煤矿快速掘进机械设备配套优化研究
陕西神南天翊设备制造有限公司陕西省榆林市神木市719300
摘要：煤矿行业不仅能够满足国家经济建设所需能源需求，并有效保障国家
经济的可持续发展，因此需要遵循可持续发展理念。

加强矿井巷道掘进速度，运
用先进的技术，确保矿井掘进的安全性、可靠性、稳定性，提高矿井掘进水平，
加强工人技术技能的训练，实行科学化、标准化的循环操作，并对煤矿进行综合
整治，并根据我国煤矿的地质特征，采取较前沿煤矿的巷道开挖技术，确保煤矿
正常生产和生产安全，才能实现可持续发展。

基于此，本文主要分析了煤矿快速
掘进机械设备配套优化。

关键词：煤矿；快速掘进；机械设备
中图分类号：TD421.5文献标志码：A
引言
在煤矿生产掘进过程中，采掘设备质量直接影响着采掘作业进度，虽然近年
来煤矿企业对采矿掘进设备质量加强重视，但现阶段仍存在设备落后的情况，在
采矿掘进过程中部分作业人员仍使用着传统的凿岩设备，导致运行成本及能耗较高，生产工作效率不高以及噪声较大等问题，不利于煤矿开采生产的可持续发展。

这就需要根据不同的地质条件及工艺类型，可选择相应的掘进及后配套装备。

1我国掘进机的发展现状
我国的掘进机相对国外发展比较缓慢，相比较国外先进国家，我国的掘进机
水平是比较落后的。

煤矿掘进作业过程中，需要对掘进工作面进行有效支护，才
能保障掘进工作的顺利、安全进行。

但当前，煤矿开采深度不断增加，导致其面
临复杂地质条件越来越常见。

我国现在存在的问题主要是机械液压控制技术，也
相当于阀控技术欠缺，无法对大型机械进行操控；如今的采煤机运行慢、不稳、
不直，在导向方面存在着严重的不足，无法准确地指导采煤机的运行速度和方向；
还有传感技术，要实现机械的自动化、智能化，传感器必须要上传准确无误的数字，才可以通过系统控制机械进行准确的运转[1]。

2煤矿快速掘进机械设备配套优化措施
目前，我国煤矿巷道掘进的机械化程度约为60%，采掘失衡问题成为现阶段
主要问题，影响掘进效率的主要原因是掘支失衡。

煤巷全断面快速掘进系统是一
种新型的掘进技术，能够有效地提高煤矿的掘进效率，提高煤矿生产的安全性，
减少煤矿的投资成本。

2.1合理选择机械设备
煤矿掘进作业过程中，为确保各项工作的顺利开展，应对作业区域的实际情
况进行全面调查，包括巷道的长度与宽度、地质条件等，并要选择符合矿井作业
要求的机械设备。

例如，巷道掘进深度低于300m的情况下，可使用普通挖掘机
进行作业；巷道掘进深度超过300m的情况下，则需要使用综合掘进机。

使用综
合掘进机，可以提升开采速度，还可以缩短掘进作业的周期，减少安全风险。

同时，巷道围岩层次过多、断面复杂的情况下，应全面调查、深入分析煤矿围岩压力、吸水膨胀度、松动情况等因素，并以调查分析结果为依据，对综合掘进机的
开挖强度、后期维护成本等进行科学预测。

2.2选择科学合理的掘进方式
掘进支护过程中，巷道的挖掘技术具有重要的作用，一方面可以提升施工作
业的工作效率，使得巷道掘进技术与支护技术能够在煤炭开采过程中，满足其具
体要求。

掘进机组由悬臂式掘进机、转载机、带式输送机、单体锚杆钻机和辅助
系统等组成。

该机组优点在于可适应煤巷、半煤岩巷、岩巷道，缺点是掘支失衡，每月进尺约200m，近几年通过在掘进机上增加锚、支、护机构集成的快速掘进系
统减少了工人的工作强度，效率有所提高[2]。

