煤矿巷道快速掘进技术与装备
我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展
我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展摘要：随着我国社会经济的不断发展，煤矿开采作为我国经济建设以及能源获取的重要行业，其综合技术也在不断地发展与完善，其中最为重要的一项技术便是巷道掘进，其应用质量与应用装备的安全性，都能够直接关系施工单位的安全生产。
为此，在对我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状以及发展趋势进行阐述分析的基础上，提出有效的策略，进而便有利于我国煤矿行业的有效发展。
关键词：煤矿；巷道掘进技术；巷道掘进装备引言：目前，我国对能源的需求在不断增加，煤炭资源的紧缺程度也在逐渐增加，煤炭的产量一直在逐渐增加，这主要是在于更多煤矿的开采，我国煤矿资源虽然比较丰富，但也是有限的不可再生资源，因而增加煤矿产量不应当以不断地开采新煤矿为主，而应当注重现有煤矿的生产量以及消耗情况等。
在这样的背景下，煤矿产业的发展以及高效生产极为重要，根据我国的经济发展规划，煤炭开采量以及煤矿行业的投资等都需要达到一个较高的标准。
挖掘和回采等都是煤矿生产过程中的重要环节，因而挖掘技术和装备的质量对煤矿生产的质量和安全问题便会造成重要影响，应当注重高效化的掘进技术和掘进装备的利用。
一、我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状（一）综合机械化掘进技术和装备煤矿巷道掘进技术和装备在当今已经有了较为广泛的应用，其中最为重要的，也是出现最早的便是综合机械化掘进技术和装备，其主要由装载机等装置构成，目前我国科研人员也逐渐开发出了技术更为高端的综合机械化掘进装备，已经投入到了实际的生产之中。
这种新型技术装备在世界都拥有领先的水平，机身极为小巧方便，能够适用于各种不同的场景，还带有故障诊断和工况检测功能，对我国煤矿开采质量的提升具有重要影响。
（二）连续采煤机高效掘进技术和装备连续采煤机是一种高效的掘进技术和开采装备，多适用于井下多巷道的情况下进行开采，这种技术装备最开始是从引进单机装备发展成连续型装备的，甚至创下了单日掘进70m以上的高纪录，在国内掘进装备发展中也具有重要的影响。
3煤矿采掘生产新技术、新装备、新工艺及新材料应用
当煤层厚度为1.5~6.0m,倾角大于5°,在一个条带内煤层比较稳定的条件下,应优先选用伪倾 斜柔性掩护支架采煤法,其工作面伪倾斜角度一般不小于25°,工作面长度一般为30~60m,年进度 可达480~660m。
采取“锚、网、索、喷、架、注”联合支护的方式,
以维持大埋深巷道软围岩的稳定
原理
双向聚能张拉成型爆破是通过双向聚能装置的导向和抑制作用,对爆轰产物产生双向聚 能效应,使非设定方向上的围岩均匀抗压,而设定的两个方向上的围岩集中受拉,在张应 力的作用下实现岩体的定向断裂。
切顶卸压沿空成巷是一项系统工程,由工作面的不断推进而逐步完成和实现,具体工艺如下:
首采面上下平巷施工。 需留巷平巷工作面侧加固锚索及顶板 预裂爆破钻孔施工(不一定是下平巷)。 远程实时监测系统布设。
巷道支护体系结构图
直接顶的岩性较差,岩层 内裂隙发育且破碎,抗压 强度低,属于Ⅰ类不稳定 岩体,强度指数D≤3 MPa
煤体强度低,节理发育, 煤层易破碎、不稳定,硬 度系数f=0.3~1.0
底板岩体为极软或极松 软的泥岩、砂质泥岩,等 限比压q≤5 MPa
A
顶板软
B
煤层软
C
底板软
顶板平衡拱的高度随巷帮等效半宽的增大而线性增大。 巷帮等效宽度的增加将引起顶板平衡拱的扩大,加强两帮支护有助于控制顶板平衡拱高度,提高顶板的稳定性。
敞开式全断面硬岩掘进机结构上没有用于掩护的护盾,适用于围岩地质条件较好 的巷道,可随掘进及时进行挂网、打设锚杆和喷射混凝土。
1—刀盘; 2—石渣漏斗; 3—刀盘驱动装置; 4—支撑装置; 5—盾尾密封; 6—凿岩机; 7—砌块安装器; 8—砌块输送车; 9—盾尾面; 10—辅助推进油缸; 11—后盾; 12—主推进油缸; 13—前盾; 14—支撑油缸; 15—带式输送机
我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展研究
我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展研究我国绝大部分煤矿采用地下开采方式，随着我国对煤炭资源的快速消费，我国煤矿产能越来越大，综采工艺发展成熟，综掘工艺却相对落后，多数矿井存在采掘失调问题。
尤其近年煤炭价格的下跌，采掘失调问题日益突出，由于巷道掘进效率低，煤矿开采建设周期长、时间成本高，煤矿巷道快速掘进技术的研发对于提升煤矿竞争力具有至关重要作用。
标签：煤矿；巷道；掘进；装备1引言我国是煤炭大国，煤炭的开采主要是以井下开采为主，特别是进入21世纪以后，随着科学技术的飞速发展和进步，我国的煤矿开采技术和设备都得到了空前的提升，自然煤矿的开采效率也得到了相应的提高。
但是，我国煤矿巷道快速掘进技术与设备发展相对比较滞后，导致了煤炭企业各个领域发展不平衡，造成煤矿开采比例失调。
