摘要：中国经济发展和社会进步，工作和生产过程中需要的资源越来越多，传统的煤炭开采技术已经不能满足实际需要。有必要将更先进、更高效的掘进技术投入生产，并进一步创新掘进技术和管理内容，以提高资源利用效率和降低生产成本，从而促进整个煤炭开采行业的持续健康发展。

关键词：煤矿开采；高效掘进技术；发展方向分析;

现阶段，高效掘进技术在采矿业中取得了长足的进步，对提高煤炭生产效率产生了积极的影响。介绍了煤矿高效掘进技术现状与发展趋势，可为相关研究人员提供参考。

一、煤矿高效掘进技术在使用过程中存在的问题

1.高效掘进技术的机械化程度不高。当前，我国很多煤矿开采企业为了提高经济效益，就会不断引进更为先进的掘进技术和管理经验，从而进行更大规模的机械化开采工作。但是，对于很多资历不足、缺乏经验的中小型企业而言，由于技术水平的匮乏在开展大规模工作的过程中就会受到限制，并且还会造成严重的环境污染等问题。在掘进过程中产生的粉尘也会使得设备不能正常工作，并且还会影响到机械设备以及相关工作人员的生命健康。因此，在掘进设备出现问题时就需要及时进行处理，并且还要做好自己的检查工作，减少对企业生产工作的影响。

2.从事掘进工作相关人员素质较低。对于煤矿企业的掘进工作人员来说，主要是负责巷道的掘进具体工作。因此，要想提高企业的工作效率，就需要提升相关员工的技术水平和综合能力。虽然当前我国煤矿开采行业取得了一定的发展，但是和发达国家还存在很大的差距。其中，掘进工作人员素质较低也是影响开采行业继续发展的重要因素之一。因此，对于煤矿开采企业来说，在招聘工作人员时就需要对员工开展相应的培训工作，在上岗之后还需要定期组织培训和学习，以此来提高掘进工作人员的专业素质和水平，从而更好的为企业服务。

二、 煤矿高效掘进技术的使用现状

1.截侧技术。（1）截割头的设计。在使用掘进设备时，截割头的设计是十分重要的，其质量和水平直接影响设备性能的有效发挥，因此在煤矿掘进过程中，截割头的设计也是较为关键的环节。要想更好地提升煤矿生产的水平和质量，就需要采取科学的措施提升生产的安全性和稳定性程度，从而提升生产效率。在煤矿生产过程中，环境条件也会对生产技术的使用情况造成影响，技术操作人员必须结合实际生产需要进行全过程的控制，不断完善和改进设计方法，保证在生产过程中，掘进设备能够正常、高效运行，保证生产环节的完整性。当前，业内专家也在截割头的制造工艺和设计理念方面进行研究，并积极引进先进的科学技术，提升截割头的耐用性和工作效率，但是，就我国煤矿生产的现实情况来看，在截割头设计的过程中，还存在一些问题。这些问题不但使煤矿生产效率难以提高，还可能造成极大的成本浪费，因此，在煤矿生产工作中，可以尽可能使用滚压破岩的施工方法对截割头进行有效的完善和改进，提升截割头的工作能力，延长设备的使用寿命，从而提升煤矿生产效率。（2）辅助切割。随着我国经济和科技发展水平的不断提升，人们在对工业生产设备进行改进的过程中，也开始广泛使用辅助切割设备。对于煤矿生产工作来说，辅助切割还是当前使用频率较高的切割手段。较常使用的辅助切割方法有冲击振动和高压水两种，其中冲击振动方法在生产过程中主要是使用物理学的惯性理论对煤矿掘进设备进行改进和完善，在改进之后，能够达到较好的截割效果，满足预期的要求，但是这种技术当前还不够成熟，需要不断进行改造和升级，然后进行普遍推广；而高压水方法主要采用高压水射的方法来将岩石切碎，相比于其他方法，这一方法具有较为明显的优势，在使用过程中不但可以降低设备的磨损程度，起到保护施工设备的作用，还能降低粉尘的产生量，能够创造更大的综合效益 。（3）双速截割。在对煤层进行截割时，如果掘进机的功率比较大，那么截割过程中所要承受的阻力就相对比较小，因此更有助于工作的开展，还能大幅度提高生产质量和生产效率。如果是对岩石进行截割，通常在截割的过程中就需承受较大的阻力，为了避免截割机过载现象的出现，就需要让设备在低速运转模式下运行，同时还要进行科学的设计，将截割单刀力的数值加大。我国当前在煤矿生产中使用掘进机调速方式主要有恒扭矩双速电机、机械变速和恒功率双速截割电机这三种方法。恒扭矩双速电机调速方法在使用过程中还存在一定的问题，在高低转速的情况下所产生的扭矩变化不太明显，而在低速的状况下也不能有效提高截割能力；机械变速方法在低转速的情况下能够产生较大的切割力，可是，由于在运转过程中通常使用减速箱齿轮的办法，因此在实际应用过程中，变速难度相对较大，对人工劳动的要求比较高，并且在运行过程中还可能产生不同程度的环境污染问题；恒功率双速截割电机调速方法主要借助电机调速的模式，在调整速度的过程中不用进行其他的操作，操作较为简单，并且速度相对较快，在低转速的时候电机功率的变化也不太明显，但是与其他方式相比，在低转速情况下，其单刀力更大，是其他方式的两倍还要多，可以显著提升设备性能，因此使用较为广泛。

