硬岩掘进技术问题研究

硬岩掘进技术问题研究

【摘要】在岩巷掘进作业中，发挥科技优势，引进国内外先进的生产装备和工艺，提高和完善综合机械化生产水平，使岩巷的掘进速度大幅度提高。实践表明，硬岩掘进机以及配套工艺的成功应用，改变了全岩巷道炮掘的历史，引领全岩巷道施工工艺实现跨越式发展。本文分析了硬岩掘进带来的效益，并指出改进的方向。

【关键词】硬岩掘进；科技优势；综合效益

1.问题提出

-460水平轨道大巷断面宽4.3m、高3.8m，净断面积为16.42m2。长度为520m。巷道沿煤12s-2顶板掘进，其岩性为黑色碳质粘土岩和深灰色砂岩，泥质胶结。虽然其岩石较为坚硬，坚固性系数f值在5～8之间，但围岩层理、裂隙发育，易发生偏帮、冒顶等事故。

-460水平轨道大巷采用锚、网、喷支护。此巷道属于未开发区域。劳动组织为为“三八”作业制，两掘一喷，六、两班进行掘进作业，十点班进行喷浆、检修作业。

根据以往的经验，在掘进过程中会遇到运输、粉尘、喷射混凝土速度等问题影响施工的速度和施工人员的身体健康。为了保障掘进工作的顺利进行，我们在设计和施工时采取了相应的措施。

2.实施方案

2.1完善运输渠道

为提高掘进速度和效率，决定采用硬岩掘进机进行施工。为保证掘进机出岩效率，掘进机后配套转载及宽1m的皮带运输系统，将煤矸运至矸石仓，以保证出矸的连续性。

由于巷道一侧摆放了1m皮带运输系统，影响了轨道运输，使物料运送和存储难度加大，进而影响喷射混凝土作业，导致进尺降低。为此，在巷道施工1000m 左右时，施工一个长50m的大断面巷，形成一个车场，降低巷道物料运输难度；采用车头进行运输，提高运料速度。

2.2增加降尘措施

选择掘进机作业及喷浆作业的降尘、防尘方法是我们的工作重点。我们采取了一系列措施来实现降尘和防尘。

岩巷快速掘进经验交流材料(

告成矿岩巷掘进经验交流材料 各位领导、各兄弟单位的同志们： 大家好！ 我将告成矿岩巷掘进情况向大家作简要汇报。近几年，告成矿正处在采区接替、产业升级改造的关键时期，同时作为一类瓦斯突出矿井，每个工作面需布置2～3条底抽巷保证煤巷掘进和回采工作面消突，万吨掘进率远远高于集团公司平均水平。解决采掘平衡问题就必须要强化管理，深挖内潜，优化工艺，增加装备，积极创新，提高工效，提高单进水平。从2012年6月份开始，在集团公司的正确领导下，我矿开展了岩巷快速掘进技术研究，通过制定激励政策，加强劳动组织，改善生产条件，逐步探索出了一套快速掘进方案，使岩巷单进水平稳步提高，月最高单进由70米提高到了100米以上，从一个头超百米，到多头超百米。8月份我矿有四个岩巷掘进工作面达到了100米以上，其中25001上底抽巷（I段）向北完成140米、25001上底抽巷（II段）向北完成115米、21051底抽巷（北）完成110米、21051底抽巷二联巷完成125米。我们主要采取了以下几个方面的措施。 一、充分调动职工积极性是提高单进的前提 人在生产中是最活跃的因素，人的工作积极性对生产水

平具有重要影响，只有最大限度地提高人的积极性，才能使劳动者素质不断提高，业务不断熟练，从而保持旺盛的工作干劲，才能使保持生产活动高效运行。举个简单的例子，拿掘进中的装药工序来说,如果工人的积极不高，完成整个装药工作需要用时90分钟，正常条件下装药需要40-60分种，在人员高效工作状态下，只要25-30分钟便可完成装药工作。在工人积极性充分发挥后的工作效率是低积极性工作状态 下的3倍，这就说明提高工人工作积极性的作用。提高工人积极性要采取物质奖励、精神关爱，思想激励相结合的原则。具体采取了以下几种方法： 1、充分调动干部职工积极性。为充分调动广干部职工工作积极性，我矿制定了《优秀组织区队、快速掘进工作面、创纪录掘进工作面评选办法》，同时每月召开掘进表彰会，对任务完成好、单进水平高、单进提高较快的区队、班组负责人进行表彰奖励。岩巷超100米，煤巷炮掘超150米，综掘超180米，奖施工单位20000元，奖开拓掘进科1000元。奖队长1000元，支书800元，值班队长800元，跟班队长800元，技术副队长500元，开拓掘进科主管技术员500元。岩巷或煤巷创建矿以来单进水平新纪录，奖施工单位集体50000元，奖开拓掘进科5000元，奖队长5000元，奖支书、值班队长、技术副队长，开拓掘进科科长、主管技术员各2000元。对掘进支持到位的相关生产科室负责人各奖1000元。

全断面岩石掘进机

全断面岩石掘进机（FullFaceRockTunnelBoringMachine）简称掘进机或TBM，近十几年来，在国内已被逐步推广应用，有成功的经验，也有过深刻的教训。甘肃引大入秦30A和38#输水隧洞共长17km，采用国外TBM，刀盘直径为5.53m，平均月进尺980m，最高月进尺达1400m；山西引黄入晋南干线总长86.242km，采用国外TBM，刀盘直径为4.82m～4.94m共4台TBM 施工，平均月进尺约784m，最高月进尺达1821.49m，上述隧洞工程都采用双护盾TBM，选型正确，都取得了月进尺世界先进水平的好成绩。近期辽宁大伙房引水隧洞工程,采用国外支撑式TBM也都取得了良好成绩。广西天生桥水电隧洞工程，在上世纪80年代中期首次引进国外TBM，刀盘直径为10.8m支撑式TBM二手货两台，10年来打打停停，累计掘进只有 7km多一些，是一个不理想的施工例子，问题的原因很多，其中之一是选型不当，教训是深 TBM选型应包括三方面内容：（1）长 隧洞采用钻爆法施工与采用TBM法施工之 间的选择；（2）支撑式（开敞式）TBM与 双护盾（伸缩式）TBM之间的选择；（3） 同类TBM之间结构、参数比较选型。以上三 方面内容在TBM选型时并非是截然分隔，往 往在最初阶段对采用钻爆法施工与采用TBM 法施工之间的选择时，同时就考虑了支撑式 TBM与双护盾TBM之间的选择和同类TBM之间结构、参数比较选型，进入阶段不同考虑深度也就逐步深入，为了便于分析，以下分别进行探讨。 1、长隧洞采用钻爆法施工与TBM法施工之间的选择 从TBM法与钻爆法的相互特点比较中从优选择；从工程地质与水文地质、地形与地貌、隧洞设计、工程特征及资金筹集等方面条件综合分析比较后选择。对不宜采用TBM法施工的工程要尽量避免盲目采用，以免决策失误而造成无法弥补的巨大损失。 1.1TBM法与钻爆法施工特点比较 TBM法与钻爆法施工特点比较可从掘进速度、围岩质量、经济核算、安全保障及环境保护等方面进行对比分析比较，见表1。从表1对比分析比较结果，TBM法比钻爆法具有明显的快速、优质、经济、安全及环保等优点，如设计、工期、资金等条件许可，一般长隧洞施工应优选TBM法。 1.2慎用或不宜采用TBM法 (1)非圆形断面隧洞,除非TBM带有特殊可靠的辅助开挖装置,一般不宜采用； (2)无法筹集到购买TBM及后配套设备的高昂资金；

