摘要：煤矿产业作为我国重要的经济产业之一，其生产质量和生产效率的提升，对于促进我国社会主义经济发展水平的提升具有重要的意义。因此，在今后的发展过程中，我国煤矿企业必须要着重强化煤矿高效掘进技术的研发和创新，并借鉴国外先进经验，促进我国煤矿高效掘进技术快速发展，提高我国煤矿开采质量和效率。本文对煤矿高效掘进技术现状与发展前景分析进行了探讨。
关键词：煤矿；高效掘进技术；现状；发展前景
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。
1 煤矿高效掘进技术现状
1.1煤矿巷道掘进技术
煤矿巷道掘进技术中最重要的设备是悬臂式掘进机，这种掘进机不仅可以进行切割和装载工作，还可以进行运输和行走工作；可以横向切割煤岩，也可以纵轴式切割煤岩，主要方式视具体情况而定。悬臂式掘进机通常分为：特轻型、轻型、中型及重型等。根据工作需要，悬臂式掘进机主要的构造包括回转台、输送机、渣板、履带、切割臂、装载机等。悬臂式掘进机适用于任何支护类型，灵活方便，在功能上实现了无爆破震动的特点，同时可以最大限度地连续开挖、随时控制支护岩石的时间。在经济效益方面，节约了部分投资费用及岩石支护费用；在施工方面，掘进技术用时较少，而且可以循环利用，大大提高了工作效率。然而，受外界煤巷条件影响，悬臂式掘进机掘进技术的可利用率较低，不能满足工程要求，因此，国内研究人员逐渐开发出一种新型煤矿巷道掘进机，可弥补悬臂式掘进机的不足，应用范围拓宽到各式各样的巷道，由于整体结构稳定性较强并具有自动检测功能，在工程中发挥着巨大作用，从而有效提高了煤矿巷道掘进开采的效率。
1.2岩石巷道掘进技术
岩石巷道高效掘进技术分为两种主要类型：全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术和全液压钻车岩高效掘进技术。目前，中国最常见的全液压钻车岩石巷道掘进技术是履带式液压钻车，操作方便，在掘进岩石巷道技术上比较有把握，可以实现钻眼、爆破、支护等一次性作业，工作效率也得到国内人士的认可。
1.3掘锚机组掘进技术
中国对掘锚机组掘锚一体化高效掘进技术给予高度支持，重点发展有关掘进与支护相结合的项目，在锚杆支护与煤矿巷道掘进速度方面不断提升新的高度，是煤矿行业公认的机械化组织技术。掘锚机组掘锚一体化具备全自动化性能，优化了煤矿开采流程；方便控制机组运作速度，有利于促进掘进工作与减少支护时间；掘锚机组掘锚一体化逐渐代替了传统人工模式，大大降低了人工强度，从而加快煤炭开采的工作速度。这项掘进技术主要适用于高产、高效的煤矿巷道掘进工作，是基于连续采煤机或悬臂式掘进机的发展，实际衍生出来的一种新型掘进技术，能够在单巷道内快速掘进，及时支护顶板。
1.4连续采煤机掘进技术
连续采煤机具有较高的可利用效率，在开采煤炭方面具有较多的实践经验，在中国应用范围极为广泛，功能性极强，既可以实现大面积落煤操作，又方便运输作业。连续采煤机也可以单独使用，完成开采煤矿巷道的任务；这项技术值得在中国国内推广，主要是由于适用范围较为独特，比如井下呈现矩形断面的短壁和双巷开采、多巷开采。
2 煤矿高效掘进技术的发展前景分析
2.1掘锚一体化方向发展
掘锚一体化技术作为一项高安全性的煤矿掘进技术，该技术不仅在应用范围方面限制较少，同时对于提高我国煤矿掘进作业的安全性也存在重要的意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但从目前来看，我国在掘锚一体化技术方面的发展还处于探索阶段，与美国和澳大利亚等国家相比还存在较大的距离。鉴于掘锚一体化掘进技术的优越性，今后我国煤矿高效掘进技术的发展势必会朝着掘锚一体化方向发展。
2.2计算机技术的应用将功能集成