2.负载反馈调速技术。煤矿掘进机的工况参数比较多，其中最关键的就是切割牵引速度，切割牵引速度的合理直接影响掘进机的参数，同时还会对削切厚度、钻入深度等问题造成影响。负载反馈调速技术主要使用变量泵一负载反馈无级调速和比例多路换向阀来对切割牵引速度进行调整，使用这一技术能够降低功率的损耗量，还可以对液压系统发热情况进行有效防范，从而起到延长液压元件的使用寿命的作用，以此来保证煤矿掘进机更有效地进行工作。当前使用较广泛的 EBZl60TY 型掘进机就是使用了比例多路换向阀和恒功率变量泵等液压元件，达到了牵引无级调速的目标，从而使得整个机械设备的性能得以提高 。

3.履带内藏式行星减速器技术。对煤矿掘进机来说，其行走机构是主机的十分关键的部件，主要承担着主机行走和调动的任务。由于煤矿生产工作的特殊性，煤矿掘进巷道内的可用空间有限，因此对机器的高度进行了限制。以前使用的履带减速器的体积都是比较大的，会占用较大的空间，使得传动效率比较低，而履带内藏式行星减速器具有机械易通过、占用空间小、工作效率高等优势，在煤矿掘进工作中已经得到了广泛的应用，其中典型代表就是挖掘机 。

三、我国煤矿高效掘进技术的应用现状

1.煤矿巷道综合开采技术的现状。煤矿开采机械化掘进的主要机械设备是掘进机、单螺栓机械等，其功能包括切割、运输和行走；工作部件的结构包括输送机、回转工作台、装载机、起落架、切割臂等；结合不同的切割方法，包括水平轴和垂直轴；根据重量的不同，前履带的类型包括轻、中、重、超轻等。具体有爆炸振动小、柔性高、可连续开挖的优点。因此，可用于各种煤矿巷道的结构性破坏和维修中。虽然，施工阶段的准备时间相对较短，但由于使用速度相对较低，所以行进速度会降低。

2.连续采煤技术。连续采煤技术在国内的研究和应用起步较晚，一些先进的煤矿开采公司从国外引进了掘进机械，这对促进我国煤巷掘进机械设备的国产化具有积极的影响。但就目前来讲，国内成熟的大型掘进机生产企业数量较少，生产工艺仍需进一步提升，存在机械产量低、相容性和可靠性低的问题。

3.掘锚机组一体化技术。推进装置与锚固装置的结合，有助于提高煤巷开采的技术水平。目前，中国煤炭工业正处于持续研究阶段，高效系统的掘进管理与现场控制之间还存在一定距离。

4.全液压钻车掘进技术。在大断面岩巷掘进的的项目中，有必要准备一份备用工作计划，改善设备的小型工作流程以满足机械舒适性、移动性和其他特征。在支撑系统中，岩石的装载和钻孔效率通常很高，钻一个大的碎石只需1 h，可同时钻凿70个炮眼，是传统机械工具的两倍，全液压工作强度相对较低，能够提高爆破质量。

