煤矿高效掘进工作的技术研究

＊祁 胜

（山西西山煤电股份有限公司西铭矿 山西 030052）

我国煤矿储量始终位于世界前列，并且煤矿产业在发展过程中与我国各行各业发展、国民生活的联系逐渐加强。但是作为不可再生资源的煤矿，在漫长的发展历史中逐渐形成多种类型，所以煤矿产业也逐渐形成了多种技术与模式。因为不同煤层在不同方面如储存量、厚度等拥有不同特征，所以想要保证采矿业务的稳定性与经济性，必须不断创新采矿技术，提升采矿效率。虽然高效掘进技术的应用非常广泛并且效果非常好，但是在煤矿企业发展过程中仍出现了部分问题，所以必须加强技术研究。

1.煤矿高效掘进技术概述

(1)煤矿高效掘进技术的主要含义

中国地理面积广阔并且地形多样，为煤矿提供了非常多元的储存条件，所以我国煤炭主要开采方式是地下开采。并且根据数据可知，我国超过90%以上原煤都是通过地下开采而获得的。为了适应变化幅度非常大的煤层厚度，通常情况下都会通过煤岩巷道来采掘。并且我国研究与创新高效掘进技术的主要目的就是增加采掘产量与效率，无论从哪个方面还是角度开展作业，都能简化煤炭采掘工作。在采掘过程中，首先要掘进巷道，然后开展多次回采煤炭活动，这样才能保证后续采掘安全稳定[1]。

(2)煤矿高效掘进技术的主要内容

面对我国经济发展趋势逐渐转为高质量发展，并且国民生活水平不断提高，增加煤矿资源数量是必然趋势。通常情况下，煤矿企业会建设多种巷道，并且不断研发掘进技术，在积累丰富经验与技术研发水平发展到一定程度后，高效掘进技术应运而生。

①煤矿巷道掘进技术

在掘进技术发展过程中，悬臂式掘进机非常重要，其不仅可以在最短时间内截割煤层，还能将煤矿运输到指定区域。此机器在切割煤层过程中，可以在掌握煤矿具体状况的基础上选择更为科学、合理的切割方法。其主要分为横向、竖向切割两种。并且此种机器还拥有多种类型，所以工作人员应该依据作业要求选择机型。此机器可以应用到所有支护方式上，其性能强大、操作简单、振动频率低，并且还能缩短掘进时间，可以随时应用。掘进技术还能降低作用成本，通过多次利用增加企业的经济效益。但是悬臂式掘进机非常容易受多种因素影响，从而降低作业效率，无法满足企业需求。因此相关技术人员应该积极研发新设备，加强掘进的适配性与应用广泛性，可以运用到多种煤矿巷道中。并且相比于常规设备，悬臂式掘进机的功能非常多，所以能够直接促进采掘工程开展[2]。

②岩石巷道掘进技术

通常情况下，岩石巷道掘进技术主要分为两种，全岩重创与全液压。如今我国大部分煤矿采掘工程应用的就是全液压技术，其具有操作简单、程序简化等特征，并且此技术在发展过程中已经处于成熟阶段，可以广泛应用于钻眼、支护等作业，并且其效率高、质量好，得到了很多煤矿企业的看好。但是全岩重创技术的发展还不完善，不仅需要技术人员不断创新与完善，还需要积极引进国外先进技术，实现专项突破[3]。

③掘锚机组掘进技术

我国煤矿企业非常看重掘锚机掘进技术，并且积极开展此类项目，大幅提高了掘进速度与效率，让煤矿行业得到了全新的发展。掘锚机技术种类多样、优势鲜明，其通过自动化掘进对作业程序删繁就简，并且操作也非常简单好学。此类技术在广泛应用过程中得到了快速发展，并且逐渐代替了传统人工采掘方式，缩短了作业周期、降低了作业强度，让煤矿企业可以获得稳定煤矿产量的基础上，提高了采掘效率。在应用于巷道掘进时，其具有质量高、速率快等特征，并且还能吸收多种掘进技术的优点形成新优势，科学控制支护顶板[4]。

④采煤机掘进技术

采煤机的效率非常高，并且在长期应用于煤矿开采领域的过程中也得到了很多有效经验。如今，我国大部分煤矿企业都在应用此机械设备，并且其功能多、协作能力强，所以不仅可以独立完成落煤与运输工作，还能加强与多种设备的合作。如今采煤机掘进技术发展速度非常快，并且还能应用于地质结构复杂的煤矿。

