摘要：煤矿掘进技术、装备和工艺水平，直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益和安全。为此，综合机械化掘进已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。本文分析了张集煤矿在煤巷掘进机械化作业线在生产中的应用。
关键词：煤巷掘进；机械化；作业线；应用
煤矿掘进技术、装备和工艺水平，直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益和安全。为此，综合机械化作业线技术已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。所谓综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术，在一条机掘巷道内，将掘进、运煤、材料运输、巷道支护、矿压治理等设备配套成龙，形成一条高效、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统，可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业，从而提高掘进速度和经济效益。
1 概况
张集矿是淮南矿业集团本土煤矿产量最高、规模最大的矿井之一，也是安徽省首座千万吨特大型矿井、国家瓦斯治理示范基地。我矿施工的1415(3)轨顺位于张集矿西二采区，设计工程量1520m，其中外段115m沿巷掘进，里段1405m沿空掘进。采用锚网（索）支护，巷道跟13-1煤层顶板掘进，直接顶为泥岩、煤线，厚0～6.2m，平均3.5m，以灰色泥岩为主，中间夹煤线1～4层(单层厚0.05～0.5m)，矩形断面，净宽×中高=5.2×3.4=17.68m2，采用机械化作业线，取得良好的效果。
2机械化作业线的应用
2.1 运料系统
由于该巷道较长，使用传统的轨道运输限制条件较多，且需要铺设轨道，影响施工进度，增加大量的工作量，为此我们采用单轨吊运输材料。单轨吊车是用一条吊挂在巷道上空的特制工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车辆连成车组，用牵引设备牵引，沿轨道运行的系统。其牵引动力可由钢丝绳、柴油机、蓄电池或风动装置提供。单轨吊车运输的主要优点:一是单轨吊车本机截面小，巷道断面空间利用率高;二是可用于平巷和斜巷的连续不转载运输，其运送载荷不受底板条件限制，可在各种竖曲线、平曲线及复杂曲线运行;三是可完成从采区车场直至工作面不经转载的辅助运输，可用于把主要运输大巷和采区巷道连在一起的辅助运输作业。本机驱动单轨吊运行灵活，一台可多岔道多支线直达运输，运行阻力小，效率高，用人少，能直接进入工作面;四是自动起吊，装卸方便，劳动强度低;五是保护齐全，制动可靠;六是投资和维护费用较低。
2.2 掘进机的使用
所谓掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备。综合我矿实际，我们采用三一重工EBZ200掘进机，该掘进机性能优良。掘进机是实现煤巷快速掘进的关键设备。巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应的掘进机。掘进设备的工作对象是煤岩及部份矿物，工作时振动冲击大，加之井下环境恶劣，因此要根据使用条件进行选择，要求掘进机设备必须保持长期连续工作。在齿轮传动装置及机械连接装置方面，尽量减少串联系统，采用独立部件或组件。采用模块组装方式，既可简化结构、便于机械的拆装检修，又可大大提高设备可靠性。最终达到机器稳定性好，截割效率高，操作、维修方便、运行安全可靠的目的。
2.2 支护技术
煤巷掘进过程中，掘进机掘进与巷道顶板支护之间的矛盾一直未能很好的解决，尤其是巷道采用锚杆支护后，支护时间所占比重过大，使得这一矛盾尤为突出。为节省时间和人力，我们在该巷道施工中推广锚杆支护，提高设备综合配套能力。煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用，在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆巷道掘进系统中的主要配套环节多，要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用，必须提高设备综合配套能力，使之进一步完善。特别是支护工作量大，占用时间多，必须解决好这个关键环节，才能充分发挥综掘设备的潜力。
施工时采用机载锚杆钻机打孔和安装锚杆，减少传统锚杆支护的多道施工工序，改变掘进机割煤与锚杆钻孔安装不平衡的现象。减少锚杆有效作业时间和掘进工作面作业人员，减少单位面积锚杆根数，从而减少锚杆施工工作量，同时采用先进的锚杆施工机具，大幅提高成巷速度。
2.3 前探技术
液压前探钻机采用ZDY4500LXY 煤矿用履带式液压钻机，ZDY4500LXY 煤矿用履带式液压钻机主要用于煤矿井下钻进瓦斯抽(排)放 孔，注水灭火孔，煤层注水孔、放顶缷压孔、地质勘探孔及其它工程孔。适用于 岩石硬度系数 f ≤10 的各种煤层岩层。钻机机独立行走，原地转弯，要求巷道或 断面大于 8.5 平方米，高度大于 2.4 米，宽度大于 3.5 米。
该钻机工作机构与动力系统合为一体，达到体积小、结构紧凑、全液压控制、 操作方便灵活、履带行走、移位方便、机动性好、省时、省力；该钻机宽度小于 1 米，导轨可实现水平±180°旋转，俯仰-90°～+90°调角， 垂直 650mm 升降距离，所有功能全部实现液压控制，稳钻调整快速灵活，可以 在任意需要位置打孔，完全满足煤矿井下高（低）抽巷、皮带巷等狭小空间钻孔、 探水、地质勘探等不同需求；该机液压系统简单易操作，推进速度可根据不同工况进行方便控制，人 性化程度高。液压泵站采用了负载敏感系统，空载转速时消耗功率小，随负载变 化功率相应的增大，达到节能作用；该钻机可根据客户需要配备不同钻具，其中低牙螺旋钻杆对易塌孔的岩 石效果更好，优质的金刚石复合钻头对硬度系数高的岩石钻进效率及使用寿命显 著提高。
2.4 矿压治理
由于地压严重，该巷道在施工过程中后方底鼓严重，这严重影响着安全生产，为此我们采用卧底小挖机。ZWY-150/55L型煤矿用挖掘式装载机主要由工作机构、运输机构、行走机构、液压系统﹑动力机构、电气系统等部分组成 。本机的工作过程是先由履带推进，使输送槽料口装满石料，再用铲斗将石料扒进刮板输送机，刮板输送机将石料输送到后面，卸入二运皮带机、梭式矿车或其它转载设备上去。也可用铲斗清理工作面或将远处的石料扒进料。
本机采用全液压传动和系统负载传感控制及先导阀操作，结构紧凑，推进力大，扒取范围广，借助最佳的液压系统，均衡分配油量，令铲斗、小臂、大臂、中间臂进行灵活、快捷、高效的作业，实现真正的随心所欲；强劲的挖掘力在任何条件下都能在短时间内发挥出色的工作效率及卓越的性能；采用自背式破碎锤，可随时在挖斗与破碎锤之间快速切换；工作平稳无冲压，设计先进，工作可靠，操作简单，维修方便；实现全断面装岩，不留死角，不需人工辅助清理工作面。
3 结束语
煤巷掘进机械化作业线在张集矿应用后，可大幅改善工作环境，提高施工效率和施工质量.采掘机械化程度的高和高效矿井建设步伐的加快为高效掘进技术与装备的发展提供了良好机遇。
参考文献：
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[2]赵学雷,孟国营,李卫涛.煤巷掘锚一体自动化快速掘进关键技术研究与实践[J].煤矿机械,2010,31(12):183-185.
[3]张想美，淮北矿区煤矿机械化运用技术探讨《安徽煤炭》2012.4
论文作者:谢冬
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/2
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