四、煤矿巷道高效掘进技术的发展趋势

1.大断面巷道掘进技术。随着矿山生产规模的增加和机械设备形式的增加，对路段的要求越来越高，因此，煤矿公司迫切需要开发大断面巷道掘进技术。断面的增加不仅对掘进巷道的技术有更高的要求，而且，对掘进巷道的设备也有更高的要求。为了进行大断面的安全开挖，开发更大的开挖设备和维修设备十分必要，这样可以优化开挖和维护技术，以确保路边开挖的效率。目前，大断面开挖主要在巷道上进行，并且，使用连续采煤机，结合开挖区域的实际位置使用设备。

2.掘锚一体化技术。掘锚一体化技术的发展是实现有效巷道开挖的重要途径，有些掘锚一体化技术还不能在我国煤矿中使用，许多煤矿表明掘锚一体化技术有待改善。该技术对顶板破碎时巷道掘进效果非常好，其主要优点是安装了顶板螺栓，工人的工作环境良好。如果能够更好地应用挖掘与锚固的集成技术，就可以进一步提高掘进技术的效率，因此，我国必须重视对掘锚一体化的研发。同时，应研发大功率巷道掘进的全机械化设备，并在实际的掘进工作中进行自动运行，可以帮助改善煤矿的自动化水平，还可以提升煤项掘进的工作质量和效率。

3.煤岩混合巷道掘进技术。由于不同煤巷有的不同特性，有必要开发一种适用于混合煤路的掘进技术。在很多情况下，煤巷道不可避免地会与岩石发生碰撞，必须对岩石进行处理。掘进机使煤岩混合巷道的效率总体上朝着自动化和智能化的方向提高和发展，从而减少了煤矿开挖过程中由于地质形状和混合地质造成的不确定性。同时，它可以有效提高煤巷开挖中连续掘进的性能，有效提高煤巷开挖效率。此外，应将采煤机的功能扩展到在不同的地质条件工作中，煤矿掘进机与相关设备有很大的联系，比如：运输设备、除尘设备和通风设备等支撑设备密切相关。在煤炭开挖中，支护的应用与整条道路的可靠性和安全性有关，为了减少对道路的不利影响，还应该继续提升支护水平。

4.连续采煤机掘进技术的发展。随着社会的进步，科技的发展，市场上出现了很多的智能、高效的掘进开采技术，例如，连续掘进技术，它可以实现采煤机自动化效率的不断提高，应用范围也有一定的扩展，可以逐步得到发展。连续性采煤机主要用于广泛的多路挖掘工程中，并逐步实现系统化发展，连续式采煤机的高效控制技术经历了一台机器和一整套设备的变化。在长期和持续的技术研究中，这是实现高性能工作台面成品率的最佳方法。

5.高效掘进配套技术的发展。现代社会中，随着科学技术的不断发展，煤矿公司正在逐步完善配套挖掘技术的实际功能，并在实际施工中提高煤矿企业的挖掘效率。例如，为了保护工人的健康，可以开发各种设施来保护施工人员的呼吸系统健康，净化施工工作环境，确保施工人员的安全，改善对施工人员的保护，有效地提高煤炭挖掘的效率。

6.煤矿掘进新技术的发展方向。任何产品只有经过特定的设计才能够实现批量化的生产，设计产品的目的是要让产品满足现代化发展的需要，煤巷掘进机在设计的初期阶段，设计人员要多方面的研究煤巷掘进技术，在实际应用的初期阶段，通过提升煤矿掘进机整体结构设计的科学性与合理性，继而避免煤矿设计出现负面的问题，降低对企业发展所带来的损失。

总之，我国煤巷、半岩巷以及岩巷掘进技术在选择过程中需要根据具体情况进行分析，并且还需要考虑煤矿地质结构以及煤层分布的具体情况，综合多种因素才能进一步选择出更加科学、合理的掘进技术。

参考文献：

[1]周德通.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势研究.2021.

[2]张清志.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势分析.2022.