侯顺顺
淮北矿业股份有限公司袁店一井煤矿 235100
【摘要】在当前，我国经济快速发展，煤炭的开采技术和开采工艺也不断发展，这些都促进了我国煤炭开采能力的不断提高。在煤矿行业中，综采机械化水平明显比综掘机械化水平高，煤矿的井下采掘技术相对于传统形式的补平衡发展来说，造成了极大的影响。在这种状况下，怎样提高掘进技术是当前面临的重要课题。在本文中，首先分析了煤矿掘进新技术应用的现状，其次提出了有效的应用策略，旨在为相关研究提供参考，不断提高煤矿开采效率。
【关键词】煤矿；掘进新技术；新工艺；应用；现状
一、煤矿掘进新技术新工艺的应用现状分析
（一）掘进机技术的应用
掘进机是煤矿生产中的重要机械工具，煤矿生产效率提升的关键在于掘进机械设备的创新应用。中国煤矿采掘机械发展的起步较晚，掘进设备的创新研制和国外先进的设备有一定差距。当前中国煤矿掘进生产中常用的掘进机类型是悬臂式的掘进机，其实现了煤层切割、煤层装载、煤层运输及开采除雾等联合应用，同时悬臂式掘进机能够连续开掘作业，对支护岩壁的适用性较强，有效避免巷道超挖现象的发生，节省了巷道支护费用的投入，同时这种机械设备的占地面积较小，在煤矿掘进中的灵活性较强。但是随着煤矿掘进要求的提升，尤其是对煤层回采工作面综放面要求越来越高。悬臂式掘进机逐渐进行创新，在钻爆破岩掘进、悬臂式掘进机、连续采煤机、掘锚联合机组及全断面掘进机技术方面进行创新升级，提高对复杂工作面的适应能力。随着掘进机技术的发展，掘锚一体化机组开始应用于煤矿掘进中，实现了煤层掘进和岩壁支护共同进行，同时完成煤层掘进和支护作业，具有显著的平行作业和快速掘进的优点，极大提高了开采效率。当前在煤矿掘进中主要应用两种类型的机器，即连续性采煤掘锚机和悬臂式掘锚机，例如对晋城煤矿中采用的ABM20掘锚机进行了试验，其在巷道断面中的最高班进尺为12m，最高日进尺为30.4m，实现了月进尺900m的生产要求，具有良好的应用前景，这也是未来煤矿掘进设备的重点发展技术之一。
（二）掘进自动化技术的应用
在煤矿掘进生产中，关键在于对掘进工作面进行系统化和自动化的数据分析，基于采集的数据进行生产指令修正，因此在工作面自动化设计时，要解决掘进和支护的平行施工，在掘进中对未来支护进行计算，根据支护要求进行煤层掘进，为巷道支护留下空间。同时煤层掘进要配合原煤的运输连续性，以保证生产的连续性，因此掘进自动化技术发展关键在于建立完善的自动化控制系统，协调掘进、支护和运输等工作的配合进行，提高整个系统的运行高效性。
传统的煤矿掘进开采中自动化技术应用较少，煤层开采更多依赖于人力控制，而随着信息化技术、通信技术和计算机技术的发展，煤矿掘进技术也开始向着自动化的方向发展，相应的自动化控制系统开始应用于煤矿生产中，例如在山东新汶煤矿中应用自主研发的掘进工作面自动化控制系统，煤层工作面的掘进和支护作业实现了平行化和自动化的操作，通过对煤层开采实时数据进行采集和分析，保证开采连续化进行，并对开采煤矿的运输自动优化，同时自动化技术通过计算机对开采生产进行实时监控，监测自动化设备的故障状况，并通过控制中心的数据反馈进行实时故障诊断和维修。此外，自动化掘进工作面能够对周围的开采环境进行监控，保证煤矿生产的安全性，通过在煤矿掘进中的试验发现，自动化工作系统的应用能够极大提高工作效率，煤层掘进效率提高6m/d，同时减少了人工的使用，极大提高了生产的安全性和环保性。自动化技术包含了实时监测系统、中心控制系统、掘进面控制系统、设备检测系统、故障分析和应急系统、环境监控系统、自动化运行系统、支护系统及工作面安全系统等，实现了掘进生产的连续化和自动化生产。
（三）支护技术的应用
支护技术和煤层掘进配合进行，保证煤层掘进开采的安全性，因此支护技术是未来煤矿生产技术创新的关键环节。当前煤矿企业重视支护技术的创新应用，将新材料和新支护技术引入到煤矿掘进中，极大提高了掘进的安全性。A煤矿基于煤矿掘进中的大倾角和高地压的巷道环境采用了新型的预拉力支护技术，将高强度的支护锚杆和W型钢材应用于巷道支护中，能够承受高达340MPa的承载压力，极大提高了支护设备的整体性。通过试验发现预拉力支护技术的支护效果良好，相对传统的支护技术具有显著的工程效果。
当前，在煤矿掘进中采用的支护技术主要有以下几种:（1）巷道棚式支护，这种支护技术使木质、混凝土和金属材料作为支架进行支护，其对复杂巷道的支护效果不佳，尤其是对岩层表层和支架的连接成本较高，现逐步被其他支护方式取代；（2）巷道砌碴自护技术，其在早期的巷道支护中应用较多，常采用混凝土作为支护材料，在煤层岩层较为坚固的巷道中具有很好的应用效果，但是不适合大规模的支护应用；（3）U型钢材支护技术，其在深井的巷道支护中效果较好，对巷道中出现破碎和剥落的岩层要与锚喷技术联合使用，具有很强的支护效果；（4）锚杆支护，其主要的承载力结构是锚杆，通过锚杆的支护承载提高支护强度，对岩层的形变有很强的控制能力，锚杆支护的应用应当结合实际的煤层状况，选择锚杆的设计结构，最大限度地发挥锚杆的承载能力，提高巷道结构的稳定性。当前锚杆技术是最为常用的支护技术，能有效防治煤矿巷道岩层的形变；（5）联合支护技术，对煤层巷道结构较为复杂的煤层，应用单独的支护技术不能满足支护要求，通过锚杆和锚索的联合应用能够提高对围岩的支护作用，锚杆等构件起到承载作用，而锚索则是通过链接围岩和锚杆的承载力来增大承载应力，支护联合应用能够满足复杂的煤层巷道应用。随着支护技术的发展，新的支护材料和支护技术逐渐创新应用，在未来的煤矿掘进中将会发挥更大的作用。
二、结束语
综上所述，在我国经济发展中，煤炭资源承担着重要的作用。随着煤矿掘进技术不断更新，更多的新工艺和新技术都得到了广泛的应用，促进了开采效率的显著提高，同时提高了煤矿企业的经济效益。在这个状态下，煤炭企业需要加强新工艺和新技术研发，同时和企业的实际状况结合起来，不断提高开采效率。
【参考文献】
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[3]掘进机在煤矿中的使用及改进探析[J].胡振南，王娜娜，孙建明.内蒙古煤炭经济.2014(09).