馬 超，尤占一，劉云鵬，江 洋

（鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限公司曉明礦，遼寧 鐵嶺112000）

當(dāng)前，我國(guó)煤炭生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)不一，安全性得不到保證，在技術(shù)進(jìn)步過(guò)程中，很多先進(jìn)的技術(shù)還沒(méi)有得到良好的推廣與應(yīng)用，生產(chǎn)事故率較高。從技術(shù)角度看，巖巷掘進(jìn)技術(shù)并沒(méi)有廣泛應(yīng)用到煤礦開(kāi)采工程中，煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，只是在進(jìn)尺深度上有了一定的提升，但是安全性和速度得不到保證，影響生產(chǎn)的因素主要是巖巷施工難度過(guò)大，導(dǎo)致施工時(shí)間過(guò)久，最后造成了煤炭產(chǎn)量低、浪費(fèi)多的問(wèn)題。目前，我國(guó)最優(yōu)良的煤礦巖石掘進(jìn)代表技術(shù)是全液壓鉆車和氣腿式鑿巖兩種機(jī)械技術(shù)，深度能夠達(dá)到120m，提升了煤礦巖石巷道的掘進(jìn)效率。

1 掘進(jìn)機(jī)械化的重要性

煤炭開(kāi)采危險(xiǎn)性大，需要全面保證穩(wěn)定有序進(jìn)行，才能確保生產(chǎn)質(zhì)量與安全。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，要在采掘工程作業(yè)面開(kāi)采前，全面提高安全性，做好延伸和礦井建設(shè)，以確保后期的工作開(kāi)展。掘進(jìn)是最為主要的環(huán)節(jié)流程，整體的施工質(zhì)量、進(jìn)度決定著煤礦生產(chǎn)效益，從我國(guó)技術(shù)應(yīng)用程度看，國(guó)內(nèi)對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)使用已取得了非常大的進(jìn)步，但機(jī)械化技術(shù)運(yùn)用還不完善，在很多環(huán)節(jié)上還有欠缺，阻礙國(guó)內(nèi)煤炭開(kāi)采工作發(fā)展，產(chǎn)量上不去。巖石巷道掘進(jìn)作業(yè)在礦井開(kāi)采中起著至關(guān)重要的作用，支護(hù)、破巖和裝運(yùn)，三者缺一不可，相互協(xié)調(diào)作用，機(jī)械化作業(yè)能夠全面保證安全，提高生產(chǎn)效率，使煤礦開(kāi)采產(chǎn)量不斷增加，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定與連續(xù)，掘進(jìn)質(zhì)量和掘進(jìn)進(jìn)度對(duì)機(jī)械設(shè)備要求較高，機(jī)械化水平對(duì)生產(chǎn)起到促進(jìn)作用，能夠全面增加煤礦產(chǎn)量。

2 機(jī)械化掘進(jìn)施工

2.1 機(jī)械化掘進(jìn)施工注意事項(xiàng)

機(jī)械化掘進(jìn)施工全面保證了速度與進(jìn)度，進(jìn)行施工時(shí)，要把握好注意事項(xiàng)，才能保證安全，提高整體質(zhì)量。礦山機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)需對(duì)巷道作業(yè)條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，高度重視施工的條件，要對(duì)斷面、傾角進(jìn)行計(jì)算，全面確保符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。要對(duì)巷道作業(yè)線和工作目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，確保各參數(shù)的一致。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工建設(shè)與管理，全面保證巷道掘進(jìn)作業(yè)順利進(jìn)行，施工質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、成本管理是最為主要的管理工作，要通過(guò)科學(xué)的流程控制，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，保證生產(chǎn)安全，在約定日期內(nèi)完成巷道施工，避免影響煤炭生產(chǎn)周期。