近些年来，能源的结构模式和增长方式都发生变化，这造成了煤炭严重产能过剩、开采煤炭比例失调、煤矿巷道掘进速度低下、煤矿开采周期长、难度大、成本太高以及设备陈旧等诸多问题。
为了解决这些问题、优化产能结构，为了提高煤矿的开采速度、降低生产成本以及实现煤矿安全高效的运行，当务之急是要提高煤矿巷道快速掘进技术，以及创新、优化设备。
2煤矿巷道快速掘进技术现状进入21世纪以后，我国的煤矿掘进技术得到了快速的发展，锚杆支护技术也得到了一定的普及，煤矿巷道开采技术主要有三个要素：人工、爆破以及掘进，这三要素组合起来形成了以掘进机为主的3种不同的掘进工艺。
第一，悬臂式掘进机与锚杆钻机搭配工作；第二，连续开采机与锚杆钻车搭配工作；第三，众多掘锚机一同工作实现掘锚一体化、自动化。
其中，应用最多的是第一种掘进工艺，其在配合作业中有着极强的适应性，但是其掘进速度相对较慢。
第二种掘进工艺主要应用在我国神东、榆林一带的矿井，其在作业中对煤矿地质条件有较高要求，在施工时需要交换顺序。
第三种掘进工艺的特点是可以实现掘锚同步作业。
实现掘锚作业的一体化，只要作业条件具备，就能够极大的加快掘锚速度。
煤巷快速掘进综合技术
未来研究方向与展望
01
精细化施工
未来煤巷快速掘进技术将更加注重精细化施工。通过精细化设计、精细
化管理和精细化操作，降低巷道掘进过程中的能耗和物料消耗，提高巷
道成型质量和掘进效率。
02
绿色掘进技术
随着环保意识的日益增强，绿色掘进技术将成为未来研究的重要方向。
通过研发低污染、低能耗的掘进设备和工艺，减少掘进过程中的环境污
积水及时排出。
通风方式选择
根据巷道长度、断面形状和瓦 斯涌出量等因素，选择合适的 通风方式，如压入式通风、抽 出式通风等。
通风设备选型
选用高效、低噪音的通风设备 ，提高通风效果，改善作业环 境。
瓦斯防治
加强瓦斯监测，采用瓦斯抽放 等措施，降低瓦斯浓度，确保
巷道施工安全。
CHAPTER 03
煤巷快速掘进的辅助技术
CHAPTER 02
煤巷快速掘进的关键技术
高效掘进机械装备技术
掘进机选型
选择适合煤层地质条件的 掘进机，提高掘进效率。
截齿优化
对掘进机的截齿进行优化 设计，降低截割阻力，减 少机械磨损。
装备自动化
采用先进的自动控制系统 ，实现掘进装备的自动化 操作，减少人工干预，提 高掘进速度。
巷道支护与加固技术
技术集成
该技术集成了巷道支护、掘进设 备、通风、排水等多个环节的技 术，以实现整体高效掘进。
煤巷快速掘进技术的发展历程
初期阶段
早期的煤巷掘进主要依赖人工挖 掘，效率低下，安全性差。
技术发展
随着机械设备和自动化技术的发展 ，煤巷掘进逐渐实现机械化，大大 提高了掘进效率。
现代化阶段
近年来，随着计算机技术和人工智 能的进步，煤巷快速掘进技术逐渐 实现智能化，进一步提高掘进速度 和安全性。
煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究
当代化工研究Modem Chemical Research15 2021・09行业动态煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究*刘子港(山西西山煤电股份有限公司西曲矿山西030200)摘耍：本文立足于煤矿巷道快速掘进技术的发展情况，挖掘机械化、智能化、一体化方面存在的问题，并通过案例分析的方式，阐述掘 进装备与技术的优化措施，最后对快速■掘进技术与装备发展前景加以展望.力求通过本文研究，弥补当前快速掘进的发展缺陷，为后续快速■掘进领域发展指明方向”关键词：煤矿巷道；掘进技术；掘进设备；发展现状中国分类•号：T文献标识码：AResearch on Development Status of Rapid Tunneling Technology and Equipment in CoalMine RoadwayLiu Zigang(Xiqu Mine,Shanxi Xishan Coal and Electricity Co.,Ltd.,Shanxi,030200) Abstract z Based on the development of r apid tunneling technology in coal mine roadway,this paper explores the p roblems in mechanization, intelligence and integration,and expounds the optimization measures of t unneling equipment and technology through case analysis.Finally,it looks forward to the development prospect of r apid tunneling technology and equipment.Through the research in this paper,we try to make up for the development defects of c urrent rapid tunneling and p oint out the direction f or the development of t he f ield of r apid tunneling.Key words：coal mine roadway；tunneling technology^tunneling equipments development status当前国内煤矿开采行业不断发展，采矿技术水平不断提升，但因快速掘进技术与设备发展速度缓慢，导致许多企业出现采掘失调情况，严重影响发展效率。