《全断面隧道掘进机再制造 刀盘》标准全文及编制说明

ICS号 中国标准文献分类号 团体标准 T/DGGC008—2018 全断面隧道掘进机再制造 刀盘 Cutter head of full-face tunnel boring machine remanufacturing—Technical specification （征求意见稿） （本稿完成日期：2019-08） XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施 北京盾构工程协会

目录 前 言 ............................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语与定义 (1) 4 一般要求 (3) 5 清理 (3) 6 检测与评估 (4) 7 再制造设计 (4) 8 再制造 (4) 9 验收 (4) 10 包装、贮存 (5) 11 随行文件 (5)

前 言 本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由北京盾构工程协会提出。 本标准由全国绿色制造技术标准化技术委员会再制造分技术委员会和北京盾构工程协会归口。 本标准起草单位：中铁工程装备集团盾构再制造有限公司、装备再制造技术国防科技重点实验室、中建交通建设集团有限公司、河北京津冀再制造产业技术研究有限公司、中铁十六局集团地铁工程有限公司、济南重工集团有限公司、中铁科工集团轨道交通装备有限公司、北京建工土木工程有限公司、北京建筑大学、北京盾构工程协会、北京睿曼科技有限公司、北京市市政四建设工程有限责任公司 本标准主要起草人：张世展、周新远、李小岗、常巍峰、何文超、张明翰、韩维畴、郭明华、张广鹏、卢庆亮、许京伟、张伟、刘洋、于珍珍、马云新、赵洪岩、刘军、阮霞、李恩重、于鹤龙、帅玉兵、吴煊鹏、郑仔弟、周政、刘宏伟、汪勇 本标准为首次发布。

全断面岩石掘进机的应用和发展

１前言 全断面岩石掘进机（ＴｕｎｎｅｌＢｏｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ，ＴＢＭ，以下称ＴＢＭ）是当今最先进的隧道掘进设备。其施工法和钻爆法相比，具有快速、优质、安全、经济、环保等突出优点，其中最大优点是快速。一般速率为常规钻爆法的４～１０倍。目前在国外大断面隧道掘进中已经得到广泛应用，尤其是３ｋｍ以上的大断面隧道。我国在基础设施的大规模建设中，尤其是铁路、公路、大、中型水电站以及南水北调等工程建设中将有大量的长大隧道需要建设；现代化城市建设中的地铁工程、市政排污管、输水管等工程、越江隧道也在不断增加；“十一五”及今后一个时期内，我国在西部开发及水资源配置工程建设中将遇到一系列深覆盖、长距离、大直径、复杂地质条件下引水隧洞的建设等，由于工程规模大、地质条件复杂，工程施工速度、环保、质量和效益要求高，传统钻爆施工技术已经难以适应这一巨大的挑战，ＴＢＭ必将在我国得到长足发展，它将推动我国大型装备制造业和施工企业的技术进步。 ２ＴＢＭ施工的优点 快速。ＴＢＭ是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续掘进，能同时完成破岩、出碴、支护等作业，实现了工厂化施工，掘进速度较快，效率高。 优质。ＴＢＭ采用滚刀进行破岩，避免了爆破作业，成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏，洞壁完整光滑，超挖量少。 高效。ＴＢＭ施工速度快，缩短了工期，较大地提高了经济效益和社会效益；同时由于超挖量小，节省了大量衬砌费用；ＴＢＭ施工用人少，降低了劳动强度、降低了材料消耗。 安全。用ＴＢＭ施工，改善了作业人员的洞内劳动条件，减轻了体力劳动量，避免了爆破施工可能造成的人员伤亡，事故大大减少。 环保。ＴＢＭ施工不用炸药爆破，施工现场环境污染小；减少了长大隧道的辅助导坑数量，保护了生态环境。 自动化、信息化程度高。ＴＢＭ采用了计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术，是集机、光、电、气、液、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，具有自动化程度高的优点。ＴＢＭ具有施工数据采集功能、ＴＢＭ姿态管理功能、施工数据管理功能以及施工数据实时远程传送功能，可实 全断面岩石掘进机的应用和发展 耿志君 （天水风动机械有限责任公司，甘肃天水７４１０２０） 摘要：介绍了ＴＢＭ（全断面岩石掘进机）半个世纪的发展及其在国内外长隧道工程中的应用实例，ＴＢＭ的现状和发展趋势，国产化研制的基础条件。指出ＴＢＭ已在全球隧道工程中得到越来越多的应用。 关健词：全断面岩石掘进机；应用实例；现状和趋势 中图分类号：Ｕ４５５．３＋９文献标识码：Ａ

浅谈煤矿岩巷快速掘进管理方法

浅谈煤矿岩巷快速掘进管理方法 摘要:本文介绍了煤矿在岩巷施工时，通过优化劳动组织、优化工艺流程，推行“平行作业、优化岩巷出货系统、优化爆破支护参数、坚持正规循环等管理方面的经验方法，保证生产组织的良性推进,实现了岩巷炮掘单进水平的提升。 关键词:安全高效快速掘进 0、引言 目前，国内岩巷施工仍以钻爆法为主,而以钻爆法为主的岩巷机械化作业线主要有2种:①传统的气腿式凿岩机配耙斗式或铲斗式装岩机作业线;②全液压钻车配侧卸装岩机作业线。第1种在我国应用较多,掘进速度一般为60~70 m/月。第2种在我国应用较少,掘进速度一般为80~100 m/月。由于,第1种传统的钻爆法单进水平一直处于较低的水平。近年来,随着中深孔爆破技术的推广应用, 施工工艺、施工组织管理等方面的日趋改进，岩巷炮掘单进水平取得突飞猛进。钱营煤矿在此基础上采用快速掘进,由月单进60~70 m提升了到百米以上。 1、优化劳动组合，科学、合理地分配岗位工种 班前会前，上班班队长在井下汇报工作完成情况及其他要求；队长根据井下实际施工情况合理安排工作任务及工作量、完成时间、安全注意事项等，打眼、喷浆、支护、后路运输、出货、清理、打点、开耙矸机、开绞车等岗位工种全部一一安排到位、明确到人，保证每个员工都有明确的任务、职责。使下班班队长做到了明确工作任务，这样就节省了时间，在分配工作中有的放矢，做到了“量体裁衣、以人定岗”。

