摘要：针对煤矿施工现场环境与地质结构，为求在掘进工作上取得更好的效果，对煤矿巷道开采工作中运用机械化掘进的现状、发展前景等展开论述，期望能够对煤矿事业的进步有推动作用。
关键词：煤矿岩石；巷道掘进；机械化作业
引言
经济发展与时代进程影响着整个煤炭开采行业，而煤炭开采主要工具煤机的发展也逐渐受到关注与重视。煤炭的掘进与二次开采是煤炭产业生产的重要环节，传统人力化开采模式效率低下，安全保障低下，为煤炭开采生产带来阻碍，为适应时代需求，提高工作效率，提高矿山掘进机机械化程度具有重要意义。
1影响矿山机械化掘进工作的因素
水文地质勘探质量对矿山机械化掘进工作的影响很大，满足煤炭资源的安全开采要求，必须着重提高水文地质勘探技术，改善开采环境。在早期，中国煤矿地质勘探工作主要由国家相关部门完成，改革开放以后煤矿产业快速发展，传统勘探技术效率偏低，进而导致煤矿开发缺乏水文地质勘探支持，严重影响煤矿开采技术利用。
此外，部分煤矿企业不是特别重视煤矿水文地质勘探工作，认为在煤矿开采前期进行非常详细的勘探就要耗费大量的人力、物力和财力，为了降低成本，企业会盲目削减勘探工作量，这必然会导致勘探结果缺乏精确性，进而影响矿山机械化掘进工作的进展。在新时期，随着煤炭需求量增加，煤矿水文地质环境日益复杂。在现阶段，针对煤矿技术落后问题，要提高煤矿开采的技术支持力度，保障煤矿给水排水工程设计的合理性，全面创新和完善煤矿开采业稳定发展模式。另一方面，在应用流量测井技术时要根据煤层深度来分析断面，全面掌握煤层深度、水位和渗透性，精确判断煤矿层与隔水层的特殊性质，确定勘探地区的水文地质状况，充分利用高科技手段，提高测量数据的简洁性，精确测定煤矿结构和相关水文动力特性，综合考虑煤矿地质水文特点，确保数据参数的精确度，并充分保障测量手段应用的高效性
2掘进机的分类与应用
掘进机是实现煤矿机械化掘进的关键设备，扎实做好掘进机样机的工业性试验，建立健全掘进机研发体系和售后技术服务体系，研发出更多具有高技术含量、高附加值的煤机产品，提升企业核心竞争力，是企业煤炭生产安全可靠的装备保障。煤矿岩石巷道掘进工程中，矿山掘进机担当重要角色，其在煤矿开采作业中主要负责开凿平行垂直巷道及煤炭回采。采用掘进机掘进煤巷，其快速掘进的机械化作业线分为四种形式：a）掘进机—链板输送机机械化作业线；b）掘进机—胶带转载机—链板输送机机械化作业线；c）掘进机—胶带转载机—可伸缩双向胶带输送机机械化作业线；d）掘进机—仓式（梭式）列车机械化作业线。
2.1悬臂式掘进开采
悬臂掘进是可完成一体化掘进作业的体系化设备，它既可用于矿产岩层的掘进又可用于资源装载及运送、智能化环境感知等。新一代悬臂掘进机还加入了喷雾灭尘的巷道应急设备机组，能在紧急状况下做到一定程度应急应险。悬臂式掘进机在中国煤炭巷道掘进工程中得到了广泛应用，对经济生产效益增长及科学技术贡献巨大。煤炭掘进机为能高效安全地作业，对巷道施工环境也有相对应要求，巷道内壁需保证安全可靠。悬臂掘进机具有感知性强、抗风险能力强及机械无人化程度高等总体性能，因此机械无人化掘进机的应用将是煤炭开采行业的一大趋势。
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2.2硬岩掘进机
硬岩式掘进方式是针对煤矿纵向开采环境而研发的，在部分煤炭巷道掘进工程中，许多横向掘进机不能很好地适应其作业掘进环境，从而影响工程质量及掘进进度，而硬岩掘进机环境适应性能比较全面，能作业于多形状断面巷道，适宜开采煤岩、半煤岩等岩层环境，在其它矿产资源的开采中也有广泛运用。随着时代进步、技术革新，现时代的硬岩掘进机具有多种调速掘进功能，低速段的掘进扭矩功率较大，可适用于硬度相对较高的岩石层；而快速掘进段位适合酥软土层开采，从而大大提高了掘进速率及效益。
