤炭》2011.10

[2]刘晓梅，矿井巷道掘进超前支护机械化技术应用《煤矿机械技术》2012.8

[3]张想美，淮北矿区煤矿机械化运用技术探讨《安徽煤炭》2012.4