计算机技术的应用将煤矿高效掘进功能集成，保证煤矿开采、障碍预报、数据分析传输等工作无阻碍开展，减少无必要的人力、财力、时间的损失。例如：将机载锚钻系统、机载临时和机载除尘系统等系统通过智能技术集成，可以提高单个机械的掘进速度，使得煤矿开采有利进行。
2.3创新新型可靠机器
一味的追求煤矿掘进的速度，必然导致严重的事故发生。在煤矿高效掘进过程中，如何保证安全可靠的掘进，在未来的煤矿开采过程中，研发更为性能全面可靠的机器，将是安全生产的有效保障。在煤矿掘进机中构件的生产与使用不仅要能够具有高效掘进的性能，并且还能在实践中保持良好的稳定性。再者，煤矿掘进过程中的支护设备也尤为重要，研发轻质、坚固的新型支护设备以及简便、轻巧的降尘设备，也是为来煤矿掘进过程中重要的环节。
2.4融入新型智能化技术
煤矿高效掘进技术的理念将在未来煤矿开采中得以更深的运用，如今市场出现的高性能产品，例如：高性能机电转化机，微电子元、CPU 控制单元、感应传感器都、高性能智能芯片等等智能产品。采用国外先进的理念，实施数字信号分析处理技术等等。
2.5改进工作面综合除尘系统
掘进时产生的粉尘严重危害着工人的健康，加速机械的损耗，降低能见度，带来安全隐患。目前悬臂式掘进机在巷道作业时，主要的防尘措施有干式除尘、喷雾洒水、包沫除尘和水空气喷射器除尘。这种内外综合式除尘效率低，尤其掘进过程中，内喷雾喷嘴易被堵塞，降尘效果差，仅能达到60%～70%。国外采用的湿式纤维除尘器、湿式旋流除尘器和吸尘泵，除尘效率可达90%以上，消音效果好，处理污染风量大，但是一般体积大，较笨重，不适合国内工作面环境，所以研制开发一套适合国内掘进面条件的除尘系统是一个重要趋势。
2.6多功能复合和智能无人化
掘进机不仅具备单一的掘进功能，而是通过机载模式或一体机将其他功能进行复合。例如机载锚钻系统、机载超前支护、机载除尘系统以及掘钻机、掘锚一体机的使用，通过多功能复合技术的发展，提高机械化作业线的适应性，提高了成巷速度，保证掘进安全。虽然智能掘进的应用还处于起步阶段，但随着机器人技术、智能控制理论以及掘进机大数据库和云计算等先进技术的迅猛发展，将有效地解决智能控制和远程服务问题，“无人值守，智能掘进”将变为现实。
2.7高强支护技术的完善
煤矿巷道在采掘过程中经常应用高强度支护技术，这就需要技术人员先进行实际的考察，对整个巷道的内部情况做一个整体的分析和研究，然后确定设计图纸和施工方案，该技术应用的基本出发点就是保障巷道的牢固性、稳定性，从而提高施工的安全性和煤矿的生产安全。此外，高强度支护技术的应用还需要坚持方便施工的原则，需要增加锚杆的长度和承载力，从而保障煤矿巷道的牢固性，避免安全事故的发生。一般而言，煤矿巷道的顶部承载的压力较大，需要重点从安全方面加强力度，要借助巷道支护设备进行预应力的承载，从而避免巷道变形和坍塌，为煤矿开采奠定良好基础。高强支护还可向外传输应力，主要是通过抵消垂直力来实现对岩壁的有效控制，这样能起到降低围岩强度和加固煤矿巷道牢固性的双重目的。
结束语
总之，煤矿高效掘进技术在煤矿开采中占据着重要地位，对实现自动化和技术更新有着重要促进作用，为煤炭行业更好发展提供了有力支撑。
参考文献
[1]薛军.关于煤炭资源掘进技术的相关探讨[J]. 能源与节能. 2018(02).
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[3]顾鹏飞.现代煤矿掘进技术的改进[J]. 科学技术创新. 2018(21).
论文作者:王继良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
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