摘要:煤矿资源是我国一项重要资源。煤矿的生产通常都是通过地下开采完成,因此,煤矿掘进技术至关重要。随着我国综合开采技术的发展,煤矿开采的生产水平上升了一个台阶。本文基于我国煤矿掘进技术现状,分析了掘进技术的发展趋势。结果显示,相较于发达国家而言,我国的高效掘进技术还有待进一步提升,还应加大研究力度,为煤矿开采提供大力支持。
关键词:煤矿;高效掘进技术;现状;发展趋势
引言
掘进技术作为我国煤矿生产的关键技术之一,对于煤矿企业的安全生产质量、安全生产效率具有重要的意义。掘进技术的发展直接影响到企业的发展。在不断地的探索和实践中,高效掘进技术逐渐开始出现在人们的视野,并取得了良好的应用成果。但同发达国家相比,我国的高效掘进技术还需要进一步得到提高,并大力提升其自动化水平。对此,本文分析了我国煤矿企业高效掘进技术的发展现状,并探讨了我国高效掘进技术的发展趋势。
1煤矿高效掘进技术概述
煤矿高效掘进技术的出现于我国煤矿产业结构调整存在一定的关联,随着我国煤矿产业结构的变化,我国千万吨矿井数量逐渐增多,范围逐渐扩大。但由于以往的掘进技术缺乏效率,掘进速度难以满足煤矿开采的实际需求。在这种形势下,为了提高煤矿掘进速度,我国开始发展和研究掘、锚平行作业装备及相关工艺,提高锚护作业效率。在该理念的指导下,我国逐渐研制出了适应不同环境的高效掘进技术,并取得了一定的应用成果。具体来说主要包括以下几个类别:煤巷高效掘进技术、岩巷高效掘进技术、煤岩混合高效掘进技术等。
2我国煤矿高效掘进技术现状
2.1连续采煤机技术现状
我国连续采煤机技术的研究和应用起步较晚。在20世纪90年代,我国一些先进的煤炭开采企业才从国外引进的掘进机械,这对我国的国产化掘进机械设备产生了重要影响。经过研究人员不断努力研发,当前我国已经生产出多种型号的掘进机械。如今我国多数煤矿开采业已经应用了该技术,它不但可以作为单个的采煤机应用到作业中,还可用到开采基岩的工作中。主要用于开采井下句型断面层断臂和双巷、多巷的作业中,尤其是在较好的煤矿景田与巷道开采环境中更具优势,现阶段主要应用的机型包括12cm的15DDVC和ABM20。但是,由于我国工业起步较晚,还缺少生产这类设备的公司。另外,在掘进机生产的基础方面力量相对薄弱,仍然面临着产量不高,兼容可靠性不足的问题。
2.2煤矿巷道综采技术现状
掘进机、装载机、单体锚杆机是煤矿巷道综采掘进的主要机械设备。其中,悬臂式掘进机功能有行走、运载和切割,工作机构包括切割臂、输送机、回转台、装载机和履带等。针对工作要求,采用的切割方式也不同,悬臂式掘进机分为横轴与纵轴两种形式。从重量角度分也可分为四种,即轻型、重型、中型和特轻型。悬臂式掘进机具有能连续开挖、超挖少、爆破震动少、灵活度高等优点,可将其用到任何一种支护或断面结构隧道中。施工准备时间较短,但是利用率较低,影响掘进速度。
2.3掘锚机组一体化技术现状
我国煤矿资源分布广泛,煤矿底层的结构较为复杂,基于此研制出实用性强、可靠性高的掘进器械是我国煤矿掘进技术发展的必经之路。掘锚机组一体化是我国实现高效掘进技术的主要方式,其优点在于功效强、效率高、可靠性强、机械化水平高,优化了开采流程,提高开采效率。但是就目前而言,我国煤矿开采行业还处于摸索阶段,与系统化的掘进管理和现场调控还存在一定差距。
2.4 全液压钻车掘进技术现状
在开展大断面岩巷掘进工程时,常常应用相配套的工作方案,比如以CMJ17履带式为主体,由ZC-3为辅,这样掘进速度提高到2m/min,该设备工作效率较高,同时还具有便利性和机动性的特点。配套系统中具有装岩、凿岩效率高的优势,在钻凿大断岩时一个小时内可凿出70多个炮眼,是普通设施工作效率的两倍。全液压劳动强度较小,可实现爆破、钻眼一次完成,支护质量也得到了提高。
3煤矿高效掘进技术发展趋势
3.1 掘锚一体化技术的发展趋势
西方国家比较重视掘锚一体化技术,利用掘锚机掘锚作业工作质量较高,应用范围广泛。掘锚机参数如表1所示。
表1掘锚机的相关参数
掘锚一体化技术主要应用在不具备良好顶板条件的单巷与双巷掘进中,能够有效改进支护和快速掘进。根据相关资料显示:此技术能提升65%的速度。从掘锚施工一体化信息中可知:锚杆在顶板暴露安装,可改善作业环境和机械性能。在煤矿掘进工作中,掘锚一体化可以显现出其技术优势,提高机械运用效率,维护环境的稳定性。由此可见,我国的煤矿企业应结合实际情况,加大对此技术的开发和运用,推动煤矿行业的发展。
3.2大断面多巷掘进技术未来的发展态势
大断面多巷掘进技术主要是通过连续采煤机工作,为当前巷道中应用的重点方式。它掘进速度快,有采掘合一的效果,在煤矿开采中有较高的应用价值。对于半煤岩巷道掘进和半煤岩悬臂的掘进,还需结合实际开采情况,改进机械元件和性能,提高机械化水平。
3.3全岩巷掘进技术的发展趋势
全岩巷掘进技术主要是利用大功率悬臂掘进机进行工作,提升了系统整体的功率,其特点在于重型、大功率和自动化。随着掘进机研究增强,科技的进步,横轴的切割功率已经达到350kW,纵轴切割功率达到了250kW,自动化程度也逐步提高,使用空间也得以拓展。
3.4煤岩混合巷掘进技术未来的发展态势
提升高悬臂掘进机工作设备的整体性能,使其向着自动化和智能化发展,这样才能提高其安全性能和工作效率。在煤矿掘进过程中,地质地貌混合给掘进工作带来很多不确定因素,而提高高悬臂掘进机的性能则可以减少这些因素造成的影响。此外,连续采煤机还具有优良的工作性能,可连续工作,进一步提高开采效率。与此同时,对采煤机的应用性能也有了更详细的划分,使其可为适应更多复杂的地质条件。
要进一步改进煤矿掘进机,应重视其配套技术的研究。这样在综合应用时,可提升煤矿的开采效率和质量,同时也保障了工作人员的人身安全。在煤矿掘进工作中提高支护水平,有利于提高巷道整体的安全性和可靠性。
4结束语
总而言之,煤矿高效掘进技术作为煤矿开采的核心技术,对改善高效掘进技术具有重要作用,在带动自动化发展与技术更新的同时,让煤矿资源得到更加有效的开发和利用。相关企业一定要对煤矿高效掘进的技术不断的进行分析,不断的进行完善,使得我们国家的煤矿高效掘进技术自动化的水平能够得到有效的提高,这也是我们国家的煤矿开采业未来主要的发展方向。
参考文献
[1]王晓旭.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势研究[J].石化技术,2019(11).
[2]张修成,焦清志.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势分析[J].工程技术研究,2019(17).