【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。新汶礦業(yè)集團(tuán)公司經(jīng)對(duì)比分析，認(rèn)為 AHM105 型掘進(jìn)機(jī)比較適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，于 2022 年引進(jìn) 1 臺(tái)。 AHM105 現(xiàn)在用于龍固礦北區(qū)輔助運(yùn)輸大巷的掘進(jìn)，該巷道為全巖巷道，巷道斷面，凈寬 ,凈高 m。 AHM105 掘進(jìn)機(jī)是從 2022 年 10月開(kāi)始使用，三個(gè)月累計(jì)進(jìn)尺 240m，消耗截齒 35 把，最高日進(jìn)尺 6m，曾實(shí)現(xiàn)15d 進(jìn)尺 90m。截割最硬的巖石為細(xì)砂巖，硬度為 f＝ 10 左右，日進(jìn)尺 。試驗(yàn)反映機(jī)器的穩(wěn)定性好，故障點(diǎn)少，遙控器的使用給操作帶來(lái)了方便，但存在拱形巷道成型比較困難和濕式除塵器使用效 果不好等問(wèn)題。 巖巷機(jī)械化高效掘進(jìn)也是淮南礦業(yè)集團(tuán)巖巷掘進(jìn)面臨的技術(shù) 瓶頸 問(wèn)題，通過(guò)調(diào)研、論證，提出了引進(jìn)巖巷掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)方案。 MK3 型重型掘進(jìn)機(jī)是由英國(guó)多斯科公司生產(chǎn)制造，具備巖巷掘進(jìn)月進(jìn)尺 300m 以上的能力。目前該機(jī)正在潘二礦進(jìn)行試驗(yàn)，掘進(jìn)巷道為半圓拱形，斷面 ，全巖巷道，巖石為石英砂、鈣質(zhì)砂巖，硬度系數(shù) f＝ 4～ 5。使用兩個(gè)半月，累計(jì)進(jìn)尺 300m，最高月進(jìn)尺 180m，截齒消耗 把 /m，其中含有一段長(zhǎng) 10m 左右，夾有 4m 厚的白砂巖，巖石硬度 f＝ 。試驗(yàn)反映配備的斷面顯示功能對(duì)巷道 超挖控制較為實(shí)用，但鏟板前伸功能作用不突出，掘進(jìn)面降塵效果不好。 雖然全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)煤礦的應(yīng)用還處于試驗(yàn)階段，但代表了巖巷掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向。 （九） 煤礦錨桿支護(hù)技術(shù) 巷道支護(hù)技術(shù)是煤炭開(kāi)采中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。安全、合理、有效的巷道支護(hù)是保證礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件。近年來(lái)，煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展極為迅速。 第 12 頁(yè) 由于這種支護(hù)方式具有支護(hù)效果好、成本低等諸多特點(diǎn)，它的廣泛采用給煤礦企業(yè)帶來(lái)巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。錨桿支護(hù)已經(jīng)成為巷道支護(hù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。 目前，錨桿支護(hù)技術(shù)已在我國(guó)高產(chǎn)高效礦井中得到了廣泛 應(yīng)用。從薄及中厚煤層回采巷道，到綜采放頂煤工作面沿煤層底板掘進(jìn)的全煤巷道；從頂板比較穩(wěn)定的煤巷，到復(fù)合、破碎頂板巷道，從實(shí)體煤巷，到沿空掘巷，從小斷面巷道到大斷面開(kāi)切眼，錨桿支護(hù)的使用范圍越來(lái)越廣，為礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造了良好條件。我國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)已形成了成套技術(shù)，包括：巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試技術(shù)；錨桿支護(hù)動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)；高強(qiáng)度錨桿支護(hù)材料、樹(shù)脂錨固劑、 W 鋼帶及其軋制技術(shù)、特種錨桿與錨索支護(hù)技術(shù)；錨桿支護(hù)施工機(jī)具；錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)儀器與技術(shù)。 