2.2 施工準(zhǔn)備

為了全面提高施工效果，施工前的準(zhǔn)備是必不可少的重要環(huán)節(jié)，只有準(zhǔn)備充足，才能保證進(jìn)度與安全。要做好施工設(shè)備性能檢測(cè)、施工環(huán)境全面測(cè)試評(píng)價(jià)、操作步驟正規(guī)培訓(xùn)，缺少任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)影響到進(jìn)度。要對(duì)周邊的施工環(huán)境做好分析，充分發(fā)揮機(jī)械化的作用，選擇工程斷面大、施工進(jìn)尺工作面大的區(qū)域，通過(guò)大幅度開(kāi)發(fā)保證機(jī)械化優(yōu)勢(shì)。

2.3 施工維護(hù)及報(bào)告分析

要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全面的評(píng)估，可以通過(guò)聘請(qǐng)專門技術(shù)人員，做好掘進(jìn)機(jī)定期檢測(cè)，保證性能良好。要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效檢查，明確機(jī)械設(shè)備的使用原理與注意事項(xiàng)，不斷規(guī)范操作標(biāo)準(zhǔn)，有效發(fā)揮出機(jī)械化的作用。通過(guò)規(guī)范內(nèi)部檢測(cè)制度，全面提高設(shè)備的利用率，避免出現(xiàn)設(shè)備帶傷工作的現(xiàn)象，要對(duì)各類現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行報(bào)告分析，做好查錯(cuò)補(bǔ)漏，提高生產(chǎn)效率。

3 掘進(jìn)機(jī)械化施工方式

3.1 以側(cè)卸式為主

掘進(jìn)機(jī)械化施工中，側(cè)卸式裝巖機(jī)是最為多見(jiàn)的設(shè)備，其具備自身的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，最大特點(diǎn)是在施工的同時(shí)能夠完成卸載任務(wù)，機(jī)械化作業(yè)側(cè)卸要注意對(duì)周邊的影響，一般需要處理好錯(cuò)車位置、打眼范圍，提升施工質(zhì)量。

3.2 以耙斗式為主

煤礦巖石巷道掘進(jìn)機(jī)械化施工耙斗裝巖機(jī)是常見(jiàn)設(shè)備之一，在施工中發(fā)揮了重要的作用，和其他作業(yè)線對(duì)比有較廣泛的優(yōu)勢(shì)，獨(dú)立系統(tǒng)操作，簡(jiǎn)單方便，范圍更大，可以根據(jù)不同的工藝形式、組織方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，自行調(diào)整巷道斷面大小，方便設(shè)備及調(diào)車的轉(zhuǎn)載、支護(hù)，大大提高了施工的整體效果，保證了安全。

3.3 以巖巷全斷面式為主

掘進(jìn)機(jī)械化施工整體效率的提高，需要設(shè)備的聯(lián)合運(yùn)行，巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)聯(lián)機(jī)組合能夠提高整體工作效率，聯(lián)機(jī)對(duì)象包括噴霧防塵、臨時(shí)轉(zhuǎn)載及裝巖等設(shè)備，各種設(shè)備同時(shí)作業(yè)，共同完成一項(xiàng)任務(wù)，保證了連續(xù)性，提高了整體推進(jìn)速度。

4 煤礦掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 采煤工藝技術(shù)的應(yīng)用

煤礦掘進(jìn)技術(shù)越來(lái)越成熟，在煤炭生產(chǎn)中起到了關(guān)鍵性作用，通過(guò)技術(shù)支撐全面實(shí)現(xiàn)快速跟進(jìn)，保證了生產(chǎn)總量的提升。采煤工藝技術(shù)良好的應(yīng)用能夠在采煤空間和時(shí)間上完美配合，全面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)作業(yè)。采煤流程包括落煤、裝煤、運(yùn)輸?shù)染唧w技術(shù)內(nèi)容，各個(gè)環(huán)節(jié)都需要利用機(jī)械化來(lái)完成，不同的流程有不同的設(shè)備，專業(yè)采煤工藝裝備大大提高了礦山開(kāi)采能力，保證了生產(chǎn)安全。開(kāi)采工藝裝備分為普通開(kāi)采、炮采、綜采三種方式。

