煤巷掘進鑿巖爆破掘進

一般用手持式防爆煤電鉆，或用架柱式強制推進的煤電鉆。用毫秒雷管全斷面一次爆破，其總延期時間不得超過 130ms。多用耙斗裝載機、蟹爪裝載機和鏟斗帶式裝載機裝煤。在長距離煤巷掘進中可采用轉(zhuǎn)載機，以縮短裝載時間，提高調(diào)車效率。中國遼寧阜新高德煤礦，1980年9月煤巷月進1541m。

煤巷掘進聯(lián)合掘進機

速度快、勞動強度小、工作安全，世界各主要產(chǎn)煤國應(yīng)用較多。中國制造的ELM型懸臂式掘進機(見彩圖)，用于斷面為5.0～8.3m2中硬以下的煤巷和半煤巖巷，生產(chǎn)能力50t/h。懸臂式掘進機,由工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)、轉(zhuǎn)載機構(gòu)、支撐機構(gòu)、行走機構(gòu)、油壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。工作機構(gòu)的主要部分是懸臂和切割頭。懸臂用油壓控制，可上下或水平擺動，也可適當(dāng)伸縮。切割頭大多為圓錐形或筒形，周圍鑲有截齒，以破碎煤巖。為充分發(fā)揮煤巷掘進機的生產(chǎn)能力和加快煤巷掘進速度，運輸設(shè)備的配套方式有煤巷掘進機與鏈板輸送機配套和煤巷掘進機與倉式列車配套兩種。聯(lián)合掘進機的掘進速度很快，通常采用錨噴支護；在松軟煤層或破碎帶中可用金屬支架。中國開灤林西煤礦于1982年8月用AM-50型煤巷掘進機月進1312m。

煤巷掘進水力掘進

在水力采煤區(qū)中使用。由高壓水射流破下的煤，被水沖到鋪在巷道底板上的溜槽內(nèi)，自溜到巷道下部的煤水沉淀池中。

半煤巖巷掘進在巷道斷面內(nèi)，既有煤層，又有巖層，一般采取破底掘進，以保證巷道頂板的完整。煤層厚度小于0.5m時可全斷面一次掘進；大于0.5m時，采用煤巖分掘分運的方式，以保證出煤質(zhì)量。2100433B

其特點是：①煤層有瓦斯和煤塵（見礦塵）爆炸的危險，須采取安全防爆措施；②煤層較軟，有利于機械化掘進；③地壓較大，服務(wù)時間短，應(yīng)采取相應(yīng)的維護措施。

巖巷掘進在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中占有重要的位置，糯東煤礦作為新建設(shè)的礦井，巖巷掘進工程量一般約占總工程量的40%～50%，在生產(chǎn)礦井中占總工程量的25%左右。由于經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展對煤炭需求不斷增加，礦井產(chǎn)量逐年增加，礦井開拓掘進進尺也大幅提高，但采掘銜接緊張的矛盾卻日益突出，特別是涉及到采區(qū)銜接、水平接替的開拓延伸巷道，這就要求巷道的掘進速度相應(yīng)加快。但由于我礦的掘進設(shè)備革新慢，適應(yīng)性差、技術(shù)不過關(guān)等因素影響，掘進技術(shù)的發(fā)展緩慢已越來越成為糯東煤礦可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸，也是技術(shù)人員需要研究的關(guān)鍵性問題 。

在巖層中掘進平巷的作業(yè)。17世紀以前，巖巷主要靠手工挖掘，隨后用人工鑿眼、黑火藥爆破、人力裝巖和木棚支護，掘進速度有所提高。19世紀后期，歐洲出現(xiàn)了手持式鑿巖機、礦用炸藥與起爆器材，鑿巖爆破法便發(fā)展成現(xiàn)代巖巷掘進的主要手段?，F(xiàn)代已經(jīng)采用機械破巖和出碴同時作業(yè)的聯(lián)合掘進機掘進法，掘進速度有較大的提高。巖巷掘進作業(yè)方式有：①掘進與支護平行作業(yè)；②掘進與支護單行作業(yè)。巖巷掘進一般采用一次成巷，即掘進、支護、水溝三項工序一次作成。有可能時鋪軌工程也應(yīng)同時完成。

鑿巖爆破掘進法 主要作業(yè)是鑿巖、爆破和裝巖運輸。巖層不夠穩(wěn)定時，還需進行支護 。

鑿巖爆破 常用的鑿巖機有手持式、氣腿式和導(dǎo)軌式，其動力有氣動、電動和液壓三種。目前各國普遍采用鑿巖臺車，最新式臺車具有全液壓程序控制、自動對孔位、自動進退等功能(圖1)。根據(jù)巖巷斷面大小和巖石堅硬程度，在工作面上布置若干個炮眼，通常采用淺孔，現(xiàn)已向孔深大于3.5m的深孔發(fā)展，并廣泛采用光面爆破，以減少對圍巖的破壞，使巷道周邊平整。爆破后用局部扇風(fēng)機和風(fēng)筒通風(fēng),清除炮煙。

巖巷掘進施工技術(shù)對巖巷掘進速度的提高至關(guān)重要，掘進施工技術(shù)主要有爆破技術(shù)和支護技術(shù)2方面，爆破關(guān)鍵技術(shù)主要有中深孔爆破技術(shù)，光面爆破技術(shù)，支護關(guān)鍵技術(shù)主要為錨噴支護技術(shù) 。

