林齊東　鄒德昕　程顯伍

摘要：文章從掘錨一體化技術、掘進自動化技術以及支護技術等方面對現階段常用的煤礦掘進技術和工藝及其應用現狀進行介紹，分析掘進新技術和新工藝的未來發(fā)展趨勢，以供參考。

關鍵詞：煤礦掘進新技術;新工藝;應用

1引言

煤礦企業(yè)在發(fā)展中不斷更新掘進技術工藝，實現掘進效率、開采量的提升，推動煤炭開采自動化水平的發(fā)展進步。尤其針對巷道掘進和生產自動化方面，先進煤礦巷道掘進技術的發(fā)展和應用，加之配套掘進機械設備、掘錨聯合作用的實現，不斷在開發(fā)連續(xù)性掘進作業(yè)方式和掘進新技術，實現了對煤礦掘進作業(yè)的智能控制，有助于煤礦掘進作業(yè)智能化操作水平和掘進效率的提升。

2掘錨一體化技術的應用

在掘錨一體化技術的應用中主要應用掘錨機組，在目前的煤礦掘進作業(yè)中比較常用。所用掘錨機組的功能比較豐富，不僅在巷道中的行走速度較快，而且還將運輸系統裝載在其中、綜合了鉆錨系統的功能，在精準切割煤層的同時，也可以將截割下來的煤炭快速運輸，提升煤層開采效率。尤其是在厚煤層中應用，有助于提升采掘速度和支護安全性。在應用此機組時，現場作業(yè)人員只需要一名遙控設備的司機以及錨桿設備司機兩名，可以發(fā)揮煤礦掘進和錨桿支護的作用，同時實現用遙控器來遙控掘錨機以及使用錨桿對支護全過程進行指揮。由此可見，通過此技術的應用可以加強掘進機械和錨桿支護的聯系，可以實現煤礦掘進的自動化平行作業(yè)。

比如目前逐漸推廣應用的掘錨護探一體化技術，改變了傳統的綜掘工作面只有破煤、裝煤和運煤機械化程度，此種技術將現有的掘進機功能升級為破煤、裝煤、運煤、臨時支護、錨桿錨索永久支護、探防水于一體，有助于提升綜掘工作面的安全生產水平和單進水平，同時降低人工勞動強度。

3掘進自動化技術的應用

在煤礦掘進作業(yè)中，自動化技術的應用主要用于分析掘進工作面的數據，具體地說，在自動糊采集數據并在修正指令下修正之后，用于解決自動化設計中的掘進和支護平行施工的問題，而且用于對支護參數的計算，然后根據具體的支護需求開展厚煤層的掘進工作，留足充足的 空間用于開展巷道支護工作。由此可見，將基于計算機技術和網絡信息技術的自動化控制系統應用于煤礦生產中，有助于提升厚煤層的掘進作業(yè)效率并保證掘進作業(yè)安全。

在厚煤層工作面的掘進和支護作業(yè)中應用自動化控制系統可以實現自動化操作，比如對煤層數據進行自動采集，且在對這些數據進行分析和處理之后，用于煤層持續(xù)化開采和自動化傳輸作業(yè)中。通過此技術的應用，可以實時監(jiān)控整個煤礦開采全過程，便于工作人員及時掌握設備運行中的故障信息，也就是系統通過采集的數據和分析來診斷故障、提出故障檢修策略。在厚煤層掘進作業(yè)中還可以通過自動化技術的應用對四周開采環(huán)境進行監(jiān)控，在降低人工作業(yè)強度的同時也提升掘進作業(yè)效率。在此過程中所用自動化技術主要起到實時監(jiān)控、中心控制、厚煤層掘進面控制、故障監(jiān)測、設備分析、環(huán)境監(jiān)控等作用。此后，隨著自動化技術的深入發(fā)展，還可以在危險性較高的作業(yè)環(huán)節(jié)中代替人工作業(yè)方式，并且可以在厚煤層巷道中實現高傾角的巷道內自動行走和爬坡作業(yè)。

4支護技術的應用

在目前更加廣泛和深入應用的厚煤層掘進和開采技術下，需要同時應用支護技術來確保掘進作業(yè)安全。在未來的發(fā)展中，更需要將預拉力支護技術應用于高地壓巷道和大傾角巷道中，在支護作業(yè)中應用具有較大強度的支護錨桿以及W型鋼材，有助于提升其承載壓力以及支護設備對壓力的承載能力。

總結目前巷道掘進作業(yè)中常用的支護技術主要有以下幾種：一是巷道棚式支護技術。此種技術所用支護支架的材料為木材、混凝土和金屬等材質，雖然支護效果良好，但是應用范圍受到一定限制，無法在復雜巷道中使用，而且應用時具有較高的巖層表層和支架連接成本。二是巷道砌碴支護技術。此技術所用支護材料為混凝土，在具有較高堅固性的巷道煤層中有著良好的應用效果。三是U型鋼材支護技術。此技術與錨噴技術結合使用可以在深井巷道支護作業(yè)中應用，尤其是在出現巖層破碎或者破落的情況下有著良好的支護效果，有助于對煤礦巷道和工作面的支護效果起到強化作用。四是錨桿支護技術。此支護技術是對錨桿的作用進行充分利用，實現巖層形變控制力的提升。在選擇錨桿時要結合也煤層實際情況選擇，最大化發(fā)揮錨桿的作用來避免巷道巖層出現變形情況。五是聯合支護技術。在實際的巷道掘進和支護作業(yè)中，通常要將做種不同支護技術綜合在一起應用，比如可以綜合錨桿和錨索方式來提升支護效果，也就是可以提升錨桿結構的承載能力，也就是發(fā)揮錨索的作用來連接圍巖和錨桿，有助于其承載應力的提升，比較適合在復雜煤層巷道中應用。

5煤礦掘進新技術新工藝的發(fā)展趨勢

煤礦掘進自動化和功能化是煤礦掘進新技術和新工藝的未來發(fā)展趨勢，對于前者來說，主要的發(fā)展方向就是集中多種不同的煤礦掘進技術和設備功能于一體，比如將破煤、裝煤、運煤、臨時支護、錨桿錨索永久支護、探防水于一體，發(fā)展成為的掘錨護探一體化技術。同時也將上述技術與計算機技術、網絡信息技術、電氣控制技術、通信技術以及PLC控制技術融合于一體，實現對掘進作業(yè)時的自動化方向擦奧孔和智能監(jiān)測 ，實現設備的自主定位和自動切割作業(yè)。對于后者來說，在將上述多種功能集于一體時 ，還可以實現與錨桿支護等支護作業(yè)的平行作業(yè)模式。還可以通過錨鉆系統或臨時支護系統、除塵系統安裝在掘進機中發(fā)揮其自動故障維護和生產環(huán)境凈化等作用，并且可以通過橋式帶式裝載機的安裝來提升掘進作業(yè)之后的礦車轉載和運輸等問題，可以在更加復雜的作業(yè)環(huán)境中表現出更高的掘進作業(yè)效率。

6結語

先進煤礦掘進技術和設備的應用有助于推動煤炭產業(yè)的快速發(fā)展，因此在目前的煤礦行業(yè)發(fā)展中，始終將掘錨一體化技術、自動化技術以及支護技術作為研究重點，推動相應新技術和新工藝的發(fā)展與應用，有助于提升煤礦掘進效果并保證掘進作業(yè)安全。

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