2、根据迎头变化情况，及时调整爆破支护参数 现场通过对各个工序的时间进行跟踪、分析处理，并结合现场实际情况，首先提出了对爆破参数进行了优化，特别是对炮眼布置和数量，改动较大，以西三轨为例，原设计断面炮眼9６个，修改到7６个，减少了２０个炮眼，也就缩断了打眼时间，其中炮眼减少较大的主要是辅助眼，周边眼和掏槽眼基本上不动，且通过对比，按照优化后的爆破图表执行，放炮效果理想，巷道成型好，进尺由原每茬炮平均1.８m提升到2m；在该巷道的施工中，矿生产技术部根据该巷道所处的地质条件、围岩性质制定科学合理的岩巷支护参数，及时调整锚杆间排距，将锚杆间排距由800×800㎜调整为800×900㎜，顶板锚杆采用2.4m,帮部锚杆采用2m, 喷浆厚度由100㎜降为90㎜，在确保支护强度的前提下，降低了支护工作量和支护时间，为快速掘进赢得了时间。 3、优化工艺流程，推行“平行作业” 采取多循环交叉作业方式，增加平行作业时间，保证各工序衔接合理有序，在岩巷掘进过程中，迎头打眼、打锚杆、支护的同时，进行后路耙矸机倒货、出货，运输的作业，从而实现了迎头作业与后路运输的平行作业，大大节省了员工施工时间，提高了工效。在打眼中不因循守旧，根据迎头岩性打眼，本着进尺靠掏槽，成型靠周边的原则。布置掏槽眼时，严格按爆破图表要求布置打眼，为了确保巷道成型好，避免以后巷道超欠挖，施工现场根据经验合理布置周边眼，将周边眼距定为300mm.在此基础上看岩性软硬，若迎头岩性较硬则把眼位放在巷道轮廓线之外100mm，若岩性一般则在巷道轮廓线打眼。如果岩性软，则在轮廓线内100mm打眼。加快装药速度，我单位积极培训合格的一专多能人员，取得合格证后，在放炮员的指导下配合放炮员工作，可以节约时间30分。、在装药的时候，为了突出重掏槽的要求，掏槽眼、掏槽辅眼使用的φ42mm

EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用

EBZ260悬臂式掘进机 在复杂环境下的使用小组名称：连江项目部QC小组组长：江胜发副组长：龚锋 编制人：郭辉亮编制日期： 2016年8月26日

目录 一、工程概况 (3) 二、小组简介 (4) 三、选题理由 (4) 四、现状调查 (5) 五、确定活动目标 (5) 六、P阶段（方案选择） (6) 6.1 隧道单侧1台EBZ260隧道硬岩掘进机施工 (6) 6.2 二氧化碳爆破开挖法 (7) 七、D阶段（方案比较） (8) 八、C阶段（施工后检查） (10) 九、A阶段（方案选择） (10) 十、下一步打算 (10)

EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用 连江项目组（郭辉亮） 摘要：隧道掘进是隧道工程项目中的一个重要环节，它直接影响到工程的施工质量、施工进度、生产成本和经济效益，本文将结合具体实例，介绍在临近居住区、公路的复杂环境中，通过现场调查和分析，综合各个影响因素，找出合适的掘进方式，提高隧洞爆破效果，达到预期的进度和经济效益目标，同时通过在复杂环境下对各类掘进技术的比较，希望能对今后同类工程提供参考。 一、工程概况 连江县塘坂引水二期工程第5标段，地点位于福建省福州市连江县境内，施工内容包括隧洞施工和管道施工，隧洞全长13055.4m，包括鲤鱼头隧洞（长689.277m）和鲤鱼头~牛埠山~红厦隧洞（长11145.923m）两条隧洞和四条支洞（共长1220.2m，其中松坞支洞288.3m，燕窝山支洞289.0m，菜堂里支洞278.4m，官岭支洞364.5m）。开挖断面均为马蹄型，衬砌后为圆形断面。 本标段于2015年09月20日中标，10月8日进场，因该标段隧洞线路长，确工作面广、点多等特点。现在在进行隧洞施工的工区是鲤鱼头出口隧洞、燕窝山支洞以及松坞支洞；鲤鱼头-牛埠山隧洞由于政策处理问题暂停施工；菜堂里支洞、官岭支洞、红厦支洞正在进行临建搭设工作。 其中鲤鱼头-牛埠山隧洞、松坞支洞、燕窝山支洞及官岭支洞均为复杂环境下的隧洞施工。其中松坞支洞侧面为居住区，支洞洞口洞口与居民区距离为20m。正前方是公路及农田，与支洞洞口距离为38.5m。松坞支洞施工环境比较复杂，计划采用EBZ260悬臂式掘进机掘进30m后，按照一般爆破开挖施工258.3m。鲤鱼头-牛埠山隧洞、燕窝山支洞、官岭支洞均需控爆。

煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用 朱思民

煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用朱思民 发表时间：2019-04-03T10:58:18.183Z 来源：《建筑模拟》2019年第2期作者：朱思民 [导读] 本文就主要简要探析了岩巷快速掘进技术的研究与应用，希望可以为相关从业者提供参考借鉴。 朱思民 山东能源集团枣庄矿业集团有限责任公司田陈煤矿山东枣庄 277100 摘要：近些年来，随着我国社会经济的快速发展，煤矿开采步伐的越来越快，传统的采掘失调问题是目前急需解决的重要内容。因此，快速掘进技术的充分发挥就显得尤为重要，根据现阶段我国快速掘进技术在煤矿岩巷中的实际应用情况来看，多表现在悬臂式掘进机配带式输送机作业线以及液压钻车配侧卸载岩机作业线等方面。基于此，本文就主要简要探析了岩巷快速掘进技术的研究与应用，希望可以为相关从业者提供参考借鉴。 关键词：煤矿岩巷；快速掘进技术；运用 引言 岩巷掘进技术是煤矿掘进中的重要技术，随着经济的快速发展对于煤炭的需求将会越来越多。相较于国外我国在岩巷掘进方面的技术仍有着较大的进步空间，在岩巷掘进中仍采用的是气动凿岩基与耙斗机装岩打眼，效率低、岩巷掘进速度慢，传统的岩巷掘进技术无法与现阶段紧张的采掘接替相适应。当前应当积极加强对于岩巷掘进技术的研究与应用，以此来保证工作面的接替。 1影响岩巷快速掘进的因素分析 1.1地质架构 地质架构是影响岩巷掘进速度的重要因素之一，其中煤矿结构、掘进层涌出水量、底板和顶板的板块是否稳定以及煤岩的坚硬程度等都会对掘进的速度产生明显的影响。假如是在实际的采掘过程中，顶部板块的环境较为稳定，中顶部有着比较大的间距，这就会使得掘进的速度得到很大的提升，反之就会降低掘进的速度。 1.2掘进装置 掘进装置的发展与更新虽然一直在持续，但是其机械化水平以及整体性能还是相对比较低，特别是对于掘进装置的核心器件掌握，与西方发达国家相比，我国还需要有很长的路要走。很多煤矿企业在输送上看似科学技术水平也很高，但是在穿眼以及注浆的过程中还是有众多企业依然存在人工操作，没有实现全面机械化，使得岩巷的掘进速度会受到比较严重的影响。 1.3施工工艺技术 掘进装置的技术落后，也导致了施工所需的施工工艺技术发展受到了限制，很多新的支护工艺技术无法有效被应用。目前，很多煤矿企业在施工中采用复合支护或者新的大断面棚型支护，即便这种大断面有利于装运、配置以及通风，但是在其施工难度也会相对较大，尤其是在煤层比较松软区域缺少施工经验，使得岩巷的掘进效率会受到一定程度的影响。 2快速岩巷掘进技术的应用 2.1爆破技术 光爆锚喷支护技术是一种在国内矿山和地下工程中应用较多的一种岩巷掘进技术，此技术在应用的过程中对于巷道周边围岩的破坏较小，从而有效地增强了掘进的安全性。此外，在应用光爆锚喷支护技术的过程中由于提高了机械化程度而极大地降低了人工作业的劳动强度。光面爆破将使用严谨的爆破参数，在爆破作业时通过合理地设计光爆的参数和起爆的顺序从而使得爆破完成后的岩石壁面整齐光滑。煤矿井下作业面临着复杂的地质情况，尤其是巷道过断层，岩层将使得掘进机的截齿磨损率大幅提高，并且掘进速度慢。在这一情况下多采用爆破的方式来提高掘进的速度。在采用光爆锚喷支护技术时爆破参数的选取与设定需要遵循以下几方面的原则：1）起爆顺序。爆破的主次顺序应当结合井下施工的实际情况来进行确定，一般巷道掘进为掏槽眼，辅助眼，周边眼依次起爆。2）爆破参数，光爆锚喷支护技术中各参数的选取与设定中，由于各参数之间将会产生相互影响，应根据各参数的特性来考虑所应对的使用区域。同时各参数的确定需要经过详细的计算避免仅靠经验来进行选取确定。经验可以用于主要的辅助参考而不能用作主要的参数。以炮孔装药量参数设计为例，该参数的选取中需要合理的选取，避免参数过大或是过小，由于岩石硬度的不同在该参数的确定上需要根据岩石的硬度进行合理的设计选取。 2.2选用合理的岩巷掘进作业方式与作业设备 为做好煤矿井下快速掘进作业，需要合理地选择岩巷掘进设备，做好煤矿井下实际情况的分析，并在此基础上选取合适的侧卸装岩机、履带式液压钻车。ZCD60R是一种在煤矿掘进中应用较为普遍的一种侧卸装岩机，这款装岩机体积小，操作灵活，与耙岩机配合提高了出渣效率。CMJ17型液压钻车是煤矿井下岩巷掘进普遍使用的一种型号，其在作业的过程中主要采用双臂凿岩的作业方式，相较于一般的设备CMJ17型钻机打眼效率高，人工在操作过程中距离迎头远，并且装药时可以在双臂上搭设厚架板进行装药，此设备具有打眼效率高的特点，在巷道全高较高时可以一次成巷，提高了岩石巷道的掘进效率。在完成了煤矿岩巷掘进井下作业设备的选取后需要做好配套作业设备的选取，用以保证煤矿岩巷的快速掘进，提高生产效率。在煤矿井下岩巷快速掘进中需要积极做好后路出渣设备的应用，随着采掘深度的不断加深，后路运输系统逐渐烦琐，耙岩机装罐出渣有了一定的局限性，为了加快岩巷掘进速度，出渣成了制约性，可以在巷道中设立临时渣仓，临时渣仓作为中转可以大大提高出渣效率。 2.3确定合理的锚杆支护参数，提高巷道支护质量 支护管理不但对巷道支护质量有影响，对掘进进尺也有影响，如永久支护前大面积片帮，使喷浆厚度和喷射工作量增大。在实践中可根据围岩松动圈理论，以悬吊作用设计为基础，并根据岩性的具体情况，定出合适的支护密度，最后通过试验检测，检验支护参数选择的合理性。在普及应用全长树脂锚杆的基础上，针对大断面，服务年限长的井巷工程，积极推广使用高强度新型锚杆。锚喷支护方式必须与光面爆破技术相结合，否则围岩受损严重，表面裂隙较多，围岩松动圈较大，岩体丧失稳定性；巷道轮廓线参差不齐，易造成应力集中，喷层受到剪切破坏而导致巷道损坏。 2.4实行平行交叉作业方式 为实现煤矿井下岩巷的快速掘进可以采用多工序平行交叉的掘进作业模式提高作业效率和作业时间。对煤矿井下岩巷高速掘进有着极为重要的推动作用。在煤矿井下岩巷掘进中可以实现工序平行交叉作业的工序主要有：钻眼和装岩、测量岩巷的中腰线和打眼等煤矿井下