大断面煤巷连采机快速掘进技术及应用
大断面煤巷连采机快速掘进技术及应用【摘要】本文主要介绍了大断面煤巷连采机快速掘进技术及其应用。
在我们先介绍了煤炭行业的背景，然后概述了大断面煤巷连采机的技术特点。
在我们详细解释了大断面煤巷连采机的原理和工作机制，以及快速掘进技术的应用实例。
我们分析了该技术的相关优势，介绍了技术改进和创新措施，以及安全生产保障措施。
在我们展望了大断面煤巷连采机快速掘进技术的发展前景，并提出了技术应用推广的建议。
本文通过介绍大断面煤巷连采机快速掘进技术，旨在促进煤炭行业的技术进步和安全生产，为行业的可持续发展提供有力支持。
【关键词】大断面煤巷连采机、快速掘进技术、煤炭行业、技术优势、安全生产、技术创新、发展前景、推广建议、总结。
1. 引言1.1 煤炭行业背景介绍煤炭是我国的主要能源之一，具有重要的经济意义。
煤炭资源的开采过程中存在诸多困难和挑战，如煤矿深度增加、煤层厚度增大、地质构造复杂等问题，这些问题对煤矿生产造成了一定的影响。
为了提高煤炭开采的安全性、效率和经济性，国内外煤炭行业一直在不断探索和创新煤炭开采技术。
煤炭行业对大断面煤巷连采机技术的发展和应用寄予了很大的期望，希望通过这一技术的不断完善和推广，进一步提升煤炭开采的效率和安全性，推动煤炭行业的可持续发展。
1.2 大断面煤巷连采机技术概述大断面煤巷连采机是针对深埋煤矿开采中出现的难题而研发的一种煤巷掘进装备。
其主要特点是采用了大断面工作方式，拥有较高的掘进效率和适应性。
大断面煤巷连采机在煤矿开采中具有重要的应用意义，可以有效提高采煤效率，降低工人劳动强度，优化煤矿生产结构。
大断面煤巷连采机技术的发展经历了多年的演变和改进，现已经成熟并得到广泛应用。
该技术主要包括机械结构、液压系统、控制系统和配套设备等方面的内容，具有精准的控制能力和高效的工作性能。
通过不断的技术创新和改进，大断面煤巷连采机在矿山开采中展现出了其独特的优势和价值。
大断面煤巷连采机技术的发展为煤矿开采提供了强有力的支持和保障。
快速掘进成套装备方案(简化版)
35~48分钟
辅助 接风筒、架皮带机架、其他
3小时/天
每循环35~48分钟，平均进尺1米，每小时可进尺1.35~1.71米，每天实 际工作15小时：
月进尺 = 30（天/月）×15（小时/天）×（1.34~1.71）（米/小时） = 603~629（米）
注：以上限于配套比较顺利，没有预锚等其它工序的理论计算。
支护高度（m）：
主
顶板初撑力（kN）：2×1600
要 技
顶板工作阻力（kN）：2×2400
术
支护强度（MPa）：
参
立柱油缸对地压强（接地比压）（MPa）：≤
数
侧帮初撑力（kN）：≤
侧帮工作阻力（kN）：≤
移架距离（mm）：900～1000
注：以上数据仅作参考，具体设计参数由矿方提供。
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巷道技术参数：
2）劳动强度大，作业环境差；
3）掘进和锚杆支护不能平行作业，进尺效率低。 因此，有必要研制一种快速掘进成套装备，以实现掘进和锚杆支护平行作业， 提高生产效率，改善作业安全环境，降低劳动强度，满足煤矿对于安全高效生产的 需要。
1
2
快速掘进成套装备
快速掘进系统：从广义角度讲，是一个很大的范畴，只要能提高进 尺又能提高机械化水平，我们都可以叫快速掘进系 统或设备。如掘锚机、连锚机、QMJ4260全断面矩 形煤巷掘进机等。
截割部控制 四向先导手柄
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机身
支承腿改为侧向支撑 去掉桥式转载机回转台 加装防撞缓冲 尾部加装导料装置
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掘进机
掘进机
除尘方案：超声波雾化外喷雾
原理 1、空气动力学原理：当含尘粒的气流绕过雾滴时，雾滴捕捉住气流中尘粒的几
率与雾滴的直径有关。雾滴大时，尘粒仅仅是随绕流绕过雾滴而未被捕捉。 雾滴与尘粒径相近时，更易与尘粒相撞而捕捉住尘。超声雾化正是应用这一 原理产生100μm以下，与微细的粉尘粒径相近的雾滴来捕获粉尘。 2、云物理学原理：由于雾滴微细，部分雾滴会在空气中迅速蒸发，使局部密 闭空间中的相对湿度迅速饱和。过饱和后的水汽会以尘粒为核凝聚，使尘 粒不断增大，直至落下，形成从“云”变成“雨”的过程。
煤矿工程继续教育：快速掘进成套装备
2）提高掘进设备的工作效率。 举例： QMJ4260全断面矩形煤巷掘进机（大柳塔煤矿） 生存环境：工况比较好。1）空顶距大（3米以上）；2）帮、顶、底板比
较平整，也不会出现炸帮等现象。
掘进机
15
截割部 截割部上方加装机载式探水钻机；
掘进机
探水深度约70米；
水平钻探范围高：1.5－2.4米；宽：距巷道中心左右各1米，共2米。
探水钻机收回状态
探水钻机工作状态
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探水钻在断面垂直打孔位置尺寸：
