煤矿高效掘进技术现状与发展趋势

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1、煤矿高效掘进技术现状与发展趋势                 摘 要 介绍了我国煤矿高效掘进与支护技术的现状，针对不同煤－岩类型的巷道掘进技术进行了详细分析，分析了我国煤矿主要掘进设备与国外存在的差距，指出了煤矿高效掘进技术的发展趋势。关键词 高效掘进 掘进设备 掘进技术 锚杆支护  我国煤炭开采以井工为主，2005年国有重点煤矿90.72％的原煤产量来自井工开采。我国煤层赋存条件复杂，呈现多样性，煤层厚度从零点几米到几十米之间变化，为了开采煤炭，需要开掘大量的煤岩巷道。2005年原国有重点煤矿掘进总进尺7464.6km，其中煤巷和半煤岩进尺约6311.4km，占

2、84.6％。2005年原国有重点煤矿综采机械化程度为75.79％，而综掘机械化程度为25.87％（综掘进尺1931.4km），综掘的发展远远滞后于综采。目前为保证原国有重点煤矿1402个采煤工作面的正常生产接替，共配套了3986个掘进工作面（其中开拓工作面1038个），回采与掘进工作面的比例是1:3，为了实现采掘机械化的同步发展，满足当前500多个综采工作面的需要，综掘机械化程度应达到50％以上。同时，随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。掘进

3、和回采是煤矿生产的重要生产环节，采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。 一、高效掘进与支护技术现状（一）煤巷高效掘进技术20世纪80年代以来，我国对矿井设计进行了改革，取消了岩石集中巷布置方式，将开拓巷道和采准巷道布置在煤层中，增加了煤巷在井巷工程中的比例。目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的70％左右。我国煤巷高效掘进方式主要有3种：第1种是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进

4、机械为悬臂式掘进机，它适应范围广；第2种是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线，在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了推广应用，主要掘进机械为连续采煤机，它需要多巷掘进，交叉换位施工；第3种是掘锚机组掘锚一体化掘进，仅在一些矿区进行了使用，目前处于试验阶段。1.煤巷综合机械化掘进煤巷综合机械化掘进由悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送机（或刮板输送机）、单体锚杆钻机、通风除尘设备及供电系统等设备组成。悬臂式掘进机是煤巷综合机械化掘进的关键设备，掘进机的性能对于提高掘进工效和掘进进尺具有重要作用。我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20世纪60年代，以30～50kW的小

5、功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于试验阶段。80年代初期，为适应煤矿机械化生产发展的需要，我国引进了AM50型、S-100型掘进机两种为代表的机型，对发展我国综掘机械化起到了推动作用。同时，国内加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产1000余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20多种型号的掘进机，初步形成系列化产品，基本能够满足国内市场的需求。我国现用煤巷悬臂式掘进机主要技术性能参数见表1。表1 我国煤巷悬臂式掘进机主要技术性能  技术参数 AM50 S

6、-100 EBJ-120TP EBZ160TY S150J ELMB-75C EBJ-160SH 断面/㎡ 6～18 8～23 8～18 9～21 9～23 6～17 8～24 可截割硬度/MPa 60 70 60 80 80 70 80～100 机重/t 26.8 27 36 51.5 44.6 23.4 53        总功率/kW174145190250205130314 截割功率/kW 100 100 120 160 150/80 75 160 适应坡度/（°） 16 16 16 16 16 16 16 系统压力/MPa 16 16 16 23 16 1

7、6 16 外形尺寸/m×m 7.5×2.1×1.65 12.2×2.8×1.8 8.6×2.1×1.55 9.8×2.55×1.7 9.0×2.8×1.8 8.22×2.5×1.56 10.8×2.7×1.5×m 生产厂家 淮南 佳木斯 太原分院 太原分院 佳木斯 南京晨光 上海分院  AM50型、S-100型掘进机均为国外20世纪70年代的产品，设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用。近年来，我国相继开发了以EBJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平，正在推广应用。EBJ-120TP型掘进机