煤矿掘进设备发展及改进研究

煤矿掘进设备发展及改进研究
摘要：近年来，随着我国社会的发展，各行各业对煤炭资源的需求量不断增大，为更好地满足市场需求，同时获得更多经济效益，各矿井都在积极发展机械化采煤。

虽然机械化采煤具有很多优点，但也存在一些不足，因此为促进我国煤矿采
掘机械化的健康、稳定快速发展，必须了解煤矿掘进设备发展现状及发展中存在
的问题，掌握相应的改进措施，并明确未来发展趋势。

关键词：煤矿；掘进设备；发展；改进
引言
煤矿的掘进设备和技术对煤矿生产至关重要，高质量的设备能够帮助煤矿在
短时间内打通巷道，开展工作，节省时间，并且在掘进任务中，能够和掘进工作
系统高度配合，比如，与运输设备、除尘系统、供电系统等高效合作，完成掘进
任务量。

而优良的掘进技术也是必不可少的，在掘进系统应该不断革新掘进技术，在掘进设备的制造中增加技术含量，利用技术来提升设备质量，改善设备运行状态。

同时新技术的应用能够促进掘进设备的改良，也能为掘进工作做出更加科学
的方向指导，利用技术来减少掘进工作中不必要的人力物力投入，节省时间，协
调掘进工作系统的各个工作运行部分，增加掘进设备和系统运行的科学性、合理性，高质量完成掘进任务。

所以，有必要分析掘进设备及其技术的现状，并预测
该技术未来的走向，指导煤矿生产高效有序工作。

1 存在问题
1.1 掘锚作业问题
煤矿掘进工作不是应用简单的一两种设备，而是多种设备多种系统协同合作，同时运行，掘进工作和运输设备、除尘工作、供电系统等同时工作，各部分工作
相互配合，相互衔接，形成一个稳定的工作系统才可以保障掘进工作的顺利、高
效进行。

但是在该系统里，设备的运行和其分配合理程度会影响掘进速率，打通
巷道和架好防护设备的时间也决定了掘进工作的进度，协调好这两部分工作之间
的关系，合理分配并配置掘进设备，保持设备良好的工作状态，采用打通巷道的
新型技术，缩短打通时间，才能使掘进工作快速完成。

掘锚工作有不同的工作方式，即先进行掘进工作再利用锚杆来防护，或二者交替进行，然而这些方式都不
能实现掘锚同步作业以及不间断作业的效果。

对此问题，可以从采掘方式上突破，采掘技术的改变必然会带动掘进设备的改进，比如，连续采煤机、原料粉碎机、
运输系统、防护支架等设备的改进都是由于岩壁开采方法的变化促成的，不仅采
掘方式要改变，防护技术、运输技术等都要再创新，使设备和技术可以更好地结合。

1.2 硬岩截割
截割硬度高的岩石是掘进工作的重点，而不同类型的掘进机使用的截割方式
不尽相同，在截割时，截齿需要通过牵引力和截割力实现对岩石的切割，而通过
物理计算，在切割时，截齿需要的牵引力更大一些，否则截齿不能和岩体紧密接触，发生滑落，从而被磨损，降低设备截割效果。

所以应该如何加大牵引力，确
保截齿在岩体中的稳定，是截割工作需要提高的工作部分，要加大牵引力就需要
加大掘进机的功率，提高质量来增加整机稳定性，而在巷道作业时，井下的岩石
性质、巷道的空间大小以及井下的设备配套情况，都限制了掘进机的改变。

如何
提高截齿的硬度和耐磨度也是提高截割效果的一种方式，而截齿的排布状况、承
接截齿的底座材料状况、掘进机的截割方式以及矿井下的岩石性质等因素，都直
接影响截齿的硬度和消耗程度。

在截齿工作时，产生的温度也会损坏截齿，所以
出现了在截齿表面增加涂层来保护截齿的技术，该项技术利用气焊或者喷焊的方
式形成涂层，在截割时可以防止热量磨损和物理磨损，降低截齿的损耗。

2 掘进设备的改进方向
1）努力扩大掘进机适应性。

可通过发展部分断面掘进机，使掘进机有更大的适应范围。

2）增大掘进机截割部的截割力，努力提升掘进机工作时的稳定性。

当前各煤炭企业所用的重型掘进机，其截割电机功率较大、截割力较大、截割头
转速较快，截割速度也较理想，为使这种掘进机对地比压更小，同时能有更好的
爬坡能力，应把新型掘进机设计为宽履带结构，并应适当增大掘进机自重，努力
降低掘进机重心，另外，为使掘进机机体工作状态更稳定，可在履带前后装设液
压操作卡爪式支腿机构。

3）为更好地控制掘进机作业时产生的粉尘，可应用高
压水射流技术来降尘。

4）努力研发掘进机控制技术，使其实现自截控制。

5）尽
力提升掘进机元部件工作可靠性，最大限度地延长掘进机使用寿命。

6）研制与
工作面作业相配套的机械掩护支架，争取使工作面掘进与支护能实现平行作业。

6）加强全面机电设备管理和检修工作。

煤矿机电部门必须加强全面机电设备管理，对现有设备必须分门别类登记造册，在每台设备上编号，再挂上标志牌，建
立设备账卡，账卡上应填写清楚：各种技术数据、维修项目、时间及使用情况，
做到数量清、状态明、帐、物、卡、板相符；建立设备维修档案，便于查找、掌
握设备的维修情况、内容和维修程度等；建立设备领用审批制度，所有机电设备
器具领用需经机电管理部门同意，填绘分布图和牌板，严禁搞设备拆套，不得损坏、丢失、埋压和私自调配；闲置设备应及时检修完好，并及时建立账、物、卡、板进行核对；按规定做好煤矿在用安全设备检测检验工作，及时排查治理煤矿机
电设备安全隐患、淘汰落后设施设备，保证设备安全运行。

3 煤矿采掘机械的发展趋势
1）控制自动化、智能化发展。

在计算机技术飞速发展的影响下，人们开始把计算机技术应用到掘进机控制系统，借助计算机技术来控制监控巷道断面尺寸与
掘进方向，以使巷道掘进更安全、更高效。

2）多功能一体化。

可把机载锚钻系
统!临时支护系统以及除尘系统等都集成于掘进机主机，让掘进机在掘进施工的同时能实现多种作业，以更好地保障安全生产与提高成巷速度。

3）努力扩大适用
范围。

随着新型掘进技术的发展，最新研制出的掘进机能截割硬度与可截割断面
将会越来越大，因此，这种掘进机的适用范围也会逐步扩大，可掘进多种巷道。

4）重视研制支护设备，以更好地保障掘进机施工安全，同时可降低巷道支护工
作强度，减少工作量，降低用工成本。

积极推广和使用新技术、新工艺、新材料，广泛开展技术革新活动，鼓励专业技术人员积极撰写论文，总结先进经验，努力
探索适合本矿井特点的机电管理制度和办法。

结束语
通过探讨我们知道了在煤矿掘进工作中，使用的掘进设备及技术现状，清除
了掘进技术的类型和每种技术适合使用的条件。

要认识到连续采煤机在掘进工作
中的独特优势，增加其在煤矿工作中的设备投入量和使用量，发展掘锚一体化，
将两部分工作组合起来同步运行，优势互补，提高自动控制技术，利用网络来监
控和指导掘进工作安全有序运行。

同时，我们也要加强对国外设备和技术的钻研，分析其设备构成和技术要点，向国外技术人员学习，讨教经验，为我国的掘进工
作提供更好的技术和设备。

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