掘进机
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掘进机
操作台 增加七联换向阀，为探水钻机、铲板伸缩油缸、自移式支架供油；
增加梭阀及切换阀，保证掘进机动作与探水钻机及支架动作互锁； 操纵方式为全液控手柄。
顶锚杆：打锚杆（锚索）孔——装药卷——上锚杆（锚索） ——紧固 锚杆（锚索） ——前进0.9米，依次循环进行；
帮锚杆：铺帮网——打锚杆（锚索）孔——装药卷——上锚杆（锚索） ——紧固锚杆（锚索） ——前进0.9米，依次循环进行；
4.掘进、临时支护与锚杆支护平行作业；顶锚杆、帮锚杆平行作业； 5.人数需求：掘进机 2人、迈步支架 2人、锚护机 6人，总共需10人。
快速掘进成套装备
一、项目背景
快速掘进成套装备
目前，大多煤巷采用掘进机掘进，
1）人工架设前探梁，用风动锚杆机进行锚杆支护（附图）； 2）在掘进机上加装机载式临时支护装置和锚杆机进行作业；如三一龙门掘
锚护以及南高齿的掘锚护（附图）。
这几种作业模式，常常存在以下问题：
1）支护面积小、强度低，安全性差；
综采开切眼巷道的快速安全掘进(三篇)
综采开切眼巷道的快速安全掘进综采工作面开切眼巷道是安装综采机组，进行开采前准备的巷道。
由于综采支架长6.60m，横向排列，从而要求其断面必须是跨度较大的掘进巷道。
在分层开采的综采工作面中，受地质条件、支护材料和断面的影响，如果在短时间内迅速掘出开切眼巷道，则顶压、侧压传递不太明显，能保证安装综采设备时对高度、宽度的要求。
反之，则开切眼来压周期较短，顶压、侧压传递较为迅速，不仅造成压断木质顶梁、使巷道净高变小、宽度变窄，综采设备无法安装，同时，还造成二次起底、扩帮开切眼巷道的重重困难。
因此，快速而安全地掘进综采开切眼巷道是保证综采设备顺利安装的前提。
本文以白芨沟矿南四4421（三）工作面开切眼巷道为例，阐述综采工作面开切眼巷道的快速掘进与安全管理方法。
1工作面概况白芨沟南四4421（三）工作面位于南四采区第4阶段，所采煤层为2层煤，煤层结构变化较大。
轨道上山北部煤层剩余厚度平均15.40m，煤层中有一层夹矸，局部有两层夹矸，夹矸下煤层厚度平均为1.80m。
工作面倾斜长度为127m，煤层倾角9°，煤层直接顶为金属网假顶，直接底为实体煤。
根据掘进及回采地质资料证实，该工作面内地质构造简单，无断层和褶曲。
2巷道施工及支护方法根据《4421（三）掘进作业规程》的规定，首先沿顶网以轨道中心线为标准开掘出小断面切眼巷道，再进行大断面巷道的扩刷工作。
在掘进大断面切眼时，人为地分成煤帮侧、煤柱侧的掘进施工。
正常的工作是先进行大断面（煤柱侧）的施工。
大断面进行完打眼、放炮、出砟、架棚等工作顺序后，随之对其检查加固。
然后再进行小断面（煤帮侧）的掘进施工，依次循环，要求两断面的间距不小于10m。
支护方法为每循环放完炮后，先铺设金属网，背好帮、顶的板梁，接着挑前探梁，做好敲帮问顶工作后，上顶梁进行超前临时支护，然后出砟架棚。
在掘出距运输顺槽10m的大断面巷道后，依次沿轨道中心线两侧各1.10m，小金属支柱进行巷道顶部的稳定加固。
我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展
我国煤炭生产以地下开采为主 , 煤层赋存条件 复杂 , 煤层厚度在零点几米到数十米之间变化 。随 着综采技术的发展 , 国内已出现了年产数百万吨 级 、甚至千万吨级的超级工作面 , 使年消耗回采巷 道大幅度增加 , 从而使巷道掘进成为煤矿高效集约 化生产的共性及关键技术 。掘进和回采是煤矿生产 的重要环节 , 采掘技术及其装备水平直接关系到煤 矿生产的能力和安全 。高效机械化掘进与支护技术 是保证矿井实现高产高效的必要条件 , 也是巷道掘 进技术的发展方向 。 2007 年原国有重点煤矿掘进 总进尺 823万 m , 其中综掘进尺 273万 m , 综掘程 度 33% , 平均月进尺 334 m[ 1 ] 。
Presen t Sta tus and D evelopm en t of M ine Roadway
Head ing Technology and Equ ipm en t in Ch ina Coa l M ine
WANG Hong
( Ch ina Coa l Technology and Eng ineering Group Corporation, B eijing 100013, Ch ina) Abstract : According to the p resent status and the features of the m ine roadway high efficient driving in China coal m ines, the paper had a detail introduction on the m ine roadway driving technology for the full seam , coal m ine roadway, half rock m ine roadway and rock m ine roadway and the performance parameters of the typ ical driving equipment. The paper