我国煤矿岩石巷道掘进技术现状与展望.ppt

1. 煤矿岩巷掘进的特点 2. 岩巷钻爆法施工工序 3. 国内外煤矿岩巷常用的作业线 4. 凿岩爆破技术现状及发展 5. 装岩运输现状及发展 6. 支护技术现状及发展 7. 施工组织与管理 8. 我国岩巷单进稳步提高 9. 结语
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围岩特征：煤田均属于沉积矿床，因此围 岩以灰岩、泥岩、砂岩、页岩、煤等5种 沉积岩类为主，其节理裂隙非常丰富，强 度较低，这些岩石对支护不利，但对开拓 掘进是有利的。
因此，要实现中深孔爆破，应当选择功率 较大的凿岩机。
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液压钻车与正装侧卸装岩机为主的作业线；
钻装锚一体化作业线。
以上三种作业线中，德国多采用钻车与正装侧卸 装岩机配套的作业线；法国、瑞典、日本等国多 采用钻装锚一体化的作业线；而我国则多以手持 凿岩机和耙斗装岩机为主的作业线。
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凿岩机具的现状及发展 爆破工艺的现状及优化技术 爆破器材的研究
Fra Baidu bibliotek
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风动气腿凿岩机 风动导轨式凿岩台车 液压凿岩台车
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风动气腿凿岩机由于具有重量轻，结构紧
凑，机动灵活，适应性强等特点，是我国
应用最为广泛的一种凿岩工具。在我国较 为广泛使用的手持式凿岩机主要有：7655、 YT24、YT26、YT27、YT28、YTP26、YT25DY 等七种，其中7655（ YT24 ）凿岩机性能、 质量较为稳定。近年来市场上出现了最新 的YTP29型。
中国矿业大学（北京） 单 仁 亮 教授，博导
副院长
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中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院副院 长、教授、博士生导师。国际岩石力学学会会员 ，中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员 会副主任委员、岩石破碎专业委员会副主任委员 、软岩工程专业委员会委员，中国煤炭学会支护 专业委员会特邀专家，科技部、教育部、国家自 然科学基金委员会项目评审专家，工程力学、岩 土工程学报、岩石力学与工程学报、爆炸与冲击
1996，2002，2006年先后3次获得省部级科技进步 奖。1998年荣获中央国家机关优秀青年称号（科 技类），2005年获北京市教育教学成果二等奖， 多次获中国矿业大学科技进步奖和优秀教学质量 奖。
指导毕业了21名硕士，在读硕士研究生65名，博 士研究生22名，6名博士后。
主要研究方向是：岩土工程、工程管理、爆破工 程、结构工程。
设备、器材：由于煤在成岩过程中，一些 有机物在腐化变质时产生了大量的可燃性
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气体（瓦斯），这些气体的存在使得煤
矿岩巷掘进变得更为复杂了，使井下所 用的设备、器材的选型受到了很多的限 制，对凿岩机具、装药运输设备、爆破 器材等性能的发挥产生了严重影响。这 是制约煤矿岩石巷道掘进速度的重要因 素。
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最佳炮孔深度的确定 掏槽技术 光面爆破技术 全断面炮孔数量的确定 一次爆破技术
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炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技术参 数之一，合理炮眼深度的确定在快速掘进 中是非常关键的，它决定着各工序的工作 量及完成时间，同时对爆破效果和循环进 尺有重要影响。
在确定炮眼深度时，要综合考虑岩石性质、 钻眼机械能力、循环作业方式、支护方式、 炸药的作功能力等。
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要与配备的凿岩机能力相适应
合理炮孔深度应保证凿岩机有较高的钻进速 度。资料表明：普通气腿式凿岩机在相同 的凿岩条件下，采用同一根钎杆钻眼时， 每增加1米炮孔，其钻眼速度就下降4%～ 10%左右。特别是当炮眼深度超过3米时， 由于钎杆与眼壁的摩擦增大，钻孔速度下 降很快。
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从发展的角度来分：气腿凿岩机为第一代；半
液压凿岩台车为第二代；七十年代的全液压凿 岩台车为第三代；到八十年代的电子设备给大 功率全液压设备提供了先进的自动化功能，这 种设备由换钎、定位开孔，到凿岩结束、返钎 全部自动化控制，这为第四代凿岩设备，九十 年代后凿岩机的功率又有所加大。从八十年代 后我国岩巷掘进设备没有多大发展，因此，目 前我国大部分矿山的凿岩设备尚处于第一代和 第二代的水平。
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由于风动气腿凿岩机存在输出功率小，钻速
低等缺点。因此，我国在上世纪就开始研 制安装在凿岩台车上使用的风动导轨式凿 岩机，已通过鉴定的有：YGP28、YSP-45、 YGP35、YG80、YGZ40、YGZ50、YGZ70、 YGZ90等八种。其输出功率接近风动气腿 凿岩机的2倍，扭矩为其3～6倍。
等著名杂志的论文评审专家。
主持完成国家自然科学基金、煤炭科技攻关、煤 炭科学基金等5项省部级以上项目，若干企业委托
的横项项目。作为第一作者在一级期刊或行业类 核心期刊上发表了有较高影响的论文40余篇，20 多篇被SCI、EI、ISTP检索。目前负责地下工程的
安全快速掘进、岩巷中深孔一次爆破、项目管理 信息化、CAD二次开发等若干上级部门或大中型 企业委托的科研项目。
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目前，国内外矿山岩石巷道仍然以钻眼爆 破法施工为主。
岩巷钻爆法施工工序较多，但主要分为以 下三大工序：
凿岩爆破 装岩运输 支护
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打眼 装药/连线
喷浆
放炮
岩巷掘进工艺流程
… 循环
通风
锚杆/挂网 出渣
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手持式凿岩机与耙斗式装岩机为主的作业 线；
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七十年代国外出现了以液压为动力、在工作原
理上与风动冲击式凿岩机相似的液压凿岩机， 我国在八十年代也研制了YYG80、YYGJ80A、 YYG90、YYG60、SCOP1238ME-R3805、 SCOP1032HD、YYGJ145、YYG30、YYT-30等 九种液压钻机。其穿孔速度是风动凿岩机的1-2 倍，能耗为风动凿岩机的1/3，噪音和粉尘都有 所降低。液压凿岩台车有GGJ-2Y、CTJY10-2、 SCJ-2等三种已鉴定定型。煤炭系统广泛使用 CMJ-17A(J)，CTH10-2F型全液压钻车。