摘要：市场经济背景下，煤巷的掘进速度成为限制矿井高效生产的重要因素，而连采机作为新型的巷道掘进设备，具有速度快、设备故障率低、成型好等优势，能有效提升其掘进速度。接下来，本文就连采机掘锚一体化快速掘进施工技术展开具体分析，以期同行参考借鉴。
关键词：连采机；掘锚一体化；快速掘进；施工技术
近年来，伴随煤炭行业机械化程度的加深，我国煤矿的回采速度显著提升，但掘进机的速度比较慢，采掘失调成为当前大型矿井亟需解决的问题。全球化经济背景下，连续采煤机作为新型的掘进设备在某种意义上改善了我国大型矿井的采掘失调问题。其作为集行走、喷雾、截割于一体的综合化采煤设备，掘进工艺简单、速度快，有助于实现我国矿井的可持续发展。
1.煤巷、半煤岩巷道掘进的现状
当前我国煤巷、半煤岩巷道掘进包括以下几点：第一，采用国产的综掘设备构成的综掘生产线；第二，采用连续式采煤机构成的采掘生产线。但值得注意的是，在采掘生产掘进作业中，为实现连采机与锚杆机的环卫作业，要应用多巷掘进，所以最高速度为7440-11161m/a。据相关资料显示：掘进巷道作业中的支护时间占总作业时间的70%，虽然应用锚杆、锚梁网等支护方式对巷道作业进行了简化，但在巷道掘进中的掘进与支护是分离的，这也是目前必须解决的问题。在第一类生产线中，通常选择单体锚杆钻机作为配套的支护设备，人工安装锚杆，造成劳动效率不高[1]。因为巷道支护作业大多是在空顶下开展的，支护的安全性难以得到保障，若巷道顶板条件比较好，则空顶距较大，掘进与支护间的影响比较小，打破了单体作业效率低的局限性。若巷道顶板条件不好时，就要缩短空顶距，确保支护的安全作业，这样会导致掘进工作面的进度降低，这也是造成总体综掘生产线不高的重要因素。在第二类生产线中，通常选择自带动力的锚杆钻车作为支护设备，使用机械化替代人工，虽然连采机切割煤岩层的效率比较高，速度较快，但是其需要同时掘进多条巷道满足配套设备的换位需要，导致综采工作速度下降。由此可见，巷道顶板条件适宜，是上述掘进生产线提高掘进速度的前提[2]。
2.连采机掘锚一体化快速掘进技术概述
我国煤炭开采主要以井工为主，再者过程中综掘的机械化程度不高，造成综掘的发展存在滞后性。首先，掘锚一体化施工技术作为集约化生产的关键技术，在煤矿开采中发挥着重要作用，能借助掘锚机进行掘锚平行作业。同时，掘锚一体化的应用范围更为广泛，明显改善了其掘进工效，受到全世界的关注并誉为煤巷掘进的技术革命。其次，支护效果在掘锚一体化施工技术中具有重要意义，可以改善作业环境，提高锚杆的支护效果。通过应用掘锚一体化施工技术能将施工循环时间控制在30min内，可以显著提升锚杆支护质量。最后，掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进中的应用，主要体现在以下几点：第一，适应性的提高是该技术应用的前提，在这个过程中，工作人员要科学评估掘锚机组在我国煤矿的适应性，同时要评估岩层条件、煤层倾角及岩石硬度等条件，保证技术应用的适应性。第二，应对巷道断面[3]。在这个过程中，掘锚机在施工时通常是一次进刀成巷，这就要求工作人员要使用高强度锚杆支护技术。在巷道断面的应对过程中，工作人员要重视掘锚一体化技术的成效，提升掘锚一体化施工技术的掘进效率。第三，合理确定顶距。在这个过程中，工作人员要多校锚杆距迎头的距离，从而提高锚杆支护效果。第四，选择配套设备。这是掘锚一体化施工技术在煤巷施工中的关键内容，在这个过程中，工作人员要将应用的施工工艺与设备选择结合起来。此外，在配套设备的选择过程中，因为掘锚一体化技术表示着煤巷快速掘进技术的发展趋势，并且是高产矿井技术的关键部分。