(3)应用煤矿高效掘进技术的重要意义

在经济发展与生活领域分析煤矿资源可以得知，如今重视研发煤矿开采技术、提高开采数量是必然趋势。而影响煤矿行业发展的重要因素就是掘进技术的质量，首先，因为我国幅员辽阔，所以煤矿资源分布非常不均衡，其不仅导致不同地区经济发展情况不同，还导致了掘进技术情况产生较大差异。首先，如今掘进技术与信息技术的融合性逐渐加强，增强了煤矿产业的集约、高效特性，逐渐平衡煤矿资源。其次，煤矿是不可再生资源，我国对其需求量逐渐增加，如果想要保证开采的稳定性，必须通过高效掘进技术增强开采率与利用率，让煤矿资源发挥最大价值，避免出现大量浪费情况。最后就是在煤矿产业发展过程中，高效掘进技术重要性越来越显著[5]。

2.煤矿高效掘进的必要性

我国地理环境优越，资源丰富，部分资源的使用能够提供给人们更好的生活环境，提高人们生活品质。煤矿资源是一种常见的热力能源，煤炭燃烧时能够产生大量的热，为人们提高更加舒适的生活享受。因此，企业需要注重煤矿资源的高效掘进，高效的掘进方案不仅能推动煤矿产业经济发展，还能保障居民日常生活。综上所述，煤矿高效挖掘技术有以下重要性：

首先，我国人口众多，土地资源丰富，但不同地区经济发展不平衡，不同地区煤矿存储量存在差异，且地区地层结构存在一定差异，传统单一型煤矿掘进技术已经不能满足日常开采需求。随着时代发展，越来越多的科学技术出现在大众视野，信息技术为煤矿地域勘测带来了便利，煤炭挖掘开始走向信息化、智能化、自动化的发展道路，极大的提高了煤矿开采效率，为各地区煤矿经济平衡做出贡献。

其次，煤属于典型的不可再生资源，即使国内煤矿资源丰富，但是由于日常人口不断增加，工业化和日常生活的消耗增大，导致对煤炭需求量加大，这就意味着必须要加大开采效率，必须要对煤炭资源掘进技术进行创新改革。研究人员要充分考虑传统煤矿掘进的优势，取其精华，将传统掘进优势融入到现代科学技术当中，能够有效提升挖掘和使用效率，确保能够满足日常需求。

最后，由于改革开放以来，国内经济飞速增长，国内的煤炭经济进入了新的阶段，被国际所关注，这些需求必须有高效的技术支持，才能够促进煤炭业发展，提高掘进效率成为未来发展趋势。

3.煤矿高效掘进技术的现状

(1)综合性机械掘进技术

国内煤矿掘进技术主要是综合机械化掘进技术为主，它是由悬臂式掘进技术和单机锚杆钻机两种技术结合而成的，其运行效果更加稳定，动力更强，这种技术的运行动力来源于基于PCL控制系统的煤矿掘进专业设备，与传统设备相比，它的维修频率更低、自动化、智能化程度更高。

(2)掘进设备应用状况

在改革开放初期，国内技术落后，在技术应用上基本是从国外引进工业设备，传统煤矿挖掘机器主要以小功率挖掘机为主进行煤矿开采，随着技术发展，我国开始借鉴国外掘进技术进行自主创新，生产掘进动力设备，采矿企业快速发展。近年来，国家科研领域不断取得突破，且煤炭市场的经济更高，小功率挖掘设备很难满足当前工业需求，为了提高挖掘效率，国家开始完成大功率设备的引进，诸如悬臂式挖掘机。与传统小功率动力挖掘设备相比，大功率设备能够有效提高挖掘效率，能够弥补小功率动力挖掘设备的缺陷，提高使用范围。例如，在大断面矿层开采过程中，大功率设备和掘进机械能够提高工程开采的稳定性和机械适应性。从国内自动化发展水平和挖掘设备总体现状来看，很难满足高效挖掘要求。国家在煤矿挖掘方面更应该注重设备研发和使用，不断升级改造，提高生产效率。

4.煤矿高效掘进技术的现存问题

虽然如今我国高效掘进技术已经发展了一定阶段，并且也取得了相应成就，如在应用综合机械化掘进技术的过程中，其动力稳定、运行效果好并且能够独立诊断故障问题以及检测。但是此技术仍有许多相应问题需要解决：

(1)机械化程度低

在我国煤矿产业发展过程中，很多企业过于重视经济效益，所以希望通过引进多种先进的掘进技术实现大规模采掘，并且提高采掘工程的效率。但是这些企业其实并不具备相应的技术水平，导致在扩大采掘规模的过程中出现很多问题。如在开展掘进作业过程中出现大量粉尘，导致掘进设备不能顺利运行，甚至严重时还会危害工作人员的安全。同时还会阻碍企业监测设备运行情况，不能在发现机械故障时第一时间解决与处理，降低了作业效率[6]。