在錨桿支護(hù)技術(shù)中施工機(jī)具起著非常重要的作用，它直接影響錨桿施工質(zhì)量和施 工速度。錨桿鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)形式可分為單體式和鉆車式兩類，鉆車式又分為履帶式和膠輪式；按鉆機(jī)破巖方式可分為旋轉(zhuǎn)式、沖擊式和沖擊旋轉(zhuǎn)式；按鉆機(jī)動(dòng)力形式可分為液壓、電動(dòng)及風(fēng)動(dòng)式。目前我國(guó)煤礦綜掘巷道錨桿鉆機(jī)以便攜式單體錨桿機(jī)為主，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)巷道以履帶式錨桿鉆車為主。從現(xiàn)場(chǎng)使用情況分析，風(fēng)動(dòng)單體錨桿機(jī)使用量大，應(yīng)用范圍廣，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的提高和完善，可靠性和使用壽命都有所提高。與連續(xù)采煤機(jī)配套的 CMM254 型四臂錨桿鉆車煤科總院太原研究院已研制成功。 CMM254 型四臂錨桿鉆車樣機(jī)從 2022 年 8 月 27 日到 11 月 27 日在中國(guó)神華能源股份公司神東煤炭分公司補(bǔ)連塔煤礦井下進(jìn)行了歷時(shí) 3 個(gè)月的井下工業(yè)性試驗(yàn)。共打錨桿 14 400 根，日最高記錄 384 根，班最高記錄 140 根，最高小時(shí)錨桿數(shù) 72 根。實(shí)踐證明，整機(jī)及部件各項(xiàng)性能指標(biāo)完全能夠滿足井下生產(chǎn)需要和設(shè)計(jì)要求。其中行走系統(tǒng)、錨鉆系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)性能優(yōu)于引進(jìn)機(jī)型。 二、 煤巷機(jī)械化掘進(jìn)高效作業(yè)線 煤巷是煤礦掘進(jìn)量最大的巷道，高效綜采工作面的快速推進(jìn)，每年要消耗大量的煤巷。煤巷掘進(jìn)速度直接影響著采掘接替，礦井掘進(jìn)工作面中煤巷掘進(jìn)面所占比重最大，投入的設(shè)備最多，最先進(jìn)。 第 13 頁(yè) 三、 煤 礦高效掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) （一） 發(fā)展掘錨一體化技術(shù) 美國(guó)、澳大利亞、英國(guó)等主要產(chǎn)煤國(guó)家目前廣泛采用掘錨一體化技術(shù)，即通過(guò)掘錨機(jī)組實(shí)現(xiàn)掘錨平行作業(yè)。同連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車交叉換位施工相比，掘錨一體化適用范圍更廣，支護(hù)效果、掘進(jìn)工效也有進(jìn)一步改善，因而引起世界采礦界的廣泛關(guān)注，被譽(yù)為煤巷掘進(jìn)的一次技術(shù)革命。掘錨一體化技術(shù)的核心是掘錨機(jī)組，是連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆機(jī)的有機(jī)結(jié)合。 1990 年奧地利 Voest Alpine 公司根據(jù)澳大利亞煤礦的經(jīng)驗(yàn)和需要，研究開(kāi)發(fā)出 ABM20 掘錨機(jī)組，主副機(jī)架能夠相對(duì)滑動(dòng)，解決了掘錨平行作業(yè) 問(wèn)題。該機(jī)安裝 4 臺(tái)頂板錨桿鉆機(jī)和 2 臺(tái)幫錨桿鉆機(jī)及臨時(shí)支護(hù)裝置。 1992 年改型為 ABM30 掘錨機(jī)組，將截割和裝運(yùn)機(jī)構(gòu)能力加大，減少錨桿鉆機(jī)臺(tái)數(shù)。 1992 年英國(guó) Anderson 公司研制出 KBⅡ掘錨機(jī)組樣機(jī) ,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與 ABM20 掘錨機(jī)組大體相當(dāng)。比較有代表性的機(jī)型有 Voest Alpine ABM20； Anderson KBⅡ； JOY 12CM1515DDVG、 12BM18。 掘錨一體化施工工藝適合于頂板條件不太好的單巷及雙巷掘進(jìn)。掘錨機(jī)組在國(guó)外已經(jīng)成熟并能得到廣泛應(yīng)用，全世界現(xiàn)在有 130 多臺(tái)掘錨機(jī)組（包括安裝 有錨桿鉆機(jī)的連續(xù)采煤機(jī)）在使用。澳、英等國(guó)應(yīng)用中取得良好的效果，在大斷面煤巷掘進(jìn)中年進(jìn)尺達(dá) 15 000～ 20 000m。