岩巷快速掘进工艺技术研究与应用

岩巷快速掘进工艺技术研究与应用 发表时间：2015-03-12T15:59:46.043Z 来源：《工程管理前沿》2015年第4期供稿作者：阮庆胜 [导读] 井巷掘进施工工艺的相对比较落后的很大的原因是因为掘进设备的局限性。 阮庆胜 中煤第五建设有限公司第三十一工程处河北邯郸056003 摘要：综合机械化采煤工艺应用，使得煤矿开采效率大幅度提高，特别在岩巷掘进中，机械化程度较低，工艺不够合理，施工速度较慢，制约了矿井发展。本文介绍了影响巷道快速掘进的相关因素，并分析了对应的解决的技术方法，得出要想实现企业的可持续发展，必须要保证煤炭企业在岩石巷道掘进方面保持快速、高效，最好能做到煤矿企业在开采和巷道掘进速度方面保持平衡。 关键词：巷道；快速掘进；方法 引言：随着煤炭开采技术和采煤方法的迅速发展，综合机械化采煤工艺应用，使得煤矿开采效率大幅度提高，而巷道掘进却相对较低，这样井巷工程的掘进速度势必受到大大地影响，进而影响煤炭生产的高产高效。 1.影响因素分析 1.1机械化装备水平低 目前我国岩巷机械化作业方式主要表现在以下两个方面： 一个方式是尽管在一些煤矿企业的装载和运输角度已经达到了机械化。然而在打眼和喷浆层面还主要以人工操作为主，这种类型的施工工艺经常使用于我国许多煤矿企业，已经成为了比较通用的机械化作业线。我们不能否认我国在岩巷掘进机械装备的研发中还有着许多缺陷。另一方面也可以称之为高档机械化作业线，因为不但在转载、运输上面实现了机械化，在打眼、装岩等环节上也实现了机械化．用具有大功率高效导轨式凿岩机的钻装锚机组打眼和与之相配套的凿岩台车，这样既提高了工人井下工作的安全系数，同时减少了工人的劳动强度，也基本满足岩石井巷工作的高速生产的需求。 1.2施工工艺 井巷掘进施工工艺的相对比较落后的很大的原因是因为掘进设备的局限性。根据有关部门统计，支护时间在巷道掘进作业中的比重占总作业时间60％以上。因为锚杆、锚梁网和锚喷等支护方式已经在在半煤岩巷道以及煤层巷道中得到了非常广泛的应用，尽管节省了巷道的支护施工时间，然而希望能够继续加快掘进巷道的效率，主要的问题在于在掘进巷道施工中的支护操作和巷道掘进施工的分开。 1.3地质条件 不论是岩巷还是煤巷，在施工过程中如果经常遇到构造带或者是断层带，在这样极其复杂的地质条件下施工，不但严重地影响施工的进度，而且极其威胁安全生产及矿工的生命安全。 2.施工方法及设备配备 2.1施工方法 2.1.1劳动组织：采用“四六”工作制，即2：00-8：00、8：00-14：00、14：00-20：00、20：00-2：00。三个班掘进、支护、出矸，后一个班成巷。正规循环：三个班掘进、支护（巷道拱基线向上进行锚网喷支护）、出矸，一个班成巷（巷道全断面进行锚网喷支护）。三掘一成为一个循环，每日一个循环。循环进尺：小班进尺1.5m，日进尺4.5m。每月按23天计算（期间需移耙岩机、打超前地质钻或其他影响），月进尺10 3.5m。 2.2.2施工方法 ①钻爆法破岩，耙岩机装矸，电机车牵引矿车运输，全断面一次成巷。 ②施工工艺流程为：①掘进班。安全检查→抡尺定眼位→黄泥标眼→打眼→爆破（图1，中心眼不装药，采用串联方式联线，其他炮眼封泥长均为600mm）→敲帮问顶→安设超前支护→巷道拱基线向上进行锚网喷支护→出矸（组织车辆→将空车运到耙岩机处→耙岩机扒矸装车→用电机车将重车运走）。②成巷班安全检查→挂线抡尺→整修断面→黄泥标定锚杆眼位置→打锚杆眼→安装锚杆、挂网及钢筋梯→巷帮冲洗→喷砼→打锚索眼→安装锚索→打水沟、敷设管线等。 2.2设备配备 YT—28风钻5台，锚索钻机一台，1台PD—60B型耙斗装岩机，2台转子Ⅴ型喷浆机（一台耙岩机后复喷使用），5T矿用蓄电池电机车一台，一吨矿车若干辆（根据实际需要配备），1部风镐。 3.岩巷快速掘进的技术和工艺措施 3.1从巷道设计入手，优化巷道布置方式，选择合理的巷道层位，确定合理经济的巷道断面。通过优化，一方面简化了后运排矸系统，施工83采区煤仓作为综掘矸石仓，使83采区运输石门通过矸石仓直接与大巷相连，完善了岩巷综掘连续化排矸系统；另一方面，根据巷道用途、服务年限、设备布置等，确定最经济合理的巷道断面及支护形式，83采区运输石门净宽4m，净高3.4m，半圆拱形断面，锚网喷支护形式。 3.2整治综掘路线。由于西部井以往均采用炮采炮掘工艺，大巷架线运输系统、供电系统、巷道断面等均满足不了综掘施工需要。为此，我们下决心对巷道及各个系统进行了改造和整治。一是整合了供电系统，对变电所进行扩容，更换电缆，提高了供电等级；二是对进综掘机沿途巷道进行了刷大，特别是巷道拐弯处、交叉处，使巷道断面及曲率半径满足进综掘设备需要；三是整治大巷运输线路，提高

硬岩掘进机(TBM)

全断面硬岩掘进机 第1节全断面硬岩掘进机概述 1.1 全断面硬岩掘进机的定义和研究现状 全断面硬岩掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，以下简称TBM），TBM是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖衬砌成套设备，是一种由电动机（或电动机——液压马达）驱动刀盘旋转、液压缸推进，使刀盘在一定推力作用下贴紧岩石壁面，通过安装在刀盘上的刀具破碎岩石，使隧道断面一次成型的大型工程机械。TBM施工具有自动化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济、一次成型，不受外界气候影响，开挖时可以控制地面沉陷，减少对地面建筑物得影响，水下地下施工不影响水中地面交通等优点，是目前岩石隧道掘进最有发展潜力的机械设备。如下图所示。 生产TBM最早的厂家是美国的罗宾斯（Robbins）公司。罗宾斯公司于1951年由James Robbins创建，1952年James Robbins研制出世界第一套全断面掘进机而闻名于世界。1956年，罗宾斯发明了硬岩掘进机用的盘形滚刀，使硬岩掘进机的研制实现了真正意义上的成功。罗宾斯初期产品结构简单、作业快速灵活，经过50年得发展，罗宾斯公司已经成功研制出了应用于地质条件较好的中硬岩全断面岩石掘进机、硬岩全断面岩石掘进机和软岩全断面掘进机，适用于复杂地质条件的单护盾全断面岩石掘进机、双护盾全断面岩石掘进机和高性能能硬岩全断面岩石掘进机等。另外还有美国的佳伐公司（Jarva Inc.）、德国的德马克公司（Mannesmann Demag AG）和维尔特（Wirth Maschinen-und Bohrgeraetefabrik

全断面硬岩掘进机的应用

全断面硬岩掘进机的应用 摘要：TBM（全断面硬岩掘进机）主要利用滚刀对岩石进行挤压、切削、破碎，再利用刮渣板收集通过溜渣槽送到皮带机出渣，最后通过换步持续前进，从而达 到掘进、出渣、衬砌等工序一次完成，全断面一次成型，是高度机械化、信息化 和自动化的大型地下隧道开挖成套设备，具有高效、快速、优质、安全等特点。 关键词：TBM；原理组成；组装；参数优缺点发展 一、工程概况 埃塞俄比亚GD-3水电站装机规模为254MW，GD-3水电站位于北纬5°38′， 东经39°43′，属热带雨林区。工程现场位于埃塞俄比亚首都亚的斯南部偏东约 400公里，距肯尼亚边境约200公里，距索马里边境100多公里。 水电站进水口位于大坝左岸上游河段，引水隧洞直径8.1m，硬岩掘进机开挖长度约为10.4m。工程区地形较陡峭，地形坡度大多在30°以上。低压隧洞硬岩掘进机施工段地表地形为较高的山地。 二、掘进机工作原理及结构组成 硬岩掘进机是集中导航系统、机械结构、电气系统、液压系统、风水循环系统、除尘系统、支护系统及出渣系统等多种功能于一体的现代综合性隧洞施工设备，而用于本工程的双护盾紧凑型全断面硬岩掘进机（以下简称TBM）是新一代 产品，有更加广泛的地址条件适应性、更短的盾体长度、更大的主推进力、更及 时的支护等优点。 工作原理：利用支撑护盾上的撑靴张开撑紧洞壁，推进油缸伸开，推动前盾 带动刀盘前进，刀盘上的滚刀以形成同心圆的方式挤压、剪切岩石，岩石自由掉 下通过刀盘周边铲渣斗自动拾起经溜渣槽送到主机皮带机上，经过转渣皮带机输 送到洞外，伸展稳定器及辅助支撑油缸，收缩撑靴油缸，主推进油缸收缩，拉动 后配套部分前进，完成一个工作循环，通过不断重复而达到不断掘进的过程。 结构组成：设备总长约110米，直径8130mm，总重约1000T。组成如下： 刀盘、前护盾、伸缩护盾、支撑护盾、指型护盾、主梁、连接桥、设备桥、后配 套等。 三、整机组装流程 1、拼装刀盘， 2、将前护盾底块在混凝土基座上就位， 3、安装底伸缩盾， 4、将已预装了主轴承的刀盘支座就位在前护盾底块上并予以固定， 5、将前护盾左 块就位，6、将支撑护盾底块在混凝土基座上就位，7、将已装好并固定好的撑靴 侧块就位，8、安装下撑靴油缸，9、在下半部盾体上安装主推进缸和电机，10、 用起重机吊装刀盘与主轴承连接，11、安装前护盾的上块，12、安装上部撑靴油缸，吊装支撑护盾的上块，13、完成刀盘电机和主推进缸的安装，安装稳定器和 辅助撑靴，14、安装辅助推进油缸，15、安装主梁、安装连接桥和设备桥，16、 组装后配套及配套设备和组件等。 四、TBM主要参数选择 1.刀盘直径 TBM直径越大，TBM设计、制造、运输、组装和施工的技术难度越大；TBM 直径越小，作业空间狭小，设备布置越困难。 刀盘直径根据开挖直径来决定，要求有一定的扩挖能力，需要考虑成洞直径、支护要求围岩的变形的综合因素。直径扩挖主要是防止围岩变形卡机，加垫扩挖 能力一般在60mm左右。

