关键词：岩巷掘进；机械；煤矿
0 引言
大型煤矿所采用的原有掘进机械水平能力较低，严重阻碍掘进速度，拉低经济水平。而随着时代的发展，现如今煤矿岩巷掘进的机械化发展方向应转变为多种机械联合操作等方式，以提升作业线水平，开发高效锚杆支护设备，并重视机械设备与煤矿实际情况的符合程度，重视机械设备的科学性与合理性。
1 矿山机械化掘进作业需要着重考虑的因素
1.1机械化掘进设备需要的作业巷道特点
机械化设备作业的条件有特定要求，为了确保机械化掘进作业的顺利开展，工作人员应该高度重视作业巷道条件的选择，无论是巷道的断面还是倾角都必须符合矿山机械化掘进作业要求，不仅要满足现有技术工艺水平，还应该符合作业巷道本身的特点。
1.2要使作业线与巷道工作目标相一致
巷道掘进管理是工程管理的重要组成部分，主要包括对工程质量、工期以及成本投入等多方面的管理。在保证作业技术符合施工标准的前提下，施工质量也必须符合建设需求，才能考虑施工进度。假如巷道施工没有在规定时间内完成，那么，掘进机作业因此会受到严重的影响，从而延长煤炭的生产周期。因此，施工人员必须明确作业线与巷道的工作目标应该保持一致，如果巷道施工不能定期完成，应该及时调整作业方案，确保工程质量。
2 矿山掘进机械化作业的类型
2.1 以耙斗装岩机为主的机械化作业线
以耙斗装岩机为主的机械化作业线在我国煤矿岩石巷道掘进工程中使用频率最高，使用范围与其他作业线相比更为广泛。耙斗装岩机自身特点比较突出、使用范围广、操作简单，已经形成了一套独立的装岩机系列。以耙斗装岩机为主的机械化作业线可以根据巷道断面的大小自行调节气腿式风动凿岩机的数量，还能灵活地转载调车和支护设备，根据作业的实际需求，还可以选择不同形式的施工工艺以及劳动组织形式。
2.2 以侧卸式装岩机为主的机械化作业线
以侧卸式装岩机为主的机械化作业线最大特点在于其具有卸载条件，另外，液压钻车的错车条件和最大打眼范围与侧卸式装岩机为主的机械化作业线联系紧密。浙江小浦煤矿机械厂生产的zC系列侧卸式装岩机在以侧卸式装岩机为主的机械化作业线中使用最多，使用频率较高的液压钻车以宣化风动工具生产厂的 11-10型和浙江衔州煤矿机械厂生产的M-12为主，以该种设备为主组成的作业线巷道断有严格要求，通常情况下必须在断面大于3.5m×3.5m、小于5.0m×4.0m 的巷道内使用[1]。
2.3 岩巷全断面掘进机
岩巷全断面掘进机是一种联机组合，主要联机对象是连续破岩、装岩、转载、临时支护以及喷雾防尘等。岩巷全断面掘进机具有机械化程度高、可连续作业、工序简单以及施工速度快等特点。但是，该机构造相对复杂、投入成本较高、对掘进巷道的岩石性质和长度有严格要求，在煤矿岩石巷道掘进工程中频率相对较低。
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2.4 全液压钻车作业方式
该种工作方式首先利用全液压掘进钻车进行钻孔工作，再进行爆破工作，随后以挖斗式装岩机开展装岩工作，再利用矿车将岩石运输于矿井外，最后开展支护工作。该种施工工艺的优点较多，主要表现在以下几个方面：第一，极易掌握炮孔的深度与角度，因此于爆破工作而言，能够保证光面爆破，以此将有效减少支护材料的使用以及出渣所产生的运费。第二，降低劳动强度。由于工作人员远离迎头进行操作，且工作环境在已经支护后，故而有效提升作业人员的安全性，降低粉尘等杂质对劳作人员的影响。第三，全液压式施工工艺的能量利用效率较高，因此有效提升钻孔速度，缩短施工周期，提升工程进度。
2.5 钻装机组作业线方式
将凿岩机械预计装在机械同时安装于一台机械设备上，即一体化产品。表面来看该装置机械化程度较高，但实际在使用过程中并不是很理想。在一定程度上阻碍掘进速度，降低机械工艺效率。但其也具有一定优势，如在小断面巷道中展开施工时，多采用该机械设备。
2.6 综合掘进作业线
该种施工工艺利用综合掘进机展开作业，再利用矿产等传输设备将残渣运送出去，最后进行支护工作。由于前期工作无爆破震动，因此周围岩石不会遭受破坏，且能够实现连续出渣目的。即便操作流程相对简便，但仍旧存在一定不足之处。如岩石硬度将直接决定掘进速度，因此对岩石硬度的要求较高。其次，在切割时会受到力的反作用，因此设备本身必须具备较大的体积与重量，于小断面岩石掘进巷道而言，较为不利。
3 矿山掘进机的发展方向
3.1 科学分析岩石巷道掘进情况
煤矿挖掘机械主要分为全断面以及悬臂式掘进机两种，根据其施工原理合理进行区分使用。首先，全断面掘进机主要针对全岩隧道，且施工方法与施工条件均较为成熟才能进行使用，如隧道、涵洞等工程。虽然该种施工工艺使用效果较为显著，但由于技术的限制，并未能全面投入使用。其次，悬臂式掘进机的适用范围有煤与半煤岩巷掘进。为扩大该机械设备的使用范围，已将其功率提升至 400kW以上且取得显著效果。但在实际使用中，仍旧显现出一定陷，如遇到岩石强度较高时，需要以爆破辅助工作。在我国淮南矿业张集煤矿中 ，便使用了MK3 型重型悬臂式掘进机，全长1877.8m，速度为钻爆发的2.7倍。但是实际工作中，表示对于抗压强度较小的岩层较为适用，在掘进工程开展至一半时，岩石强度较大，不得不以爆破工作辅助进行[2]。
3.2 以综合性机械设备开展工作岩巷掘进工程
受到多种复杂因素的影响，除科学分析巷道基本情况，采取与之适用的机械设备外，也应着重考虑综合机械化配套设备。众多年来，我国普遍采用风动凿岩机，但其功能与性能远不及高科技掘进设备。液压凿岩机在性能上要高出几倍，但也应配合其他辅助工具，以全面提升其使用范围，工作效率。笔者认为，将侧装机遇耙斗式装岩机与之结合，将有效提升其施工进度，取得良好施工效果。
4 结论
为了提高煤炭产量，煤矿岩石巷道掘进工程中必须采用矿山机械划和自动化作业技术，该项技术还为施工人员的人身安全提供了可靠的保障。众所周知，矿山掘进施工危险性极大，施工环境十分复杂，作业难度指数较大，一旦出现技术问题，不仅会给煤炭企业带来严重的经济损失，还会直接危害到施工人员的安全，现代社会强调“以人为本”的发展原则，矿山掘进机械化作业具有重大的意义。
参考文献
[1]郭孝先，李耀武.新时期煤矿岩巷掘进机械化的发展方向[J].凿岩机械气动工具，2013(11)：12-13.
[2]乔顺兴.浅析煤矿岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业[J].科技创新与应用，2013(4):179-181.
论文作者: 边飞龙
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/22
标签：作业论文; 巷道论文; 装岩机论文; 断面论文; 岩石论文; 煤矿论文; 矿山论文; 《工程管理前沿》2020年2月4 期论文;