如澳大利亞長(zhǎng)壁工作面順槽 80%以上采用掘錨一體化施工。英國(guó) 1992 年對(duì)澳大利亞掘錨一體化應(yīng)用情況進(jìn)行考察后認(rèn)為，發(fā)展一次成巷的掘錨一體化作為煤巷掘進(jìn)的主要手段在英國(guó)勢(shì)在必行。目前幾種主要的掘錨機(jī)組在英國(guó)得到了應(yīng)用，使用臺(tái)數(shù)為 14 臺(tái)。 掘錨一體化施工技術(shù)在煤巷快速掘進(jìn)，提高錨桿支護(hù)效果以及改善作業(yè)環(huán)境等方面具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。采用掘錨一體化施工，成巷速度可提高 65%以上，掘錨一體化施工循環(huán)時(shí) 間一般在 30min 以內(nèi) ,正常情況下日進(jìn)尺為 40～ 50m，月進(jìn) 1 000～ 1 200m；采用掘錨一體化施工，錨桿在頂板暴露后及時(shí)安裝，使錨桿支護(hù)質(zhì)量大幅度提高，支護(hù)效果顯著改善；采用掘錨機(jī)組施工巷道成型好且能夠改善錨桿支護(hù)作業(yè)環(huán)境和安全。 煤巷掘錨一體化代表了煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向，是高產(chǎn)高效礦井技術(shù)的重要組成部分。掘錨一體化施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，在我國(guó)有廣泛的應(yīng)用前景。煤巷高效掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展掘錨一體化，要針對(duì)我國(guó)煤礦的地質(zhì)條件和施工工藝 第 14 頁(yè) 進(jìn)行研究，提供多種配套形式，如掘錨機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿鉆機(jī)，同時(shí)要抓 好配套設(shè)備的研制工作。 （二） 大斷面多巷掘進(jìn)推廣使用連續(xù)采煤機(jī) 連續(xù)采煤機(jī)多巷掘進(jìn)是美、澳等主要采煤國(guó)家長(zhǎng)期采用的掘進(jìn)技術(shù)，已成為高產(chǎn)高效工作面順槽主要掘進(jìn)方式。我國(guó)神東公司及晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦采用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面順槽，取得了較好的效果。國(guó)內(nèi)煤巷多項(xiàng)掘進(jìn)進(jìn)尺紀(jì)錄都是由連續(xù)采煤機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，連續(xù)采煤機(jī)在我國(guó)的使用數(shù)量以每年 15 臺(tái)左右遞增。連續(xù)采煤機(jī)煤巷掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)突出，采掘合一，掘進(jìn)速度快。連續(xù)采煤機(jī)多巷高效掘進(jìn)是目前高產(chǎn)高效工作面采掘準(zhǔn)備的優(yōu)選方式。 （三） 半煤巖及全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)煤礦半煤 巖及全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)是以發(fā)展大功率重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)為主，采用重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)。大功率重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)是我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展方向，具有重型化、大功率及自動(dòng)化的特點(diǎn)。懸臂式掘進(jìn)機(jī)切割功率在不斷加大，縱軸式截割頭功率達(dá) 250kW，橫軸式截割頭功率達(dá) 350kW，可切割 100～ 120MPa 的巖石；廣泛采用新技術(shù)、新工藝，提高整機(jī)自動(dòng)化水平，如整機(jī)遙控技術(shù)、推進(jìn)方向監(jiān)控、切割電機(jī)功率自動(dòng)調(diào)節(jié)、截割路徑循環(huán)程控、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控及工況檢測(cè)和故障診斷等；進(jìn)一步優(yōu)化截割、裝載、行走等結(jié)構(gòu)形式，探索新型截割 方式，拓寬掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用范圍。 