巷道掘进：煤矿开采的卡脖子环节

在煤矿生产过程中，掘进是与开采并列的煤矿生产两大核心环节之一。我国井工煤矿数量超过90%、产能占比85%，因此需要在井下开掘大量巷道。根据相关数据，我国煤矿每年新掘巷道约1.2万公里，接近地球的直径12742公里，这些巷道的服务年限少则1-2年，多则超过20年，掘进水平及工程质量是安全稳定生产的基础。

掘进是采煤的先决条件，矿井每月都有计划性产量指标，对应一定的掘进进尺要求。掘进进度慢了，上一个工作面采完、下一个工作面还没准备就绪，生产只能暂停。这就对矿山的连续生产和经营指标的达成造成了很大的影响。“掘得慢、采得快”就对快速掘进提出了必然的要求。

目前，我国采煤机械化程度平均约85%，其中大型煤炭企业采煤机械化程度2020年提高到了98.86%，每个综采面向前推进过程中，平均月消耗巷道超过600m。然而掘进的机械化程度相对较低，平均在65%，综掘平均月进尺也仅有180m，按照全国煤矿掘进队与综采队平均配比3.1:1来看，仍满足不了综采需求。

除了上面所说的机械化的问题外，主要原因在于掘进工作面所面临的环境。基本可以说，它是在有限的狭长空间中去探索和圈定未知空间。

狭长空间，说明了它的作业条件有限，不太容易实现大型机械的大规模连续作业，导致其施工工序繁多，包含截割、支护、运输、通风除尘、安全管控等，耗费时间较长；未知空间，说明了它的不确定性，因为它仅仅是在前期物探、钻探的初步地质工作基础上进行施工作业，其所处的岩层、煤层的厚度和发育各不相同， 断层、陷落柱等不确定因素多， 工作面水、瓦斯、顶板、粉尘、冲击地压严重等威胁着人员安全。

另外，掘进施工完毕，不是马上就能开采，还需做好矿务工程准备、灾害治理等一系列工作。掘得慢了却又不想影响生产，就容易出现减少灾害治理时间、降低灾害治理标准等问题，进而造成现场管理失序、生产组织混乱。

目前，我国煤矿井下掘进工作面约有1.6万个，掘进人员超70万人，平均用工是采煤工作面的3倍，“减人提效”是衡量快速掘进的具体指标。

除了进行管理提升外，快速掘进的重点主要还是靠以装备为中心的掘进系统的升级。通过研究空间多维度同步支护、工序自动化与连续化等技术，统筹掘进工程，创新构建掘进、支护、运输、除尘等工序同步的作业线，实现掘支运平行，且平行作业时间占比从现在不到20%大幅提高到50%以上。同时，通过智能化手段，让掘进作业人员减少3 / 4 ，实现巷道掘进安全高效绿色智能。

目前，典型的快速掘进作业线主要是4种：分别是以连续采煤机、掘锚一体机、全断面掘进机、掘锚机为龙头的快掘作业线，均在不同地质类型矿井得到运用。