stressed the analysis on the gap between the Chinese made m ine roadway heading technology and typ ical heading equipment and the overseas heading equipments in the rock breaking capacity, suitability and reliability. The paper pointed out that the design, manufacturing, p rocessing technique, automation technology and key technology of the domestic heavy heading equipment shall be further imp roved and op tim ized. In combination w ith the disadvantages exis2 ted in the high efficient heading technology and equipment for the coal m ines in China, the paper has analysed and p redcted on the devel2 opment tendency. Key words : coal m ine roadway; high efficient heading equipment; heading technology; development p rediction
巷道快速掘进技术与装备发展现状
巷道快速掘进技术与装备发展现状1引言随着我国煤矿综采技术、综采设备以及矿井配套设施的快速发展，综采工作面的开采强度成倍增加［1］。
原煤产量由2000年0.998Gt激增到2014年的3.87Gt。
2016年，全国原煤产量有所下降，但产量依然保持在3.3Gt以上，因此井下掘进工程量飞速剧增，“采掘失衡、掘进滞后回采”的矛盾一直存在并日益加剧。
采掘工作面的比例（弟掘）从2001年的1 ：2.25提高到2011年的1 ：3.20。
2011年，万吨原煤巷道掘进率已经激增到12.86m［2］。
种种数据表明，巷道的掘进技术水平和装备的机械化、自动化、智能化的发展仍然落后于回采的技术和装备水平，巷道的掘进速度已经滞后于煤炭生产的需求［3］。
尤其是神东矿区特大型现代化高产高效千万吨级的工作面，使得年消耗回采巷道的速度飞速增长，从而使得巷道掘进成为制约矿井高产、高效集约化生产的关键环节。
高效自动化、集约化、智能化是保证矿井高产高效的必要条件，也是未来巷道掘进技术和掘进装备的发展趋势。
2 煤巷及半煤岩巷传统掘进技术20世纪80年代以后，我国对煤矿设计进行了改革，取消了岩石集中平巷布置方式，将开拓巷道和采准巷道均布置在煤层中，降低了巷道掘进的难度，增加了煤巷在井巷工程中的比例，有利于提升矿井的整体巷道掘进速度。
目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的70%［4］。
2.1悬臂式掘进机配套单体锚杆钻机作业线20世纪60年代，我国开始研发悬臂式掘进机，主要以30〜50kW的小功率掘进机，并进行工业试验［5］。
80年代初引进AM50型、S-100型两种典型掘进机机型，同时加强对引进掘进机的消化吸收工作，并根据我国特有的地质条件和生产工艺积极改进、研发适合的掘进装备［6］。
经过30多年的消化吸收和自主研发，目前我国已具有以中国煤炭科工集团太原研究院为代表的多家先进的掘进机生产企业，研制出轻型、中型、重型3大系列10多种型号的掘进机，截割功率50〜315kW,截割岩石硬度f4〜f12,截割巷道断面3.8〜42m2,整机截割能力和稳定性已达到国际领先水平。
采矿工程巷道掘进和支护技术的应用
采矿工程巷道掘进和支护技术的应用采矿工程是指利用科学技术方法开采矿产资源的工程活动。
巷道掘进和支护技术是采矿工程中非常重要的一环，它直接关系到采矿工程的安全与效益。
下面我们就来详细了解一下采矿工程巷道掘进和支护技术的应用。
一、巷道掘进技术巷道掘进技术是采矿工程中最常用的一种工程建设技术之一，它是指在地下开采煤矿、金矿、铁矿等资源时，通过机械设备将地下岩石开采、破碎和运输到地面，以实现资源的高效开采。
巷道掘进技术主要包括钻孔爆破、机械切割和机械掘进等几种方法。
1. 钻孔爆破在采矿工程中，钻孔爆破是一种常用的巷道掘进方法。
它是利用钻机在地下进行钻孔，然后将爆破药品填入钻孔中，通过爆炸力量将岩石炸碎，再通过装载机将碎石运输到地面。
这种方法可以提高开采效率，减少劳动强度，但同时也会对地下环境造成一定程度的破坏。
2. 机械切割机械切割是一种比较新型的巷道掘进方法，它是利用机械设备在地下对岩石进行切割和挖掘。
相比于传统的钻孔爆破方法，机械切割可以更加精确地控制爆破面，减少爆破带来的地质灾害，保护地下环境的完整性。
3. 机械掘进机械掘进是另一种有效的巷道掘进方法，它是利用足够强大的机械设备直接对岩石进行挖掘和运输。
机械掘进可以大幅提高开采效率，减少人力成本和安全隐患，但同时也需要消耗大量的能源和材料。