普通開(kāi)采主要就是采煤過(guò)程中，通過(guò)使用滾筒采煤機(jī)對(duì)煤礦開(kāi)采，然后使用彎曲刮板機(jī)對(duì)煤炭進(jìn)行一定距離的運(yùn)輸，為了保證生產(chǎn)的安全，使用單體支架對(duì)煤礦進(jìn)行整體保護(hù)，為煤炭開(kāi)采提供穩(wěn)定的生產(chǎn)。炮采是使用爆破方法讓煤下落，再利用相關(guān)的設(shè)備或者人工裝煤，用彎曲刮板機(jī)對(duì)煤礦進(jìn)行運(yùn)輸，這也需要使用單體支架對(duì)煤礦進(jìn)行整體保護(hù)。綜采是安全性較好的一種開(kāi)采方式，采用滾筒采煤機(jī)對(duì)煤礦開(kāi)采，利用彎曲刮板機(jī)運(yùn)輸煤，煤礦保護(hù)較為穩(wěn)定，使用的是自移式液壓支架，大大提高了礦井安全系數(shù)，保證了設(shè)備與人員的安全。

4.2 采煤系統(tǒng)

采煤系統(tǒng)與煤炭生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，通過(guò)各種系統(tǒng)的運(yùn)用，全面提高礦井內(nèi)的安全，改善開(kāi)采作業(yè)的環(huán)境。采煤系統(tǒng)專門為采煤工作提供服務(wù)，包括巷道排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)等，是全套的生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)輔助系統(tǒng)組合。當(dāng)前，煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)包括長(zhǎng)壁系統(tǒng)和房柱系統(tǒng)兩種類型。長(zhǎng)壁系統(tǒng)在開(kāi)采中較為多見(jiàn)，也是常規(guī)的系統(tǒng)，由采場(chǎng)和兩條順槽構(gòu)成，長(zhǎng)壁系統(tǒng)兩條順槽內(nèi)可安裝伸縮帶式運(yùn)輸機(jī)、裝載機(jī)等運(yùn)輸煤礦工具，根據(jù)不同的開(kāi)采條件，也可在槽內(nèi)安裝輔助運(yùn)輸設(shè)備。長(zhǎng)壁系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)距離的煤炭有良好的作用，增加了開(kāi)采長(zhǎng)度，有效延長(zhǎng)了作業(yè)的時(shí)間，提高了運(yùn)輸整體能力，煤礦開(kāi)采更加連續(xù)穩(wěn)定。房柱采煤系統(tǒng)主要是由多個(gè)采掘場(chǎng)組成一個(gè)采廠，進(jìn)行煤礦開(kāi)采時(shí)不能連續(xù)作業(yè)，系統(tǒng)的通風(fēng)情況不良，開(kāi)采過(guò)程中，危險(xiǎn)性較高，和長(zhǎng)壁采煤系統(tǒng)相比，工作條件較差。

5 綜掘機(jī)械化施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 綜掘機(jī)械化施工技術(shù)

機(jī)械化程度越來(lái)越高，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，綜采設(shè)備的增加，全面提高了生產(chǎn)的整體效率，保證了開(kāi)采質(zhì)量與安全。為了有效提高安全性，該工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，需要進(jìn)行大量的調(diào)研，初步掌握礦底情況。因整體工程量較大，要在巖層硬度適中的條件下進(jìn)行施工，才能確保工程建設(shè)的安全。掘進(jìn)選擇EBZ-255綜掘進(jìn)機(jī)，這種型號(hào)的設(shè)備能夠全面對(duì)切割速度進(jìn)行控制，并能切割高5.08m、寬7.5m的煤礦，同時(shí)能夠保證切割質(zhì)量。