岩巷快速掘进技术

岩巷快速掘进技术研究 岩巷掘进在煤矿建设和生产中占有重要的位置，糯东煤矿作为新建设的矿井，岩巷掘进工程量一般约占总工程量的40%～50%，在生产矿井中占总工程量的25% 左右。由于经济的持续发展对煤炭需求不断增加，矿井产量逐年增加，矿井开拓掘进进尺也大幅提高，但采掘衔接紧张的矛盾却日益突出，特别是涉及到采区衔接、水平接替的开拓延伸巷道，这就要求巷道的掘进速度相应加快。但由于我矿的掘进设备革新慢，适应性差、技术不过关等因素影响，掘进技术的发展缓慢已越来越成为糯东煤矿可持续性发展的瓶颈，也是技术人员需要研究的关键性问题。 糯东矿区地质构造复杂，瓦斯威胁大，打钻频繁，严重影响了岩巷掘进进度，而且随着向深部开采，高瓦斯、高地压等技术难题，加之部分矿井排矸系统能力不足，严重制约了岩巷单进水平的提高，研究如何快速掘进，是我矿必须面对的问题。 1、巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术,科学管理施工各个工序,使每个工序用时最少、各个工序之间转换顺畅,使巷道施工技术和组织管理优势都能够良好发挥。糯东煤矿通过改进传统的"二掘一喷"施工工艺为"一掘一初喷+复喷",优化劳动组织,采用双循环作业法、特殊工种循环作业图表等技术手段,保证生产组织的良性推进,实现了岩巷炮掘单进水平的提升。 2、快速掘进是缓解接替紧张局面最为有效的方法，对实现煤矿的稳产高产和可持续发展意义重大。岩巷掘进是一个多工序交替过程，主要由破岩、装运和支护三大工序组成。要达到巷道施工的快速高效，最根本的就是使每个工序能够高效率，并使得每个工序能够很好地协

调连接起来。在爆破材料、锚杆支护的原材料和机具的造型上，要进行一系列的改革，岩石的掘进速度和支护效果。 3、岩巷掘进中存在的主要问题 3.1 机械化装备水平低我国岩巷机械化作业线主要分为两大类。一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产。另一类是装载、运输采用机械化，而打眼、喷浆等仍采用人工作业，属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚，尤其是液压凿岩机、钻车及主要配套液压元件等的质量、性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距，而且高档机械化作业线设备投资较高，从而限制了其广泛应用。 3.2 矿井生产管理制度不够健全掘进工作应有完善的、科学的管理制度作保障，否则易造成分工不明确、责任不清楚，相互之间不能协调一致和通力合作，且各工种间时常会出现矛盾，致使设备不能正常使用或提前损坏。 3.3 对设备的维修保养认识不足机械设备事故是影响掘进速度提高的重要因素，很多工人和机电维修人员对设备的结构、性能、原理、维护的基础知识、常见设备故障、诊断方法、设备事故处理措施都不熟悉。另外很多煤矿不能采取严格的维修保养制度，及时更换、修理已损坏或磨损严重的配件，做好备件的存储工作，从而降低了开机率，不能充分发挥每一台设备的机械效能。 3.4 爆破技术比较差目前，我国岩巷掘进爆破的特点是巷道宽

全断面硬岩掘进机(TBM)

全断面硬岩掘进机（TBM） 全断面硬岩掘进机主要用于在围岩稳定性良好、中—厚埋深、中—高强度的岩层中开挖长大隧道。 TBM的破岩原理为:主机前部是装有若干滚刀的刀盘,由刀盘驱动系统驱动刀盘旋转,并由推进系统给刀盘提供推进力,在推进力的作用下滚刀切入岩石掌子面。不同部位的滚刀在掌子面上留下不同半径的同心圆切槽轨迹，在滚刀的挤压下，相邻切槽的岩石在剪切力作用下从岩体上剥落下来形成石渣，石渣则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲渣斗自动拾起，经刀盘内的溜渣槽输送到装在主机上的胶带机上，再运到后配套系统处经隧道出渣运输系统运出洞外。 一、掘进机施工的关键技术 1、选型 掘进机结构庞大复杂，是各种高技术系统的集成，又是价值亿元以上的大型成套工厂化作业系统，属于典型的非标定制产品，其机型、系统设备配置和主要技术参数均需承包商与制造商根据具体的工程设计、地质条件和施工工艺共同研究确定，后配套系统的选型及集成是否合理，是工程能否顺利完成的关键。 2、施工的组织管理 掘进机在施工时，掘进、出渣、支护、进料运输等工序为并行、连续作业，系统性强，要求各环节紧密配合，以掘进作业为中心，其他配套设施要尽可能地满足掘进的需要，与钻爆法施工在组织管理上具有完全不同的技术特点，这就给掘进施工组织管理技术提出了挑