巷道支护技术是指在巷道掘进过程中，地下岩石和土壤的稳定性受到破坏时，采取一定措施来保护巷道的稳定和安全。
巷道支护技术主要包括钢筋混凝土支护、锚杆支护、预应力锚杆支护、喷浆支护等多种方法。
1. 钢筋混凝土支护钢筋混凝土支护是较为常见的巷道支护方法。
它是在巷道壁面和顶部进行混凝土喷浆加固，并配以一定数量的钢筋，以增加巷道的稳定性。
钢筋混凝土支护不仅可以防止地质灾害的发生，还可以在一定程度上延长巷道的使用寿命。
2. 锚杆支护锚杆支护是利用特殊的锚杆设备将巷道壁面和顶部固定，以增加巷道的稳定性。
锚杆支护不仅可以减少巷道开挖时对地下结构的破坏，还可以有效地降低巷道的维护成本。
井巷掘进新技术新装备及工艺
三、岩巷快速掘进技术 3.3 岩巷盾构机掘进（TBM）
盾构机在国内隧道掘进中，取得了月最高进尺1034m的好成绩。
三、岩巷快速掘进技术
（一）工作原理
利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，由悬臂掘进机的“ 刨削” 优化为“磨削” 。 通过旋转刀盘上的铲斗齿卷起石渣，落入主机皮带机上向
履带式行走，作为可弯曲胶带机的牵引头车。
2.3 掘锚一体机快速掘进技术
定点弯曲，跟随连续采煤机、掘锚机的转 弯、开掘硐室要求。 变频电动滚筒多点驱动。 特制可弯曲胶带。 前进、退机采用联动控制，不需人工干预。 可弯曲胶带转载机
2.3 掘锚一体机快速掘进技术 自移动力站
变频器用于驱动胶带。 在自移机尾的刚性架上移动，采用销齿驱动，牵引可弯曲胶带机后退。
板支护机械化，劳动强度低；
作业线2：
② 需要设计调机硐室（可兼作 探放水硐室）； ③ 巷道月进尺500～600m。
2.3 掘锚一体机快速掘进技术
掘锚一体机是指将掘装 功能与锚杆钻机的钻锚支护 功能有机的结合在一起，构 成整体的掘锚装备，实现切 割、装运、行走、锚杆支护 于一体，达到掘、支平行作 业，快速掘进。 同连续采煤机和锚杆钻车 交叉换位施工相比，掘锚一 体化技术适用范围更广；同 悬臂式掘进机作业线相比， 掘锚联合机组的掘进工效是 前者的2倍以上。
三、岩巷快速掘进技术
（四）工程实践
（2）配套运输系统 连续化排矸系统： 采区配套专用排矸皮带运 输系统，混合立井中布置一 套9t矸石箕斗，专用于提矸 ，实现排矸连续化。 多元化辅助运输： 平巷运输采用防爆蓄电池 机车，采区内部采用单轨吊 运输。
刀盘安装图
撑靴安装图
主驱动电机安装图
煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究
煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究随着煤矿深部开采的不断推进和煤矿安全生产的要求日益提高，煤矿硬岩巷道的快速掘进技术成为了煤矿工程领域的研究热点。
煤矿硬岩巷道快速掘进技术的发展，对提高煤矿开采效率、提高矿山生产力、降低成本、提高安全性和环保性等方面都具有重要的意义。
本文将从传统掘进技术的局限性、快速掘进技术的发展现状、关键技术及应用前景等方面进行探讨，以期为煤矿硬岩巷道快速掘进技术的研究和实践提供一些思路和参考。
一、传统掘进技术的局限性传统的煤矿硬岩巷道掘进技术主要包括机械掘进和爆破掘进两种方式。
机械掘进主要通过锚杆钻机、隧道掘进机等设备进行，而爆破掘进则是通过钻孔、装药、起爆等步骤进行破碎松动硬岩的掘进方式。
传统掘进技术存在一些局限性：1. 低效率：传统掘进技术在掘进速度、效率和成本等方面存在一定的限制，无法满足煤矿深部开采的需求。
2. 安全隐患：传统掘进技术中的爆破掘进存在一定的安全隐患，容易引发矿井事故，对矿工的安全造成威胁。
3. 环保问题：传统爆破掘进在破碎硬岩的过程中会产生大量的粉尘、废渣和噪音等污染物，对矿山环境造成不良影响，不利于矿山的可持续发展。
传统的煤矿硬岩巷道掘进技术存在一定的局限性，需要通过技术创新和改进来提高掘进效率、降低成本、提高安全性和环保性等方面的问题。
二、快速掘进技术的发展现状为了克服传统掘进技术的局限性，煤矿硬岩巷道快速掘进技术得到了广泛的关注和研究。
当前，国内外煤矿硬岩巷道快速掘进技术主要包括以下几种：1. 光学激光束切割技术：利用高能激光束对硬岩进行切割，具有掘进速度快、无振动、无噪音、无粉尘等优点，可大大提高掘进效率和安全性。
2. 液压割岩技术：利用水力液压进行岩石的切割和破碎，能够在不破坏周围环境的情况下完成掘进作业，具有很高的适用性和环保性。
3. 隧道掘进机技术：通过隧道掘进机进行机械掘进，能够实现快速掘进、高效率和成本节约，并且可以减少对矿山环境的影响。
4. 水射流掘进技术：利用高压水射流对硬岩进行喷射和切割，能够实现无振动、无噪音、无粉尘的掘进作业，对矿山环境的影响较小。
煤矿巷道支护与快速掘进技术探讨
煤矿巷道支护与快速掘进技术探讨发布时间：2022-04-24T11:35:45.644Z 来源：《工程管理前沿》2022年1期作者：李连波[导读] 在实际煤炭生产时，最需要工作人员重视的问题就是采掘协调，我国煤炭行业在不断发展的过程中，李连波淮河能源集团工程服务中心安徽淮南 232000摘要：在实际煤炭生产时，最需要工作人员重视的问题就是采掘协调，我国煤炭行业在不断发展的过程中，已经开始逐渐完善煤矿掘进技术，但是依然存在不足，所以要想使矿井开采的安全性得到有效保障，使煤矿采掘质量得到有效提升，就应该进一步完善开采技术，使煤矿企业的核心竞争力能够得到有效提升，为企业带来更多的经济效益。
