摘要：由于经济建设的不断进行，我国生产对矿产资源的需求量在不断增加。为了保证矿产开采效率，使其能够满足经济发展的需求，要求不断加强对矿产开采相关工艺技术和设备的研究分析。针对目前大多数矿井巷道掘进速度慢、作业连续性差、安全性难以保证、支护理论不完善等问题，希望通过合理配置快速掘进设备等方式来解决。本文就此进行了探讨。
关键词：岩巷；快速掘进；掘进设备
煤矿开采中，岩巷掘进施工发挥着极为关键的作用，岩巷掘进施工效率直接影响到工作面是否顺利交接，对开采工作的稳定性有极大影响。由于不同煤矿采煤工作面实际情况的差异，很多掘进设备无法满足井下掘进工作面实际工作需求。因此，对掘进配套设备进一步优化与改进是现阶段改善煤矿掘进效率的重要措施。
1煤矿工作面掘进设备应用及存在问题
1.1掘进设备介绍
岩巷掘进中使用的掘进设备为EBZ-260悬臂式掘进机，该设备承担连续切割、装载以及运输施工。掘进机由调高泵、溢流阀、调高阀以及调高油缸等部件构成。悬臂式掘进机液压调高系统处于正常工作状态，液压油首先由主油泵部件流出，通过转向阀门装置后被输送至调高阀最后被输送至调高油缸部件中。当液压调高系统处于未工作状态，可利用手动换向阀卸载，此时调高系统的系统压力值便能通过溢流阀调整。
1.2综掘机截割头装置问题
高抽巷道的岩石硬度系数为f14，其硬度相对较大，进行巷道掘进作业时使得截割头装置出现较为严重磨损问题，前端位置处的齿座经常性发生脱落，导致停机维修次数较多[1]。截割作业时，会形成较多的块径相对大的碎石，极易导致刮板机设备及转载点出现卡阻问题，也会使铲板驱动装置受到较大应力作用，使焊口经常发生断裂问题，机械事故出现频率相对高，对于巷道掘进的效率造成较大影响。综掘机设备液压调高系统应用中，由于综掘机震动频率相对高，导致调高阀门出现故障，密封件易失效，单向阀座同样也易出现脱出问题，对于综掘机安全运行造成较大隐患。
1.3掘锚机
ECMMY系列岩巷掘锚机组是一种集截割、装载、输送及支护为一体的新型岩巷快速掘进装备，掘进、支护、装岩平行作业，大大提高了全岩巷道的掘进效率。
1.4液压锚杆钻车
该液压锚杆钻车系列化产品有zY－2－45/1140型、由ZY系列改进的CMM236系列等一代连掘工艺的锚杆液压钻车。在二代连掘工艺中，主要有CMM2－12/18/30、CMM3－12/18/30、CMM4－12/18/30型锚杆钻车等系列产品。系列液压锚杆钻车主要有以下几方面特点：第一，机型多。产品的系列化适应了不同巷道断面的施工要求，成为巷道快速支护施工的主要支护装备。第二，结构合理、紧凑，工作灵活、操作方便。第三，具有不同的机型产品、不同数目的钻臂，支护功能增加，实现顶帮平行支护，加快了支护速度，提升了支护设备的机械化水平，适应了大中小型不同类型矿井的使用要求。第四，多功能。该系列设备不仅适用于巷道支护，而且可用于炮眼施工、探水钻孔施工、老窖（采空区）探孔施工及瓦斯抽放钻孔施工等工程，用途十分广泛。第五，操作平台、升降平台、机具材料平台的人性化设计，增大了作业安全系数。第六，可升降的前部支撑装置解决了临时支护难题，作业人员的安全有了可靠保障。
1.5运输设备
运输设备主要有DTL80/40/96型可移动带式输送机、DSP－1080/1000型带式输送机及scw－40T型刮板输送机。DTL80/40/96型可移动带式输送机是一种专用于煤矿掘进巷道运输的新型产品。运输设备具有以下特点：第一，机头部分安设有履带自动行走机构，缩短了输送带搬运时间，大幅度减少了人工搬运输送设备工作量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，将人工攉煤、刮板输送机运输改进为输送带运输，方便了检修和维护，运输机械故障率大大降低，提高了掘进效率。第三，不同系列的小型带式输送机产品，实现了煤炭的连续运输，适应了矿井掘进的多种条件，是巷道掘进首选运输产品。