5.2 掘進(jìn)機(jī)功能

設(shè)備的功能齊全，能夠滿足各種條件的開(kāi)采作業(yè)，在實(shí)際煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤礦掘進(jìn)和隧道掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行，利用運(yùn)輸裝置能實(shí)現(xiàn)切割、裝載、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的連續(xù)作業(yè)，并根據(jù)不同的地質(zhì)條件，更換切割頭提高切割效率。

5.3 掘進(jìn)機(jī)切割工藝

掘進(jìn)機(jī)切割必須要遵循一定的工藝流程，整體推進(jìn)過(guò)程中，要不斷對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行觀察，保證周邊環(huán)境穩(wěn)定可靠，才能向前推進(jìn)。司機(jī)和組長(zhǎng)要及時(shí)檢查工作基面，確保周邊沒(méi)有障礙物。日常要全面保證設(shè)備的性能，對(duì)掘進(jìn)機(jī)做好充分檢查，以此提高掘進(jìn)機(jī)行進(jìn)的速度。掘進(jìn)機(jī)開(kāi)機(jī)前，需要查看周邊是否有人，確保安全后才能開(kāi)機(jī)運(yùn)行。施工過(guò)程中要對(duì)液壓泵壓力表進(jìn)行觀察，避免空轉(zhuǎn)，造成設(shè)備損壞。掘進(jìn)的質(zhì)量要有保障，行進(jìn)過(guò)程中速度要保持均勻，遇到巖石硬度過(guò)大的一定要及時(shí)停止施工，可以通過(guò)其他方式如爆破，解決好相關(guān)的問(wèn)題。

5.4 設(shè)備維修保養(yǎng)

要保證良好的設(shè)備性能，要在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，全面做好維護(hù)，嚴(yán)禁將不同型號(hào)油脂混合使用，并由專業(yè)人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，提高其使用壽命。

5.5 施工過(guò)程管理

施工過(guò)程至關(guān)重要，關(guān)系到生產(chǎn)的安全，更涉及到設(shè)備的穩(wěn)定，加強(qiáng)管理非常必要。因此，在施工過(guò)程中，掘進(jìn)機(jī)機(jī)拆卸需要做好標(biāo)記，避免出現(xiàn)運(yùn)輸時(shí)掘進(jìn)機(jī)碰損問(wèn)題。

6 掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用

6.1 懸臂式掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用

煤礦巖石巷道掘進(jìn)是一項(xiàng)復(fù)雜的作業(yè)，需要利用各種設(shè)備進(jìn)行施工，懸臂式掘進(jìn)機(jī)是最為常見(jiàn)的設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用，其具備支護(hù)、膠帶傳輸?shù)榷嘀毓δ?。施工中有著良好的?yōu)勢(shì)，能夠保證整體施工作業(yè)的連續(xù)性，提高了施工速度與質(zhì)量，整體設(shè)備性能更加穩(wěn)定，是目前最為先進(jìn)的技術(shù)形式，操作簡(jiǎn)單、維護(hù)容易。通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)傳輸，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，設(shè)備的構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于日常維護(hù)保養(yǎng)。

6.2 連續(xù)采掘機(jī)械的應(yīng)用

在多巷道掘進(jìn)施工中，連續(xù)采煤機(jī)也是普遍使用的設(shè)備之一，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)換，全面提高了技術(shù)應(yīng)用水平，保證了整體安全性。該技術(shù)系統(tǒng)是在快速掘進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)新的，通過(guò)連續(xù)采掘機(jī)械作業(yè)，能夠全面進(jìn)行多巷道掘進(jìn)交叉施工，有效實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)與支護(hù)平行進(jìn)行的目標(biāo)，施工過(guò)程較為簡(jiǎn)便，可以在巷道中先掘進(jìn)一定距離，換到另一巖巷掘進(jìn)，保證交替工作，并及時(shí)設(shè)定支護(hù)點(diǎn)保證安全。

