李軍良

（烏蘇四棵樹(shù)煤炭有限責(zé)任公司,新疆 烏蘇 833019）

煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

李軍良

（烏蘇四棵樹(shù)煤炭有限責(zé)任公司,新疆 烏蘇 833019）

煤炭作為我國(guó)主要的能源材料，具有巨大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，但隨著社會(huì)體制的改進(jìn)、時(shí)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)于能源的需求日益增大，煤炭產(chǎn)業(yè)的開(kāi)采挖掘由傳統(tǒng)的露天或者淺層開(kāi)采轉(zhuǎn)變?yōu)樯畹貙拥目碧?。因此，諸如煤炭類(lèi)的主要能源開(kāi)采已經(jīng)與快速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)奏有所脫節(jié)，煤炭產(chǎn)業(yè)的有利開(kāi)采與高效能的開(kāi)發(fā)利用成為當(dāng)前形勢(shì)下迫切需要解決的問(wèn)題點(diǎn)。

煤炭掘進(jìn)；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)是煤炭資源儲(chǔ)量相對(duì)豐富的國(guó)家，但由于社會(huì)體制以及經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，對(duì)于能源應(yīng)用的需求越來(lái)越大，煤炭開(kāi)采面臨的各方面的壓力也無(wú)形中變得迫切。如今多數(shù)煤炭企業(yè)過(guò)多注重經(jīng)濟(jì)效益的謀取而忽略了對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及產(chǎn)業(yè)煤的高效率優(yōu)化利用，本文針對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)走向進(jìn)行分析探討。

1 高效掘進(jìn)技術(shù)

1.1 懸臂式與單體錨桿鉆機(jī)開(kāi)采技術(shù)

我國(guó)煤炭高效掘進(jìn)技術(shù)有多種，其中應(yīng)用最為廣泛的是單體錨桿鉆機(jī)與懸臂式掘進(jìn)機(jī)結(jié)合配套的開(kāi)采技術(shù)，其主體利用掘進(jìn)機(jī)的大面積快速的掘進(jìn)開(kāi)采，個(gè)別點(diǎn)域進(jìn)行單體錨桿鉆機(jī)的操作應(yīng)用。如與采煤機(jī)配套的CMM25-4型四臂錨桿鉆車(chē)樣機(jī)，其是由煤科總院太原研究院，后期通過(guò)對(duì)其進(jìn)行為期3個(gè)月的井下工業(yè)性實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)其整機(jī)及部件的各項(xiàng)性能指標(biāo)，均可滿足井下生產(chǎn)的涉及要求以及需要。

1.2 連續(xù)采煤機(jī)與單體錨桿鉆機(jī)開(kāi)采技術(shù)

另一種煤炭掘進(jìn)技術(shù)為單體錨桿鉆機(jī)與連續(xù)采煤機(jī)的綜合運(yùn)作開(kāi)采模式，此種技術(shù)適用于多巷道交替更換開(kāi)采作業(yè)，有利于提高單一巷道內(nèi)的掘進(jìn)速率。并且實(shí)施有效的整合調(diào)配。

1.3 掘進(jìn)機(jī)、錨桿鉆機(jī)一體化技術(shù)

掘進(jìn)機(jī)、錨桿鉆機(jī)一體化整合式作業(yè)技術(shù)是近期比較流行的新興技術(shù)，目前尚還處于技術(shù)運(yùn)行測(cè)試階段，其整合度及自動(dòng)化高，能夠全面掌控煤炭巷道掘進(jìn)的基本狀況參數(shù)，并對(duì)探測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，以生成最高效優(yōu)化的技術(shù)整合的實(shí)施的方案。

曾在2003年晉城煤業(yè)集團(tuán)就曾引進(jìn)過(guò)一臺(tái)ABM20掘錨機(jī)組，進(jìn)行了巷道試驗(yàn)，試驗(yàn)的巷道斷面為4.9m×3.3m，此套設(shè)備在進(jìn)行試驗(yàn)期間生產(chǎn)能力為月進(jìn)900m。

隨之2005年山西、崇州等煤業(yè)集團(tuán)相繼引進(jìn)了掘錨機(jī)組，分別為ABMS和ABM型，均在國(guó)內(nèi)掘錨機(jī)組中取得了較好的成績(jī)。

掘進(jìn)機(jī)作為煤炭巷道掘進(jìn)的主體設(shè)備，有著無(wú)可替代的作用。因此，對(duì)于掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的提高應(yīng)用，也是對(duì)煤炭掘進(jìn)開(kāi)采整個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展提高。由此可見(jiàn)，適用于有錨桿支撐保護(hù)的巷道掘進(jìn)技術(shù)可以視采用連續(xù)掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿的方式，連續(xù)作業(yè)的方式能夠發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)效率，組合性的錨桿鉆機(jī)可以輔助式提供剩余斷面的掘進(jìn)，因此，在大斷面的巷道情況下此種技術(shù)方式最為合理。