3矿山掘进机械化作业分析
3.1机械化作业线可以采用耙斗装岩机为主的设备进行作业，其特点是操作简单、使用范围广。在开展作业时，应正确使用耙斗装岩机以提高生产效率。此外，应根据巷道断面大小确定气腿式风洞凿岩机的数量、支护设备、吊车的数量等，然后根据具体的施工需要和巷道环境，选择不同的劳动组织形式和施工工艺，提高开采效率。另外需要注意的是，机械化作业线中所采用侧卸式装岩机是根据巷道的生产特点来进行液压钻车与错车操作，满足作业对巷道的断面要求，控制好打眼范围。在进行岩巷全断面掘进过程中应采用联机组合法和岩巷全断面掘进的方式，引入连续破岩、装岩及装载、喷雾防尘的技术，机械化程度较高，可以进行连续性的作业。在巷道掘进过程中，主机构较为复杂，生产成本投入较高，对于掘进巷道的长度和岩石的性质要求较为严格，而且掘进速度较慢，使用频率不高，因此，适合在特定情况下使用；
3.2进行煤矿掘进支护工作时，要严格按照标准要求进行施工操作。巷道实际掘进工作过程中的顶板支护是永久支护，永久支护工程需要使用很多不同的材料，如锚索梁、金属网及螺纹锚杆等。其中螺纹锚杆需要借助树脂锚固剂来做固定处理或利用锚索梁支护法，简而言之，这两类支护方法都能够满足其永久支护的需求。临时支护指的是在巷道实际掘进工作过程中，要借助爆破的方式来将其前方空顶打通，对其前探梁需要做临时支护处理。临时支护工程需要使用的材料有：背木板、无缝钢管、螺母吊环，并要求巷道与其前探梁彼此间无缝隙；
3.3深部大断面岩巷高速掘进需要使用各种科学的爆破技术，如中深孔掏槽、单孔爆破漏斗、远距离小空孔掏槽爆破等。掘进方案中对掏槽形式的选择考虑的因素较多，包括施工效果、经济效益、岩性等。如果岩石硬度大，稳定性好，掏槽方式可以选择采用楔形斜眼的形式，其特点是：将掏槽眼和自由面的工作面斜交布设。自由面被充分加以利用，爆破范围随之增大。一企业优化后的爆破技术取得了成功，达到了预期效果，事故发生率为零，使矿山爆破质量和爆破深度均有所突破。不仅施工设备少，断面成形好，材料消耗低，且掘进速度快，高度机械化，劳动工效高；
3.4对于深部开采煤矿，比较复杂的地质情况会对地下水和煤矿安全稳定造成直接影响，对此，需要充分结合抽水技术分析煤矿水文地质情况，提高水文地质情况分析力度，提高煤矿生产水平，做好矿山掘进机械化作业。此外，在矿山掘进机械化作业中，水位地质勘探工作非常重要，该项工作会直接影响新型煤矿水文地质勘探设计和技术应用，因此要提高煤矿勘探效果，严格遵守探测和深挖原则，采用钻孔透视技术评估煤层，做好电磁波勘探技术、射线勘探技术和流量测井技术测量数据分析，保障水文勘探的科学性。
结语
随着中国经济增长、生产模式的改变及科学创新的资源整合利用，煤炭开采生产行业也产生了日新月异的变化。由于传统开采生产方式比较老旧，不能很好地适应当代能源生产的高要求，从而导致行业门槛较高、从业企业为数较少的局面。通过多方位政策改革及生产技术创新，中国资源开采利用效益方面有了显著提升。许多企业也开始迈入资源整合、创新研发的生产道路。
参考文献：
［1］徐群.浅析煤矿岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业［J］.中小企业管理与科技，2014（23）：104.
［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（24）：127.
论文作者:王旭,周超,郜青松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签：作业论文; 巷道论文; 煤矿论文; 掘进机论文; 矿山论文; 煤炭论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第6期论文;