6.3 綜合掘進(jìn)機(jī)械的應(yīng)用

掘進(jìn)施工難度大，往往會(huì)遇到各種危險(xiǎn)，安全主要受設(shè)備性能、開(kāi)采范圍、巷道斷面形狀等影響，綜合機(jī)械化施工中，切割硬度最大值可達(dá)13MPa。

7 巖石巷道掘進(jìn)機(jī)械化實(shí)現(xiàn)方式

7.1 培養(yǎng)專業(yè)人員

作業(yè)人員要跟上新技術(shù)發(fā)展，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，通過(guò)實(shí)際工程案例積累，全面提高巖巷道掘進(jìn)機(jī)械化技術(shù)水平，進(jìn)一步提升掘進(jìn)智能化、集約化、多元化發(fā)展能力。煤礦巖巷道掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備不斷更新，其操作方式、設(shè)備結(jié)構(gòu)有了大的轉(zhuǎn)變，要不斷強(qiáng)化培訓(xùn)教育力度，提高作業(yè)人員專業(yè)水準(zhǔn)。

7.2 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)

要重視學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，向先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)，找到自身的缺點(diǎn)，不斷做好技術(shù)完善，逐漸縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。煤炭企業(yè)要加大對(duì)煤礦巖巷道掘進(jìn)機(jī)械技術(shù)投入研發(fā)資金與團(tuán)隊(duì)的力度，以此不斷提升現(xiàn)代化裝備水平，全面增強(qiáng)機(jī)械化運(yùn)用能力，加速推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新步伐。

7.3 提高科學(xué)管理能力

要根據(jù)實(shí)際開(kāi)采工作需要，合理選擇煤礦巖巷道掘進(jìn)設(shè)備，確保生產(chǎn)的連續(xù)性與安全性，建立機(jī)械化管理制度，使維護(hù)、保養(yǎng)更加標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)備的整體性能，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

8 煤礦掘進(jìn)技術(shù)優(yōu)化策略

8.1 提高技術(shù)設(shè)備的穩(wěn)定性

技術(shù)優(yōu)化一直是煤炭企業(yè)的重要課題，要在實(shí)踐過(guò)程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，全面創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，使技術(shù)設(shè)備更加穩(wěn)定，保證生產(chǎn)作業(yè)安全與質(zhì)量。當(dāng)前，不論采用哪種掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，均存在一定的問(wèn)題，如截齒磨損、穩(wěn)定性不足、井下注油困難等。實(shí)際使用過(guò)程中，則需根據(jù)實(shí)際來(lái)解決問(wèn)題，有效改進(jìn)技術(shù)的不足。

8.2 推動(dòng)掘進(jìn)技術(shù)智能化發(fā)展

引進(jìn)自動(dòng)化管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息與設(shè)備的整合，將信息技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)流程環(huán)節(jié)中，全面提高煤礦掘進(jìn)智能化控制水平，使用計(jì)算機(jī)遙控、斷面控制等系統(tǒng)，提升整體效率。

8.3 培養(yǎng)高素質(zhì)煤礦掘進(jìn)人才

國(guó)家、高校和煤企要全面加強(qiáng)人才培養(yǎng)，國(guó)家提供政策、資金支持，高校開(kāi)設(shè)煤礦掘進(jìn)課程，與煤企合作，為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，豐富技能，為企業(yè)儲(chǔ)備技術(shù)人才，獎(jiǎng)勵(lì)自主學(xué)習(xí)的員工，加強(qiáng)企業(yè)掘進(jìn)隊(duì)伍自身建設(shè)。

9 結(jié)束語(yǔ)

礦山掘進(jìn)作業(yè)施工難度高、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、危險(xiǎn)性大，只有全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，才能提高整體質(zhì)量，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。因此，礦山掘進(jìn)機(jī)械化施工先進(jìn)技術(shù)必將在煤礦工程中得到更廣泛的應(yīng)用。