(2)工作人员专业性不强

掘进工作人员的主要任务就是开展巷道掘进作业，所以如果想要提升作业效率，必须提高对工作人员专业性与综合素质的重视程度。虽然如今我国逐渐提高了掘进技术水平，但是和西方国家相比还有较大的差距，并且我国掘进人员的专业水平还比较低下，直接影响了企业生产活动效率。并且企业还忽视了招聘和培训活动导致工作人员不能得到持续稳定的发展。

(3)岩石切割力度控制欠缺

由于国内地质条件复杂、多变，在煤矿挖掘过程中，容易受到岩石阻断，如果机械设备切割力度控制不到位，会造成对岩石进行深度挖掘，部分设备上的机组横向偏转，导致齿轮出现严重损毁，由于切割摩擦过程中产生大量的热，导致切割点温度上升，使机械设备的控制系统或者内部组件出现损坏情况。这样将严重制约掘进效率，所以煤矿挖掘公司应该采取保护措施。

(4)油量供给和铲板安装存在问题

煤矿挖掘过程中，对燃油需求更大，油量供给成为掘进过程中的重要环节，发挥着巨大作用。由于煤油开采过程中设备需要长时间工作，当挖掘过程中出现油量不足问题，需要在井下注油，容易产生一定的安全隐患，如果操作不当，会影响油箱内的油质，容易增加日常维护频率，降低掘进能力。在掘进过程中，铲板选择上需要根据不同宽度的巷道为基础，所以，铲板的选择和安装需要根据实际情况考虑，避免造成资源浪费，影响煤矿巷道掘进技术发展效率。

5.煤矿高效掘进技术的优化措施

(1)保证掘进设备的稳定性

在开展煤矿掘进工作时，掘进机的零部件非常容易产生磨损问题。如果想要降低磨损率，延长机器的使用寿命必须应用抗压装置，详细来讲就是将抗压装置安装到机器比较容易产生故障问题的地方，例如如果截割到硬度较高的煤层时，通过抗压装置发出预警，让工作人员在最短时间内发现问题，控制机械设备，避免严重损坏设备。同时还可以通过安装自动伸缩装置，增强安全性与可靠性。并且如果设备在注油时出现问题，还应该合理利用润滑剂[7]。

(2)加强掘进机预警

在掘进作业过程中，工作人员应该在充分掌握铲板特质的基础上，及时完成换板任务。这样不仅降低工作难度，还能减少资源、资金投入量，从而促进掘进工作顺利开展、增加煤矿企业的经济利润。并且粉尘问题也是阻碍开采工作顺利进行的重要因素之一，所以企业应该合理处理粉尘，以此增加工作人员的安全性，提高作业效率。并且还可以通过自动喷雾装置来合理调控煤矿井下的湿润度，避免粉尘大幅扩展。

(3)促进掘进技术的机械化、智能化发展

目前我国高新技术发展速度非常快，并且可以广泛用于各个产业和领域，作为基础行业的煤矿产业也是如此。煤矿企业的高效掘进技术位于高新技术的前列，并且逐渐朝着智能化、机械化发展。如果想要促进我国经济快速发展，必须支持煤矿企业发展、创造更多新掘进技术，保证掘进作业稳定开展，以此促进企业稳定运行。同时企业还应该根据行业发展状况与企业需求制定相应规划，不断学习先进技术与理念，加强信息技术、远程监控技术与掘进作业的融合性，提高智能化优势，研发更多高效的采掘设备，加强采掘的安全与效率[8]。

(4)提高掘进技术人员的专业性

想要提高我国煤矿企业与掘进工作人员的专业性与综合素质，要遵循以下三个方面。首先要制定培养计划，要从国家宏观角度培养人才并且为企业输送人才，要制定详细且时代特性的培训计划，要设立高校掘进专业，加强人才的专业性与系统性。其次应该加强校企联合，学校设置相应的煤矿掘进专业，企业招纳人才并且为人才提供实践学习的途径，这样可以提高人才的专业性与针对性。最后就是要制定招聘机制与考核机制，要严格筛选人才，提高人才质量，并且还要通过考核与培训活动让企业员工维持在稳定的技术水平上。

6.结束语

想要煤矿企业在未来发展中保持发展、竞争优势，提高企业经济效益必须重视煤矿开采的效率、质量以及安全性，要合理研发与应用高效掘进技术。虽然我国高校掘进技术已经得到了显著的发展，但是仍旧不能忽视其发展过程中产生的问题，要做到针对性研究与创新。