所以工作人员要结合我国煤矿的地质条件及施工工艺做好设备研制工作，从而提升掘锚一体化技术的精确性[4]。
3.掘锚一体化快速掘进技术特点
掘锚通过掘进作业与支护的结合，节约了掘进作业与支护的交换工作时间，让其可以在同个机组上做好掘进与支护工作，显著提升了生产效率。据相关实践证明：掘锚一体化技术在快速掘进、锚杆支护效果及改善作业环境方面发挥着显著作用。
3.1提升掘进效率
在煤矿的开采掘进过程中，需要系统化的工序操作，比如爆破、钻眼等，这在整个开采过程中要循环应用。当前技术背景下，有些矿井应用了比较前进的综掘技术，但在这个过程中要注意以下内容：如矿井的基本情况、巷道支护情况、煤层情况等[5]。从当前国外的应用情况来看，应用掘锚一体化技术使用，能明显提升成巷速度及掘进工效，主要体现在以下方面：第一，掘锚组使用横街割滚筒，可以一次成巷，极大提升了生产效率。第二，掘锚机能通过割煤与锚杆支护施工的平行施工，能有效防止停机支护，提升生产工作的安全性。第三，掘锚组通过安装导轨式强力液压锚杆钻机，成巷速度比较快，单排锚杆支护时间介于5-10min，日进长度为40-50m。
3.2改善锚杆支护效果
支护为地下硐室开挖后的稳定及施工安全，而采取的支持、加强或被覆围岩的构件或其他措施的总称。采用传统矿山法施工时，支护类型有保留矿柱、架设支架、加固岩石三种。采用新奥法施工时，按支护作用效果可分临时支护和永久支护两类，包括喷锚支护、钢木支撑、混凝土衬砌、注浆支护等多种类型。掘锚机组之所以能得到广泛应用主要是因为其安全性，应用掘锚一体化作业，能有效提升锚杆支护效果。与此同时，在顶板暴露后要及时安装锚杆，防止顶板出现离层的情况，锚杆安装位置距离迎头大约有1.5-2.0m。此外，机组配置有临时支护系统，能保证对顶板的预压缩，其能将顶推力转化为锚杆的预紧力，从而提升锚杆的支护效果。
3.3保证施工作业安全
连采机，即连续采煤机，主要是通过开采以煤为基岩的巷道，带有开掘和装载的功能。连采机在地质情况好的巷道有高效率的作用，但其采空区漏风较多，安全性得不到保障，可能会因煤屑诱发自然火，从而造成火灾。应用掘锚一体化巷道的成型好，可以明显改善作业环境，保证施工活动的安全进行。其掘巷为一次成巷，避免了悬臂式掘进机操作中的超欠控情况，成型质量好。此外，在操作中的工序实现了机械化，降低了劳动强度，保证了作业安全。
综上所述，煤矿开采是系统化的工程，煤炭作为我国经济的重要组成部分，其开采问题受到广泛关注。掘锚一体化施工技术的应用能有效提升煤巷单进水平，保证采掘平衡，实现煤矿的安全生产。掘锚一体化是在普通机上的技术创新，并在实际应用中验证这个技术的优缺点，能有效解决煤巷采掘中遇到的难题，提升煤矿采掘的效率，有助于实现我国煤矿开采事业的可持续发展。
参考文献：
[1]金伟.高瓦斯厚煤层托顶煤巷道掘锚一体化施工技术[J].现代矿业,2019,35(8):257-258.
[2]陈大广.掘锚一体化巷道支护参数分析与工序优化[J].煤矿安全,2017,48(10):224-227,231. [3]大同煤矿集团有限责任公司.基于掘锚一体化的特厚煤层中巷道快速掘进与支护方法:CN201911267889.9[P].2020-04-17.
[4]刘耀明,王剑峰,阚文涛, 等.富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术[J].煤炭科学技术,2012,40(11):54-57.
[5]赵香萍.迈式管棚治理风积砂质黄土隧道塌陷下沉侵限施工技术[J].铁道建筑技术,2014,(3):13-16,20.