我国掘进技术装备发展现状[论文]

我国掘进技术装备发展现状

【摘要】煤矿掘进技术和装备发展水平直接关系到煤矿的安全效益和经济效益。论文介绍了世界首套快速掘进后配套设备、锚护式掘进机、岩石掘进机、大坡度掘进机、掘进机远程控制技术等掘进技术装备。

【关键词】掘进机煤矿装备配套设备岩石

1 引言

煤炭是我国的主体能源，在一次能源结构中占70%左右。到2015年，全国大型煤矿达到95%以上，安全高效煤矿达到800处，巷道掘进工程量巨大。采掘失衡是困扰煤炭行业数十年的重大技术难题。掘进技术和装备的发展水平，直接关系到煤矿生产的安全效益和经济效益。我国掘进机在产品技术标准、设计理论、核心技术、使用寿命、可靠性、制造工业等方面仍与国际先进水平有较大差距，但近年来得到了突飞猛进的发展，部分产品技术水平跃居世界前列。

2 掘进技术装备新进展

2.1 快速掘进后配套设备

该设备在世界煤矿采掘业中尚属首例，落户神东煤炭集团大柳塔煤矿，主要由掘锚机、锚杆机、帮锚机、转载机、破碎机和皮带机组成。该配套设备最大的技术亮点是八臂锚杆机，一次可以支护两排锚杆，并且钻臂可以90度摆动，可边支护边打帮锚。八臂锚杆机的底部新增了滑靴装置和转载支架通道，滑靴装置保证锚杆机按

照预定轨道前行，转载支架通道从锚杆机底部穿过，与掘锚机相连，起到稳定方向和快速掘进的作用。系统投入使用后，连采工作面月有效进尺突破1500米，高于公司平均连采掘进队伍的有效进尺量。

2.2 锚护式掘进机

该设备是集截割、装运、行走和锚护于一体的高效掘进装备。除具备传统掘进机的全部功能外，还设计加装了矿用机载液压回转钻机。该钻机将支护与掘进有机结合起来，可完成不同角度和高度的锚索孔、锚杆的机械化施工，节省了掘进与支护设备的换位作业时间，提高了井下巷道锚护效率，降低了工人劳动强度。

2.3 岩石掘进机

岩巷掘进，就是在岩石层开掘巷道。石煤机公司于2009年向市场推出了系列岩石掘进机，解决了我国煤巷掘进岩石硬度高、开采难度大、相关设备落后、依赖进口等难题，填补了我国大功率、横轴、智能化截岩掘进机的空白。ebh300（a）岩石掘进机采用计算机控制，整机实现全无线遥控控制、智能成型切割和恒功率切割，具有截割稳定、效率高、截齿损耗小等特点。高效的分装分运电驱动系统，更加适应岩巷掘进。该掘进机自2011年9月在开滦集团正式使用至今，日进尺9.96米，首月使用创全岩巷道掘进记录，可替代同类进口机型。开发的特重型岩巷掘进机，采用横（纵）轴式截割机构，截割稳定性好、截割能力强、截割效率高，经济截割硬度f≤10，局部f≤12，适用于各种类型底板、半煤岩及岩巷掘进，代表了国内掘进机的发展趋势。

2.4 掘进机平行快速支护作业装置

针对传统支护和掘进交叉作业效率低、安全性差，石家庄煤机公司自主研发了掘进机平行快速支护作业装置。该装置由掘进机、锚杆机、转载机、锚杆支护作业平台及一带液压动力的框架结构后车组成，掘进机、机载锚杆机、后车可以同时平行作业，前置锚杆机、机载锚杆机、后车也可以同时平行作业，缩短了整体的掘进、支护时间，提高了井下作业效率。且掘进机与后车采用相互连通的液压源，简化了动力供给，既节省了空间，又节约了能源。

2.5 悬臂式纵轴大坡度掘进机

目前全国有数千台掘进装备在煤矿生产第一线。但随着矿井开采强度的加大，煤层倾角大成为制约综采生产的一个主要因素，开发研制大坡度掘进机成为煤炭发展的首要任务。沈阳北方交通重工集团研制生产的大坡度掘进机，功率匹配合理，机械、液压及电气等系统设计趋于完善，现场使用操作方便，完全可满足用户煤矿的掘进作业要求。通过在掘进机行走两侧安装可伸缩式地锚缸辅助牵引设备，实现了掘进机上下山的辅助牵引，确保了矿工及设备在大坡度上的安全性。刮板链密度高，配备双侧大排量马达，整体运输能力强。主控器（plc）充分发挥其程序自动化，运算速度快的特点，通过内部程序，时时进行故障检测并保护。

2.6 掘进机远程控制技术

目前普通掘进机还是主要靠人工操作，操作者劳动强度大和安全保障性较差。我国煤炭机电装备制造领域的首个国家“863”项目

—掘进机远程控制技术及监测系统，实现了掘进机远程自动化、智能化控制和监测，为高突工作面的施工提供了完整的技术支撑，使我国掘进装备技术达到国际领先水平。该成果已成功应用于石煤机公司生产的多种悬臂式掘进机上，既实现了近地点遥控，大大减轻操作者的劳动强度，也可完成远程可视化遥控和监测，实现500米到1000米外掘进机掘进过程的定向、定位和定形的可视化控制，真正实现了掘进工作面无人化，大幅度提高掘进效率和巷道成形质量，对保障煤炭安全高效开采具有重要的现实意义和社会效益。

3 结语

随着综采技术的发展，年消耗回采巷道数量大幅增加，巷道掘进成为煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。全断面岩巷掘进机和适合煤及半煤岩巷摇臂式掘锚一体化成套装备，是未来巷道掘锚一体化装备重点攻关方向，也是保证矿井实现高产高效的必要条件。