2.3科学确定截齿参数
煤矿掘进作业过程中，掘进作业质量在很大程度上受到掘进设备截齿适用性、耐磨性等因素的影响。

为确保掘进作业效率与质量，应对掘进设备截齿的规格、
型号等参数进行科学确定。

煤岩硬度较大的情况下，使用截齿刀头进行切割的时候，会导致截齿刀头处于高应力状态，如果截齿刀头的韧性不佳，则会发生断裂
或破损。

正常工作状态下，截齿刀头的温度会随着摩擦频率的增加而不断上升，
最高可达800℃，硬度会降低至原来的50%，这无疑会导致截齿磨损程度的加大。

鉴于此，在对机械设备进行选择的时候，应对截齿型号进行科学确定，检测截齿
在不同作业条件下的耐磨性。

2.4锚杆钻车结构和布局的优化
传统煤矿掘进作业使用的是传统的跨骑式八臂锚杆钻车，需要由作业人员进
行后排锚杆支护工作，作业空间狭窄，支护效率不高。

而快速掘进工艺中采取了
新型跨骑式十臂锚杆钻车，该新型钻车实现了车身结构的优化，将除尘风道合理
安设在了车身中部位置，减小了原车身宽度，提高了锚杆钻车在井下巷道内作业
的灵活性。

重新设计了锚钻架的结构与布置，在钻机前侧设置了6组锚钻架，在
钻机后侧设置了4组锚钻架，实现了10组锚钻架的同时支护作业，并且能做到
一次支护成型。

在钻机尾端新增设了爬行梯架，为作业人员通过提供方便通道[3]。

2.5掘进局部通风设备应合理选择和安置
需要对矿井掘进工作面所需配风量、风压要求等进行充分考虑，风筒选择时，应遵循以下原则：在选择直径适宜的风筒，为了尽可能减少风阻，降低电耗，在
巷道断面条件允许的情况下，可选择直径较大的风筒；可根据局部通风机直径大
小对风筒直径进行选择，通常使用相同直径；根据通风距离长度选择风筒时，通
风距离越长，风筒直径越大，在保证最大通风长度的情况下，局部通风机供风量
应符合工作面通风要求。

对局部通风机进行选择时，应遵循以下原则：应根据掘
进通风所需要的工作风量和工作风压进行选择，因局部通风机工作条件会时常出
现变动，一旦变动范围过大，要求相关人员根据自身经验进行选择。

2.6强化设备检测和维护
建立设备档案，记录设备的使用情况、检修记录、维修情况等信息，以便及
时了解设备的状况并进行维护保养。

定期对设备进行检测和评估，检测内容应涵
盖设备的机械、电气、液压、传动等，评估标准应明确，以保证评估的准确性和
可靠性。

制定设备维护计划和维护规范，按照计划和规范进行设备维护保养，确
保设备的正常运转。

建立设备维修团队或与专业维修单位合作，提高维修水平和
效率，及时修复设备故障和隐患[4]。

2.7优化作业人员管理和设备管理
煤矿巷道掘进作业现场不仅有较多的施工设备，还有很多作业人员。

具体应
做到以下几方面：掘进设备与支护装备分开放置，以避免作业过程中互相干扰，
一般情况下支护装备与掘进设备之间距离应不小于2m；对井下作业人员进行合理
组织分配。

原则上，掘进作业、支护作业的人员用工是完全分开的，但在日常的
煤矿企业生产施工过程中，掘进快于支护作业，因此，作业人员的组织分配还需
要根据煤矿企业实际施工情况灵活调动；根据作业进度运送支护材料。

在支护作
业过程中需要用到大量支护工程材料，如果提前运送大量材料，则会导致掘进作
业空间窄小，不利于通风和作业[5]。

结束语
近年来，各个领域对煤炭的需求量逐渐增加，煤炭采掘技术不断发展和进步。

其中，炮掘巷道快速掘进技术被普遍地应用于煤炭采掘中，且实现了理想的效果。

为此，煤炭企业应持续完善炮掘巷道快速掘机械设备优化措施，强化平行作业，
进而实现煤矿采掘效率和质量的提升。

参考文献：
[1]杨坤.煤矿巷道机械化掘进工艺的优化思考[J].当代化工研
究,2020(22):53-55.
[2]张江勇.岩巷快速掘进制约因素分析及优化[J].现代矿
业,2020,54(6):94-99.
[3]彭峰.煤矿综合机械化快速掘进技术[J].矿业装备,2020(43):124-125
[4]马超,李增强,缪元元.浅谈煤矿掘进支护中存在的问题及应对措施[J].冶
金管理,2022(15):46-48.
[5]谢昕.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术探究[J].矿业装备,2022(5):60-61。