战。掘进机的平均机时利用率是衡量掘进施工组织管理技术水平的主要指标，目前国际水平在40%左右。 3、掘进参数的匹配 在掘进施工中，隧道的地质条件不断变化，而不同岩石条件下选取的掘进参数对施工的安全、掘进速度、掘进效益影响很大，只有根据不同的围岩条件对主要参数如刀盘的转速、推力和扭矩、推进速度、撑靴压力、推进行程等合理匹配，才能够安全%快速和高效地掘进。 4、软弱围岩和不良地质地段的施工 在软弱围岩条件下容易出现掌子面不稳定、围岩坍塌、刀盘被卡、支撑系统撑不住、刀盘下沉、掘进方向难以控制等技术问题。另外，断层、涌水、岩洞等不良地质地段也对施工带来很多的技术难题。因此，软弱围岩的掘进技术和不良地质地段的施工技术是工程安全贯通的关键。 5、状态监测%故障诊断和维护 掘进机是机、电、液、光一体化的大型隧道施工作业系统，其作业环境恶劣，空间狭窄。由于后配套系统庞大、复杂以及实际地质条件的复杂性，施工中发生重大事故的情况也有报道，造成了巨大的经济损失和社会影响。如何建立先进可靠的监测诊断和维护技术，保证掘进机处于安全完好的掘进状态和提高机时利用率，都是需要解决的关键技术问题。 6、刀具 刀具是其破岩的关键零部件!而且硬岩掘进机施工中刀具的检

矿井岩巷快速掘进技术探讨

矿井岩巷快速掘进技术探讨 发表时间：2017-09-25T14:40:56.563Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第10期作者：占汪妹 [导读] 随着我国经济的迅猛发展，我国的工业化水平也随之稳步上升，因此在开展工业化过程中对能源的需求也在不断的增加。 摘要：本文浅要分析了对于巷道快速的掘进产生一定影响的要素，并且简单的分析了对解决此问题的有效措施，企业要想促进此技术科学合理的发展，煤炭企业在掘进岩石巷道方面就必须保证该技术的有效性、合理性和快速性，推动煤矿企业在掘进巷道方面的开采质量和速度平衡。 关键词：巷道；快速掘进；方法 引言 随着我国经济的迅猛发展，我国的工业化水平也随之稳步上升，因此在开展工业化过程中对能源的需求也在不断的增加，据有效数据显示，我国80%的一次性消费的能源供给是来源于煤炭。为了国家的健康、科学的快速发展，促进国家的可持续发展，岩巷工程是煤炭能源工业发展的重要成分，岩巷工程技术的改进在整个煤炭的发展过程中发挥着不可替代的作用。因此在保障矿井的开采区、“三大接替”等工作顺利进行的前提下，我们必须要把煤矿井巷的工作的快速性、有效性和合理性放在工作的首要地位。 在进行岩石巷道掘工作的过程中，岩石不仅比较完整，坚硬系数f还大于12，这就是影响矿石开采进度的最重要的因素，如果在工作过程中，对岩石巷道要求断面大且地质构造又有些不清晰地话，这样就会很大程度上影响矿石井巷工程的开采掘进的速度和工作进度，进一步对煤炭生产的质量和速度也会产生极大的影响。为了使得煤炭满足不断快速发展的工业需求，需要提高岩巷开采掘进速度，本文将浅要分析岩巷开采掘进技术。 一、影响因素分析 巷道的掘进工作是一个相对比较复杂的、一体化的施工过程，它不仅需要紧密连接各个生产的工序，而且巷道的掘进对于掘进设备的技术水平依赖性很强。在当前技术发展水平开看，无论是国产的还是外国进口的掘进设备对于煤矿岩石巷道快速掘进的需要都很难满足。（一）机械化的技术装备的水平低 当前我国的岩巷技术方式主要有两个方面的体现： 一方面是即使我国的一些企业在装卸和运输方面实现了机械化。但是还有一些工作仍然需要借助人工来完成，例如：打眼、喷浆等，我国大多数的煤矿企业存在此类的施工现象。虽然我国在很多方面的工作实现的机械化，但是在研制岩巷掘进设备的方面依然存在不足之处。我国的工业设备发展的水平比较低并且起步相对较晚，尤其是在矿石煤炭掘进技术设备的主要零件方面，我们没有核心技术做支撑，因此在对比同类的国外的产品时，我国和国外的产品之间存在着很大的差距；另一方面是技术水平较高的机械化作业线，因为不仅实现了在装卸、运输方面的机械化，而且在打眼、喷浆等方面的工作也实现了机械化。采用合理的、高效的、有大功率的导轨式凿岩机的钻装锚机组打眼和与之相配套的凿岩台车技术，这样不仅保证了井下工人工作的安全，与此同时还降低了井下工人的工作强度，岩石井巷工作要求的生产效率需求也得到了满足。 （二）巷道的掘进施工的工艺 巷道的掘进施工的掘进技术设备存在的局限性就在很大程度上导致了井巷掘进施工技术工艺的相对落后。根据有效数据显示，在整个施工的巷道的施工过程中支护掘进的时间就占到60%以上。锚梁网、锚杆、锚喷等支护工艺的手段在煤炭挖掘的施工中有着很广泛的应用，这种施工工艺虽然在很大程度上节约了巷道支护的施工时间，但是想要进一步的提高巷道掘进的施工速度，最重要的就是处理好巷道掘进工作和掘进巷道作业中的支护工作。 （三）巷道地质的条件 不管是煤巷还是岩巷，断层带和构造地带是我们在整个施工过程中最经常遇到的问题，在如此复杂的地质条件下进行巷道掘进施工，不仅会对施工的进度产生巨大的影响，而且还会对施工的安全性和施工员工的的生命安全造成极大的威胁。 二、提高岩巷快速掘进的对策 （一）超前地质探测技术研究 巷道超前探测技术是巷道掘进安全系数最高、最可靠的一项探测技术。经过数年以来，在对攻关这项技术上各国都投入了很大一部分的的人力、物力、财力，因此在世界上各个主要采煤国在这项技术上都取得了非常大的成就。但是我们必须在煤层巷道掘进方面要更加深入研究的探测技术，因为我国的煤炭企业在施工的工作过程中对于分辨小的构造问题和探测技术都不是很精准。 目前国内外在煤矿地质探测技术方面主要采用的是矿井工程物探技术，和之前的地质理论预测和巷道、钻探勘探技术相比，矿井震波法和矿井工程电法预测是主要的方法。但是由于复杂的、不均一的煤矿井下地质结构，目前在世界上还没有任何一个国家可以用全面的、成熟理论阐释和分析超前探测预测此技术。和煤炭的开采技术比较，我国虽然在矿井方面的工作中有了一些比较成熟的装备，但是在超前地质探测技术的研究方面还是存在着许多欠缺的地方，例如： 1.要因地制宜，根据不同地质的矿井采用不同的探测和掘进方式上。 2.煤岩层的不同之处在探测和掘进的方法有两面不同的性质，它不仅是探测的制约因素还是探测的基础条件。 3.由于复杂的井下的地质环境，简单的探测方法不能满足探测和掘进工作的需求。 4.在施工的过程中，，对于控制断层来说，在分析煤层的厚度断层的程度上依然存在很多不足之处。 （二）强化施工组织的管理，实现多工序平行交叉作业 在不违背煤矿安全的规章制度和确保施工工人的安全的前提条件下，要加大多工序平行交叉作业的实行力度。要根据施工的管理水平、施工技术和机械技术设备，合理分析和测量各工序所需时间和潜在能力，选择合理的施工的形式。在当前的岩巷掘进过程中，凿岩和装岩是实现平行作业的工序的主要组成部分，但是对于其他不同施工工序来说，也要尽最大可能地实行平行作业方式。 （三）施工的组织管理合理化 实现掘进的高效率最主要的影响因素就是施工的组织管理要科学化、合理化。为了保证巷道施工能够快速、高效率发展，满足高质量