2岩巷机械化快速掘进设备优化与改进
2.1综掘机部件优化改进
2.1.1截割头部件齿座焊接工艺优化。把原截割头装置进一步加长，把盘根座完全包住，将截齿排布进一步后延，这样便可以有效的增加截割齿部件的耐磨性能。但是，实际应用中未取得理想效果，又进一步对截割头装置的齿座焊机工艺进行优化改进，增加焊接角，截齿有所前移，确保每一个截齿的受力均减少，这样便能防止出现截齿以及齿座掉落问题[3]。
2.1.2铲板表面覆盖件优化改进。出矸进行作业时，铲板部件后面极易出现掉渣，因此，增加了铲板的挡煤板高度值，确保掉渣问题有效解决，确保出渣作业时间充裕[1]。
2.1.3掘进设备本体部下方加设龙门破碎装置，这能有效避免发生较大粒径石块卡留问题，进一步降低设备发生故障概率，有效提升出渣效率。
2.1.4岩巷和煤巷有一定差异，其底板结构的平整度相对较差，司机在掘进过程中不易掌握掘进水平，因此，按照掘进设备截割头部件大小放置腰线，同时加设帮部激光，为岩巷成型提供更好的保障。
2.1.5掘进过程中设备震动对应频率较大，导致安全阀门失效。将高压安全阀压力由20MPa调节至25MPa，这样不仅对调高系统加以保护，同时也不会因设备震动频率较大而失效[4]。将缸筒结构中鼓形密封圈设备更换成为整体式密封圈，在活塞体结构的螺栓之上加设专门制作的放松螺套。
2.2支护设备的优化改进
支护设备中其伸缩结构由两个规格为φ80mm/φ45mm千斤顶并联进行控制，为了防止千斤顶卡死以及活塞杆变形，升级为规格为φ100mm/φ70mm千斤顶。提升了千斤顶抗弯曲性能，确保密封圈不会因高压而损坏[2]。为避免密封圈装置失效产生低头问题，对支护设备中前梁结构活塞位置设置上相应的浮动机械限位套部件，确保其活动具体范围缩小至+15°～10°，如此不会影响支护设备整体性能，同时在千斤顶部件失效情况下能够保证支护设备支护高度处在安全范围中。
3结语
在煤矿工作面掘进中，通过对以上改进方案的实践应用，使得岩巷快速掘进过程中掘进成本得到了明显降低。EBZ-260型掘进设备、ZF4000－16型液压支架设备以及挖斗装载机的应用，确保了岩巷机械化快速掘进过程中设备配置更为合理，这一配套设备的结构更为紧凑，更加灵活与便捷，适宜应用在硬度相对高的岩巷机械化快速掘进施工过程中，有效的解决了岩巷掘进施工中掘进效率低的问题。设备安装、拆除和正常生产工艺变得更为便利，设备发生故障概率极大减少，设备维护以及管理变得更加简单容易，从根本上确保岩巷掘进的安全性，同时也为煤矿开采作业安全提供了可靠的保障。拥有相对显著的社会效益以及经济效益。不同地质环境决定了掘进设备的功能区别，配套设备的选择与掘进方式必须对应适宜，应当依照巷道掘进施工实际情况，对设备进一步优化与改造，确保掘进设备各项性能得以充分发挥，尽可能避免设备发生故障，提升设备运行效率，增强设备运行安全性。
参考文献：
[1]杨荣国. 浅析煤矿岩巷快速掘进方法[J]. 才智，2013（05）：260.
[2]刘杰. 煤矿井下大倾角下山岩巷快速掘进工艺技术研究[J]. 技术与市场，2015，22（01）：54+56.
[3]朱拴刚. 神东煤炭集团煤巷快速掘进技术研究及实践[J]. 陕西煤炭，2015，34（04）：5-8+52.
[4]乔二斌. 岩巷机械化掘进设备在煤矿中的应用及效果[J]. 机械管理开发，2017，32（03）：85-86+190.
论文作者:冯依赞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/30
标签：设备论文; 巷道论文; 调高论文; 作业论文; 煤矿论文; 部件论文; 快速论文; 《基层建设》2019年第11期论文;