巖巷掘進爆破技術(shù)

對巖巷掘進來講，工業(yè)炸藥(水膠炸藥、乳化炸藥)發(fā)展和毫秒雷管的出現(xiàn)為巖巷中深孔爆破和光面爆破技術(shù)提供技術(shù)支持。

1)中深孔爆破技術(shù)。我國巖巷爆破技術(shù)經(jīng)歷了全斷面一次爆破、毫秒爆破、光面爆破3個重要階段[#]。中深孔爆破技術(shù)主要是指炮眼深度1. 8 m以上的爆破技術(shù)，由淺孔爆破發(fā)展而來，其具有單循環(huán)進尺高，節(jié)省輔助時間和產(chǎn)成本的優(yōu)點，因此，在我國巖巷掘進中得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段，炮眼深度1. 8一2. 0 m的爆破技術(shù)成為主流。炮眼深度2. 2-2. 5 m及以上的爆破技術(shù)推廣進展緩慢。

中深孔爆破技術(shù)離不開掏槽技術(shù)，掏槽效果的好壞由掏槽技術(shù)決定。我國巖石平巷掘進掏槽形式主要有直眼掏槽和斜眼掏槽2種主要形式，其優(yōu)缺點如下:①斜眼掏槽。典型代表為楔形掏槽、錐形掏槽、楔直復(fù)合掏槽等。掏槽效率較高，掏槽面積大，所用炮眼少，但受斷面尺寸限制大，角度較難控制;②直眼掏槽。典型代表為菱形掏槽、三角柱掏槽、四角柱掏槽、螺掏槽等，適用于任何斷面，操作簡單，易于掌握，但全斷面炮眼數(shù)較斜眼掏槽數(shù)目多，拋擲強，另外，也有準直眼、分段直眼掏槽、直眼邁步式掏槽，其斷面適應(yīng)性強，掏槽效率高，但普及性不足。

2)光面爆破技術(shù)和定向斷裂控制爆破技術(shù)。光面爆破具有的爆震裂隙少、保護圍巖的完整性、提高圍巖自穩(wěn)和承載能力、減少超欠挖、節(jié)省成本、提高進度和質(zhì)量，為巷道安全高效快速施工創(chuàng)造了條件，特別是使之與錨噴技術(shù)結(jié)合，大幅提高了錨噴支護效果。僅靠改善光面爆破技術(shù)，不能精確控制周邊質(zhì)量[[5]，在光面爆破基礎(chǔ)上發(fā)展了切槽孔爆破、切縫藥包爆破和異型藥包爆破，成為控制爆破的高級形式。隨著試驗手段的進步，模型試驗、數(shù)值模擬、動焦散和數(shù)碼技術(shù)的應(yīng)用使得切縫藥包的研究更充分。

巖巷掘進支護技術(shù)

巷道支護技術(shù)直接影響到安全、支護速度、服務(wù)年限以及經(jīng)濟效益，煤礦井巷支護技術(shù)隨著開采深度的增加經(jīng)歷了由單一型到聯(lián)合多強化型的發(fā)展歷程，支護材料從木材到鋼筋混凝土襯砌，再到金屬支架支護和錨桿系列支護。我國從1956年起在淮南、開灤等礦區(qū)進行錨桿支護應(yīng)用試驗，巖巷支護的重要發(fā)展方向，進入90年代，煤炭工業(yè)部提出了“三小”(小鉆頭、小錨桿、小藥包)工作面示范性推廣項目技術(shù)。由于錨噴支護具有技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，速度快，效率高，圍巖穩(wěn)定性好，安全可靠，操作簡便，勞動強度低等優(yōu)點，受到煤礦井巷工作者的普遍歡迎，應(yīng)用范圍不斷擴大。

到2009年，國有重點煤礦機械化程度85.5 %綜采程度75. 79 %，綜掘程度25. 87 %。對于巖巷掘進裝備，主要有鑿巖、支護、裝巖、運輸及輔助設(shè)備 。①鑿巖設(shè)備發(fā)展主要經(jīng)歷了手持式鑿巖機、氣腿式風(fēng)動鑿巖機、液壓(氣動)鑿巖臺車和液壓鑿巖機。②支護設(shè)備主要有錨桿鉆眼設(shè)備和噴漿設(shè)備。錨桿鉆眼設(shè)備的發(fā)展主要經(jīng)歷了電動錨桿鉆機、爬桿式錨桿鉆機、鉆車式錨桿鉆機、支腿式氣動錨桿鉆機、機載式液壓錨桿鉆機;③噴漿設(shè)備主要有潮式、濕式噴漿機。④耙研機械的發(fā)展經(jīng)歷了人工裝巖、耙斗裝巖機、側(cè)卸式鏟斗裝巖機、斗裝巖機。⑤運輸機械的發(fā)展主要經(jīng)歷了人力推車、4一St電機車和礦車、帶式(轉(zhuǎn)載)輸送機、倉式列車和梭式礦車(臨時研石倉)。巖巷掘進裝備的發(fā)展為巖巷高效機械化掘進及其作業(yè)線的產(chǎn)生提供更多便利。