煤矿岩巷快速掘进技术的优化

煤矿岩巷快速掘进技术的优化 发表时间：2019-11-25T09:49:20.987Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：池强 [导读] 摘要：煤炭是我国的主体能源，其供给对中国经济的正常运行起着重要的作用。 山东新陶阳矿业有限责任公司山东省肥城市 271600 摘要：煤炭是我国的主体能源，其供给对中国经济的正常运行起着重要的作用。煤矿开采是获取煤炭资源的途径，中国的煤层埋深变化比较大，多采用井工开采。在过去，煤矿开采主要采用炮采和普采工艺，而现在，大多数矿井采用的是综采工艺。随着综采技术的改进，煤炭开采效率不断提高。本文对煤矿岩巷快速掘进技术的分析。 关键词：煤矿开采；岩巷；快速掘进 引言 在岩巷掘进过程中，施工的流程有多个工序，这些工序组成了岩巷快速掘进系统。若每道工序的衔接不流畅，则掘进的速度受到了很大的影响。这只是在技术层面上的原因，而很多掘进系统还受到煤矿地质条件的影响。所以岩巷快速掘进时应该综合考虑技术和地质方面做出合理的调整，从而提高煤矿岩巷的掘进速度。 1煤矿岩巷快速掘进技术 1.1爆破 岩巷爆破可分为两个阶段。最初，切割孔被喷射以形成自由面或空隙或沿隧道轴切割。切割完成后，剩余的孔朝向切口喷出。岩巷爆破的结果主要取决于切割孔爆破的效率。在切割中发射的第一次充电类似于火山口爆破。应力波引起的径向压裂是爆炸破碎的主要原因，气压仅是应力波产生的裂缝延伸的原因。两个压力即应力和气体的影响性质在接合岩体中是不同的，其中接头限制了应力波传播。另一方面，气体穿透接合面并试图分离岩块。在连接地层中碎片的大小和形状由气体压力和关节特征决定。在爆破的第二阶段，随着自由面的可用性提升，应力波的利用率增加。由于第一阶段的切口形成，在第二阶段中由于破裂和反射的拉应力导致的岩石破裂效率更高。 1.2岩体破裂 岩巷开口周围爆炸引起的岩体破坏，破裂类型可以分为三类：①由于压裂造成的损坏；②利用不连续性和剪切的结构损坏；③导致两个不同岩石单元之间的分离或类似岩石类型之间的岩性边界的岩性破坏。这一阶段，角砾岩具有低Q值，P波速度和弹性模量。另一方面，在具有相对高得多的Q值，P波速度和弹性模量的紧凑玄武岩中发现由于垂直和垂直关节以及过度爆裂。联合方向对岩巷开挖过程中的超挖/破裂以及抽穗和台阶操作具有重要影响。垂直于岩巷方向作用力有利于形成良好的拉力并且平行于隧道前进方向产生拉力。 1.3边界爆破 通常，在岩巷掘进中使用两种类型的边界爆破：预裂开和光滑爆破。当同时开挖两个紧密间隔的带电孔时，从两个孔产生的应力波在孔之间的平面处碰撞，并产生垂直于孔轴的二次拉应力前沿，并有助于沿着连接孔的线延伸径向裂缝。来自爆炸气体的楔入作用有利于沿同一线延伸裂缝。此外，相邻孔的延迟定时需要非常精确，使得应力波应该在中点处碰撞，并且可以减少孔之间断裂的任意性。边界爆破性能很大程度上取决于采掘面的性质和方向。当预裂结轴与预分裂轴成1-30°的角度时，采掘面取向会对预裂结果产生不利影响。在光滑喷砂中，轮廓孔和最近的生产孔之间的延迟间隔保持很高，以便在轮廓孔爆炸之前促进材料在生产孔中的完全移动，使得轮廓孔中的气体膨胀朝向开口发生。采用线钻作为替代技术，沿着轮廓钻出许多不带孔的孔，间距是孔直径的2-4倍。一排空孔与最后一排带电孔的距离保持为正常负荷的0.5-0.75倍。在主爆破回合期间连接空孔并沿轮廓产生分离。 1.4底孔掘进技术 采矿业正在努力通过改善碎片来降低系统成本来提高生产率。为了实现这一目标，开发新技术及其应用至关重要。煤矿企业开发了一种底孔掘进技术以实现提高采矿业生产率的目标。该技术通过木制垫片或封闭的PVC管在干孔底部进行空气铺面。空气甲板的使用为爆破孔中爆炸装药分配提供了更大的灵活性。 1.5快速掘进的自动化技术 1.5.1锚杆支护自动化技术 由于重型机械设备和瓦期涌出量以及工作面产量，对煤矿岩巷快速掘进都有影响，所以，维护煤矿岩巷道必须要加强，巷道的断面应该加大，但是巷道断面太大，对巷道稳定性会有影响，为了将以上问题有效地解决，应该运用以下2 种措施：（1）掘进机构与锚杆钻臂自动控制有机地结合，既能够使锚杆钻臂临时快速自动化有效地实现，又能够将永久支护自动化实现；（2）分析和研究大断面煤矿岩巷的原理应该加强加大，从而使锚杆支护自动化得以有效地实现。 1.5.2掘进机自动化技术 控制掘进机自动主要有自动纠偏和自主定位以及自动截割三种，为了使煤矿岩巷快速掘进工作面的稳定生产能够得以有效地保证，可以有效运用液压和电子等相关技术，致使煤矿岩巷快速掘进工作面的自动化得以实现。 1.5.3传输掘进工作面信息技术 由于煤矿环境比较恶劣，煤矿岩巷掘进工作面的自动控制，传输高效和精准以及实时信息的功能都应该具备，所以，煤矿岩巷快速掘进工作面机电自动化系统，若想将传递信息有效地实现，应该将网关合理地选择，再运用实时环网交换机和其他的设备，将所要传递信息与以太环网接入，从而将煤矿岩巷掘进面各种信息有效地传输。 2提高岩巷快速掘进的措施 2.1 强化组织管理，多工序交叉作业 在岩巷掘进作业过程中，为了提高掘进作业的速度，在严格遵守煤矿安全生产规程的基础上，建立多个工序交叉作业方式。通过多工序交叉作业，有效地减少各个工序的作业时间以及衔接时间。为了使各个工序能同时作业，应该充分了解各个工序的内容和限制条件，从而制定出合理科学的作业方案。在岩巷掘进时采用多工序交叉作业方式能有效地提高掘进的效率。多工序的平行作业和交叉作业离不开科学的组织和管理，这就要求在岩巷的掘进具体施工过程中，应该重视施工的管理和工序的合理分配。 2.2 更新掘进设备，提升工人作业技能 岩巷的掘进是通过机械设备来完成的，机械设备的好坏对掘进施工起着至关重要的作用。良好的掘进设备不仅能保证掘进速度，还能