基于此，本篇文章对煤矿巷道支护与快速掘进技术进行研究，以供参考。
关键词：煤矿；巷道支护；快速掘进技术引言在煤炭作业开展中，需要将快速掘进技术作为基础，特别对于斜井或者水平巷道而言，快速掘进技术的使用可以保证作业安全，同时提升安全生产效率。
巷道快速掘进技术的优势在于，保证施工安全性的同时降低施工成本。
通过了解矿产开采情况，得出我国矿业开采仍然处于半机械化时代，对于煤炭事业未来发展产生的限制因素，与西方发达国家相比，在煤矿开采方面仍然存在距离，因此需要深入研究煤矿巷道快速掘进技术，保证技术应用科学性与稳定性，解决快速掘进技术应用过程中出现的影响，保证矿业稳定发展。
1巷道掘进工艺与施工方法分析按照设计方案，根据矿生产技术科测量组标定中腰线，人工破浆皮。
掘进工艺流程如下：掘进机抹角掘进配合人工出煤（矸）→安装可伸缩型胶带输送机→正常掘进→掘进至切眼位置→掘进到位→停止掘进。
根据现场顶板和煤墙情况，考虑煤岩层理和实际情况，选择适当的进刀方式（一般情况自下而上，煤墙松软的可考虑先扫底，再从上往下割）。
割煤时，先将截割头落地清煤扫底，再从煤墙底部截入割煤；割煤时匀速推进；开机时铲板必须落地，注意扫底，防止出现越掘越高的现象。
割煤时严禁任何人员进入机身两侧、截割臂附近和空顶区。
煤矿最新掘进新技术、新装备及工艺介绍
2.2 连续采煤机快速掘进技术 （2）连采机单巷快速掘进与支护
单巷快速掘进配套作业线主要有以下两种： 作业线1：连采机+两臂锚杆钻车+掘锚后配套 作业线2：连采机+四臂锚杆钻车+梭车
2.2 连续采煤机快速掘进技术
作业线1：
作业线2：
技术特点：
① 支护与掘进交替作业，顶 板支护机械化，劳动强度低；
创造淮南矿业集团硬岩巷道掘进最高纪录。
三、岩巷快速掘进技术
煤矿全断面硬岩掘进机（TBM）最适于硬岩掘进，最能发挥设备效能。试 验巷道遇到软分层，总长度260米，软岩滑面发育，帮、顶岩石在弧顶和 肩窝掉落，影响掘进。 过软分层应对措施： 超前支护，缩短顶板暴露时间，具备支护条件的地方立即支护。 关注推力及进度数值变化，岩石较软地段降低转速，减少刀盘振动对围 岩的破坏，放缓推进速度、减少步进距离。
四、巷道支护技术发展
引言 第主动、被动联合支护
2.3 掘锚一体机快速掘进技术
通讯控制
以十臂锚杆钻车为操控中心，集中显示工作面视频及设备状态 信息。
设备之间配备测距传感器，相互定位，实现掘、锚、运多个作 业单元联动。
三、岩巷快速掘进技术
3.1 岩巷钻装机组快速掘进 凿岩及装运两项功能于一体，解决设备交叉换位的空间和效率问题，
实现岩巷快速掘进。
操作控制室
三、岩巷快速掘进技术 （四）工程实践
巷道进尺： 1月10日～3月12日，700m巷道完工并准确实现贯通，耗 时52天。 平均单进13.5m/d，最高日进尺30.7m（ 3月4日）。 综合单进404m/月。
三、岩巷快速掘进技术
第二条试验巷道施工情况
巷道名称：张集矿1415A高抽巷。 工程量：1308米。 2015年7月5日掘进，10月10日完工。 掘进时间97天，进尺1308米，9月份单进达到560米，
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前言
煤炭科学研究总院南京研究所
煤矿巷道是煤矿井下生产的脉络。据不完全统计， 我国煤矿每年巷道（岩巷、煤巷、半煤岩巷）掘 进量已经超过10000km，实现煤矿巷道的快速掘 进，保持其畅通和完好，对矿井正常生产和安全 生产具有重要意义。
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前言
煤炭科学研究总院南京研究所
近几年来，我国煤矿巷道掘进施工技术和装备有 了长足的发展，掘进机械化水平有了较大的提高。 但是，我国煤矿掘进技术水平与世界先进国家相 比，仍有较大差距，特别是岩巷掘进技术差距较 大。以国有重点煤矿为例，每年岩巷掘进进尺 1300～1600km，掘进工作面1600个左右，全国 平均单进水平为60～70m/月。装载机械化水平 80%左右，平均工效约为0.1３m/工。
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1 概述
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为了进一步提高我国岩巷掘进机械化装备水平， 加快岩巷掘进单进，近年来我国在不断完善以钻 爆法为主的岩巷掘进机械化作业线的同时，在综 掘法岩巷机械化作业线成套装备的研究开发方面 也取得了突破，特别是大功率重型掘进机的研制 成功，为我国煤矿岩巷快速掘进技术的发展奠定 了基础。
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1 概述
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巷综掘法施工的试验。这种先进的岩巷施工方法 是上世纪八十年代后期发展起来的，其核心技术 是开发一种集岩石截割、岩石装载和转运、巷道 支护、防尘等功能为一体的综合机械化施工设备， 德国、奥地利、日本、瑞典等都广泛采用掘、钻、 装、锚一体化岩巷掘进机械化作业线，真正实现 了岩巷的快速掘进。