2 煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 連續(xù)采煤機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)在連續(xù)采煤機(jī)方面的技術(shù)，開(kāi)發(fā)起步相對(duì)較晚，在同類(lèi)產(chǎn)品方面可謂是長(zhǎng)期空白，仍在許多核心技術(shù)上機(jī)一部改進(jìn)更新。在90年代，我國(guó)煤炭開(kāi)采代表性企業(yè)引進(jìn)了新一代的掘進(jìn)機(jī)械，對(duì)于日后推進(jìn)我國(guó)掘進(jìn)機(jī)器械的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展意義非凡。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展努力以及對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)采利用的理念積累，我國(guó)已具備生產(chǎn)多種基本型號(hào)的掘進(jìn)器械的能力，但由于我國(guó)工業(yè)起步較晚，掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)基礎(chǔ)較為薄弱，較低的產(chǎn)量以及有待提高的兼容可靠性是我國(guó)高效掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀與問(wèn)題。尤其是和國(guó)外相比，具有較大的差異。

2.2 掘錨機(jī)組技術(shù)現(xiàn)狀

針對(duì)我國(guó)煤炭資源分布廣闊，底層結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜的特點(diǎn)研制出適用性強(qiáng)、可靠性高的掘進(jìn)器械是至關(guān)重要的問(wèn)題，我國(guó)煤炭開(kāi)采行業(yè)還處于不斷摸索成長(zhǎng)的境地，對(duì)于系統(tǒng)化的掘進(jìn)管理以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控都有或多或少的欠缺，因此，需要針對(duì)我國(guó)掘進(jìn)技術(shù)面臨的發(fā)展瓶頸進(jìn)行調(diào)整提高，為做到高效掘進(jìn)生產(chǎn)而努力探究。掘錨機(jī)組屬于目前高效掘進(jìn)設(shè)備的最好技術(shù)水平，其采用了新工藝、新技術(shù)及新材料等。目前我國(guó)在此方面還屬于試驗(yàn)、研究階段，在傳動(dòng)件加工制造、掘錨機(jī)組的整體設(shè)計(jì)方面仍然有待提高。

3 掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

縱觀煤炭巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展歷程，掘進(jìn)技術(shù)有向一體化、智能綜合管控的方向發(fā)展，在掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展之路，煤炭開(kāi)采過(guò)程中對(duì)于環(huán)境的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)整體的管控報(bào)警功能都需要加以完善健全。在整個(gè)掘進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，對(duì)設(shè)備狀態(tài)與環(huán)境預(yù)知預(yù)警都相當(dāng)重要，在工程運(yùn)營(yíng)階段，各個(gè)節(jié)點(diǎn)傳感器、通訊模塊、故障安全預(yù)警都應(yīng)相應(yīng)的研究發(fā)展，使得掘進(jìn)機(jī)的功能設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造更有依據(jù)。針對(duì)我國(guó)掘進(jìn)機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀，可以發(fā)展提升系統(tǒng)本身的可靠性，從掘進(jìn)機(jī)的功能模塊出發(fā)如液壓穩(wěn)定推進(jìn)系統(tǒng)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)理念，實(shí)行數(shù)字信號(hào)分析處理技術(shù)，能夠創(chuàng)造開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)性、多功能性的產(chǎn)品。

高效掘進(jìn)技術(shù)的理念將會(huì)被逐漸應(yīng)用深化，高性能的機(jī)電轉(zhuǎn)換，微電子、CPU控制單元、感應(yīng)傳感器都將受到連帶式的發(fā)展更新。因此，掘進(jìn)機(jī)高效掘進(jìn)系統(tǒng)將會(huì)走向更為智能一體化的指標(biāo)。

幾十年來(lái)，隨著生產(chǎn)需求的不斷擴(kuò)大，對(duì)于技術(shù)研究創(chuàng)新的激發(fā)也是愈演愈烈，機(jī)械工程機(jī)械化水平也在不斷創(chuàng)新提高，相關(guān)企業(yè)在于產(chǎn)品創(chuàng)新方面加入了相當(dāng)大的投入，高端化產(chǎn)品的不斷推出，是解決國(guó)內(nèi)企業(yè)同質(zhì)化高、低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，庫(kù)存大的一條明路，高端化產(chǎn)品，也增加了產(chǎn)品出口競(jìng)爭(zhēng)力，在與世界級(jí)工程機(jī)械巨頭搶奪海外市場(chǎng)中再次增加了成功的砝碼。

4 結(jié)語(yǔ)

掘進(jìn)機(jī)作為煤炭巷道掘進(jìn)的基礎(chǔ)，對(duì)于工程項(xiàng)目的實(shí)施有著巨大效益作用，國(guó)外掘進(jìn)機(jī)施工的一體化與智能化水平都已相當(dāng)成熟，而我國(guó)的掘進(jìn)機(jī)水平也在不斷的發(fā)展創(chuàng)新中，提高煤炭巷道掘進(jìn)工程的效益主要在于提高系統(tǒng)、硬件設(shè)備的成套化施工體系，與整體化的控制、管理體系進(jìn)行兼容整合，業(yè)的發(fā)展取決于全斷面掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展。我國(guó)能夠研發(fā)出符合工程開(kāi)展基本需求的掘進(jìn)機(jī)，其在綜合管控性能不僅打破了西方發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷，還輻射和帶動(dòng)了工程機(jī)械行業(yè)，乃至上下游產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平的提升，促進(jìn)了我國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。

[1]王金華.我國(guó)煤巷機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)現(xiàn)狀及錨桿支護(hù)技術(shù)[J].北京電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2010(11).

[2]郭純.做我國(guó)煤礦機(jī)械化生產(chǎn)情況年度報(bào)告[J].{H}建筑地質(zhì),2006(03).

[3]衛(wèi)東，彭小林.亭南礦井采煤方法之淺見(jiàn)[J].陜西煤炭技術(shù)，1998(02).