全巖巷鉆爆法施工發(fā)展重點(diǎn)是發(fā)展履帶式全液壓錨桿鉆車，不斷提高整機(jī)性能，提高自動(dòng)化水平。 （四） 高效掘進(jìn)配套技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 1）掘進(jìn)工作面配套機(jī)載除塵設(shè)備。目前，我國(guó)掘進(jìn)工作面采用的除塵方式主要是噴霧除塵，這種方式可靠性差、效果不理想，除塵效率最高只能達(dá)到60％～ 70％。為了改善掘進(jìn)工作面環(huán)境，太原研究院與德國(guó) CFT 公司共同研制開(kāi)發(fā)了一套適合中國(guó)國(guó)情的掘進(jìn)工作面高效除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)的除塵效率可達(dá)到％，除塵技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，這種掘進(jìn)工作面高效除塵系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，是 掘進(jìn)工作面配套機(jī)載除塵設(shè)備的發(fā)展方向。 第 15 頁(yè) 2）煤巷快速掘進(jìn)的地質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù)。煤巷施工中經(jīng)常要遇到地質(zhì)條件的變化，影響了掘進(jìn)速度。重點(diǎn)發(fā)展獨(dú)頭掘進(jìn)巷道小構(gòu)造等地質(zhì)異常體的 150m 超前探測(cè)和探測(cè)結(jié)果的三維可視化快速顯示等技術(shù)。 3）全面推廣錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)在我國(guó)重點(diǎn)礦區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，今后重點(diǎn)推廣煤及半煤巖巷圍巖（煤）地質(zhì)力學(xué)測(cè)試與評(píng)估、動(dòng)態(tài)信息錨桿設(shè)計(jì)技術(shù)，完善錨桿支護(hù)技術(shù)。 四、 結(jié)語(yǔ) 隨著現(xiàn)代化礦井的建設(shè)，生產(chǎn)集約化、設(shè)備成套化、隊(duì)伍專業(yè)化、信息自動(dòng)化是高產(chǎn)高效礦井發(fā)展的方向。生產(chǎn)集約化、設(shè)備成套 化需要大功率、重型、高性能的采掘設(shè)備。煤炭工業(yè)“十二五”規(guī)劃指出，“十二五”期間 大型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到 95%以上，中型煤礦達(dá)到 80%以上，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)到 40%。安全高效煤礦數(shù)量達(dá)到 380 個(gè)，產(chǎn)量占全國(guó)的 45%，其中千萬(wàn)噸級(jí)煤礦達(dá)到 25 個(gè)。采掘機(jī)械化程度的提高和高效礦井建設(shè)步伐的加快為高效掘進(jìn)技術(shù)與裝備的發(fā)展提供了良好機(jī)遇。 參 考 文 獻(xiàn) 1．國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局 煤礦安全規(guī)程 煤炭工業(yè)出版社 2022 王顯政 .煤礦安全新技術(shù) [M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 2022. 觀昌 現(xiàn)代煤礦安全管理 煤炭工業(yè)出版社 4．陶昆 王向陽(yáng) 煤礦地質(zhì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 錢鳴高，劉聽(tīng)成 礦山壓力及其控制 煤炭工業(yè)出版社， (35) 第 16 頁(yè) 第 17 頁(yè) We are floating on top of a frozen margarita. That39。s how our shipboard naturalist John Fonseca describes the slushy ice that the Silver Explorer is plowing through as we enter Greenland39。s Prince Christian Sound, named after a long