煤巷掘锚一体机化快速掘进技术与应用分析
发表时间：2018-12-14T10:01:36.670Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：任瑞平
[导读] 技术的发展促进了生产效率的提升，其中，掘锚一体机化技术被应用于煤矿采集工作中，能够有效促进煤矿采煤效率的提升。
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摘要：技术的发展促进了生产效率的提升，其中，掘锚一体机化技术被应用于煤矿采集工作中，能够有效促进煤矿采煤效率的提升。煤巷掘锚一体机化的快速掘进技术和应用问题受到社会各界的关注与重视。本文在对我国的煤矿巷道掘进类型进行阐述的基础上，分析了掘锚一体自动化掘进关键技术，并对煤巷掘锚一体机化快速掘进技术的应用进行了分析，并对其社会效益进行了重点说明，不仅为煤矿企业的采煤工作提供借鉴，笔者通过对目前阶段的煤巷掘锚一体机化快速掘进技术进行分析，也为改技术的优化与改进提供借鉴。
关键词：煤巷；掘锚一体机化；快速掘进技术；应用分析
引言：煤矿巷道掘进速度是决定矿井采掘衔接质量的关键。相对高速发展的采煤机械化，煤矿掘进机械化的发展显得相对缓慢。随着回采速度的加快，目前广泛使用的悬臂式综掘机掘进速度已难以满足采掘衔接的需要，掘进技术已开始向掘锚一体化方向发展。掘锚一体机就是将掘进和支护结合起来，在同一个机械设备上同时完成割煤和顶帮锚网支护，以减少掘进与支护的换位作业时间，具有掘锚平行作业、单个循环进尺占用时间少等特点。但因掘锚一体机体积大、结构复杂、对巷道地质条件适应能力低等原因目前使用的范围还比较小，所以掘锚一体机化的大力推广使用需要不断总结完善。
一、我国煤矿巷道掘进类型
我国各地的煤矿作业环境不同，以及其他外在因素的影响，其煤巷的掘进类型也有所差别，将我国煤矿巷道掘进进行分类，包括综合机械化掘进、采煤机和锚杆钻车作业线、掘锚一体自动化技术。
煤巷综合机械化掘进中主要是利用机械进行掘进工作，主要包括转载机、悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、单体锚杆钻机、刮板输送机、通风除尘设备及供电系统等。其中，悬臂式掘进机是整个机械系统中最关键的设备，利用此设备能有效地提高掘进工作的效率，也能提高掘进进尺。
利用采煤机与锚杆钻车作业线的方式进行采煤掘进，主要是用于规模较大、宽度较宽的煤层时使用，这是由于连续采煤机具有较大截面宽度的装运、运行、集落煤一体化设备，在宽度较宽的煤层掘进中更具优势。这种类型的煤巷掘进，在作业过程中，锚杆钻车可以同时进行两项工作及完成对风巷道锚杆的支护以及与采煤机交换位置，这样极大程度上提升了工作的效率，加快了煤巷的掘进速度。
在悬臂式掘进以及连续采煤机的基础上，根据煤矿采煤特点，掘锚一体自动化快速掘进技术发展起来，这也与锚杆支护技术快速发展和煤矿企业对采煤效率要求有很大的关系。利用这种技术进行采煤掘进，需要将掘锚机组与锚杆支护进行有机的结合，以达到减少支护设备与掘进转换位置的时间，实现了在一个设备上同时进行支护和掘进的目的。
二、煤巷掘锚一体化快速掘进技术
1、掘锚机组自动化截割技术
在自动化切割技术使用的过程中，一般需要将作业分为三个基本步骤来进行，首先，需要对设备的具体规格个实际的作业环境进行计算，计算出截割头的空间坐标，在计算的过程中，需要专业的设计人员建模，才能科学的计算出截割头位置坐标并有效提升掘锚一体机化的科学性和精确度；其次，可以充分利用机载控制器对截割头进行离散化处理，保障截割自动化系统和掘锚一体机化设备能够提供精确度更高的导航；最后，要根据已知的轨迹，对比实际截割头位置，并进行调节，以保障掘锚一体机化的精确性和科学性。
2、远程监控以及可视化遥控技术
掘锚一体机化技术能够结合可视化遥感技术，对整个作业过程进行监督和控制，这种监督工作主要通过摄像仪来进行，一般情况下，掘锚一体机化掘锚机上都安装有三个摄像仪，每个摄像仪能够检测的范围不同，所处的位置也不同，检测到的数据通过信息和数字化技术被传送到电脑上，监督人员只要通过观测数据就可以对作业过程进行监督，这种监督不再受到空间的限制，大大提升了掘锚一体机化的安全性。此外，遥感技术还能通过数据分析，测绘出一个曲线图，为信息查询提供了便利，并在数据突破曲线标准的时候，通过报警器报警，保障掘锚一体机化在科学和专业的监督下进行，确保作业安全的万无一失。
3、自动化运输技术
实际上，自动化传输技术就是煤巷掘锚一体机化快速掘进技术的重要组成部分，在挖掘之后，利用控制室内的控制器，能够实现对地面主机的数据进行监控，最重要的是，该技术能够将包括堆煤、烟雾和温度在内的保护都介入控制器，实现掘锚一体机化的自动化传输。
4、系统集成技术
系统集成技术实际上是将上述技术进行汇总的重要技术。理论上来讲，煤巷掘锚一体机化快速掘进技术的工作面包括三层网络结构，首先就是信息层，其次就是监控层，最后就是传输层，在每一层工作进行之后，需要有终端设备对这些已经传送到终端的数据进行统计和运算，系统集成技术在掘锚一体机化的作用就在于此。一方面，通过使用系统集成技术，能够实现掘锚一体机化的数字化；另一方面，通过使用系统集成技术，能够将收集到的数据进行分析，进而实现信息化生产，只要检测到的数据数量充足，就可以建立一个数据库，进而为掘锚一体机化的安全生产提供保障。
三、掘锚一体化快速掘进技术的应用意义
1、推动了采煤技术的发展
掘锚一体化快速掘进技术在我国的首次使用地点是王庄煤矿，随后，在全国范围内，该技术得到了更大范围内的应用，与技术的实际应用意义，掘锚一体化快速掘进技术的理论意义更重大。作为掘金技术的先河，其开辟了将掘锚一体机化应用于采煤行业中，意味着在未来，随着先进技术的开发，将会有越来越多的先进的掘锚一体机化技术应用于采煤行业中，推动者采煤行业工作效率的提升，并有取代人工的趋势。
2、提升掘进质量
采用人工的手段进行作业，一方面成本比较高，企业需要付出大量的人力成本作为必要支出，而且，由于采煤行业本身是高危行业，