2.1 钻爆法岩巷掘进机械化作业线
2.1.1 气腿式凿岩机+耙斗式或铲斗式装岩机组成的 机械化作业线
这种配套方法是目前煤矿岩巷掘进施工中使用最 多、最普遍的机械化配套方式。这种配套方式在 我国岩巷开拓中发挥了重要作用。经过多年的生 产实践，配套内容和施工技术也逐步得到完善。 为充分发挥耙斗式装岩机的生产效能、缩短调车
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1 概述
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不断扩大，矿井开拓延伸速度更快，导致采掘关 系更为紧张。因此，不断提高岩巷掘进速度，对 保证煤矿采掘关系正常发展尽快形成采区或生产 水平的生产系统，改善采掘接替紧张局面，保证 矿井稳产、高产都具有十分重要意义。
国内煤矿巷道掘进施工工艺主要有两种方法，即 钻爆法和综掘法。目前，我国煤矿岩巷掘进主要 以钻爆法为主。单进水平一般60～70m/月。近 几年，我国部分煤矿也在进行探索研究，开发岩
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介 要提高岩巷掘进速度，必须从破岩（钻爆法或截
割）、装矸、运输、支护等主要工序入手，从提 高装备水平、改进爆破方式等方面全面考虑。
下面介绍几种典型的岩巷掘进机械化作业线：
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
时间，装岩机常配以气动调车盘或胶带转载机。 钻眼配7665或ZY24M、ZY28气腿式凿岩机，运 输配2.5t或5t防爆型蓄电池电机车，喷射混凝土 配转子型潮式混凝土喷射机。从而实现掘进→装 岩→调车→运输→支护组成一条机械化作业线。 该作业线特点是： ➢ 配套设备为常规设备，结构简单、性能可靠、维 修方便； ➢ 适用范围广，单轨、双轨，上下山、斜巷、弯道
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
均可采用； ➢ 机动灵活、使用方便。 2.1.2 全液压掘进钻车+正装侧卸装式岩机作业线 以全液压掘进钻车、侧卸式装岩机为主的岩巷掘
进机械化作业线二十世纪九十年代初先后在新汶、 开滦、兖州、阳泉等矿区推广使用。在大断面岩 巷掘进中曾创造月进200m的好成绩，直接工效 4.12m3/工，是我国煤矿大断面岩巷钻爆法施工 中较为理想的机械化作业线。十多年来，我国又
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1 概述
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在煤矿生产矿井的井巷开拓工程中，岩巷快速掘 进占有很重要的地位，岩巷是构成生产矿井采区 或生产水平接替的主要链锁工程项目；在生产矿 井井巷开拓工程量中，岩巷占有很大比重，约占 巷道开拓总量的20%。近几年，随着开采方法和 技术的发展，岩巷在巷道开拓总工程量的比重不 断下降，但对于老矿区来说岩巷在巷道开拓总量 中仍占15～20%。同时不少矿井随着生产能力的
目录
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第一部分 岩巷快速掘进
1 概述 2 岩巷快速掘进机械化作业线简介 3 岩巷快速掘进机械化作业线配套设备及选择
第二部分 煤及半煤岩巷快速掘进
1 概述 2 煤及半煤岩巷炮掘机械化作业线简介 3 煤及半煤岩巷综掘机械化作业线简介 4 煤及半煤岩快速掘进配套设备及选择 5 影响煤及半煤岩巷快速掘进的因素分析
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
2.1.3 大断面（＞14m2）岩巷钻爆法掘进机机械化 作业线
（1）液压钻车+侧卸式装岩机+梭式矿车+电瓶车 +矿车机械化作业线
该方案选用CMJ17型全液压掘进钻车打迎头炮眼， 中深孔爆破，排矸采用ZCD-100RJ型侧卸式装岩 机配合ST-8/6B、ST-14/6B梭式矿车装岩，梭车 采用8t电瓶车牵引，梭车矸石经皮带转载装入标 准矿车。当矿车供应不及时，可将梭车装满，然 后
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
牵引至后部车场，再用皮带转载机将矸石装至矿 车。锚杆支护配7665M、YT28强力风动凿岩机或 单体液压锚杆钻机。 （2）液压钻车+挖斗式装载机（或立爪式抓岩机） +2～3辆梭式矿车+转载皮带机+电瓶车+矿车 该方案选用CMJ17HT全液压钻车打迎头炮孔，中 深孔爆破，利用放炮的积矸，登矸先在迎头最里 侧进行初喷、挂网、联网，用强力气腿式风动凿 岩机打顶板锚杆孔。用挖斗式装岩机或立
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2 岩巷快速掘进机械化作业线配套方式简介
对全液压掘进钻车、侧卸式装岩机、胶带转载机、 手持式风动凿岩机、混凝土喷射机等配套设备进 行了技术改造，性能更优、更可靠。 该机械化作业线的特点是： ➢ 机械化程度高、生产能力大，掘进速度快。 ➢ 配套设备技术先进、性能稳定可靠； ➢ 作业线配套简单、合理易行。