我國煤礦巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與展望課件

煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與展望中國礦業(yè)大學(xué)（北京）單仁亮2022/10/121教授，博導(dǎo)副院長煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與展望中國礦業(yè)大學(xué)（北京）2022/1單仁亮博士中國礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院副院長、教授、博士生導(dǎo)師。國際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)巖石動(dòng)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)副主任委員、巖石破碎專業(yè)委員會(huì)副主任委員、軟巖工程專業(yè)委員會(huì)委員，中國煤炭學(xué)會(huì)支護(hù)專業(yè)委員會(huì)特邀專家，科技部、教育部、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)項(xiàng)目評(píng)審專家，工程力學(xué)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、爆炸與沖擊等著名雜志的論文評(píng)審專家。

單仁亮博士中國礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院副院長、教單仁亮博士主持完成國家自然科學(xué)基金、煤炭科技攻關(guān)、煤炭科學(xué)基金等5項(xiàng)省部級(jí)以上項(xiàng)目，若干企業(yè)委托的橫項(xiàng)項(xiàng)目。作為第一作者在一級(jí)期刊或行業(yè)類核心期刊上發(fā)表了有較高影響的論文40余篇，20多篇被SCI、EI、ISTP檢索。目前負(fù)責(zé)地下工程的安全快速掘進(jìn)、巖巷中深孔一次爆破、項(xiàng)目管理信息化、CAD二次開發(fā)等若干上級(jí)部門或大中型企業(yè)委托的科研項(xiàng)目。單仁亮博士主持完成國家自然科學(xué)基金、煤炭科技攻關(guān)、煤炭科學(xué)單仁亮博士1996，2002，2006年先后3次獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。1998年榮獲中央國家機(jī)關(guān)優(yōu)秀青年稱號(hào)（科技類），2005年獲北京市教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，多次獲中國礦業(yè)大學(xué)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和優(yōu)秀教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)。指導(dǎo)畢業(yè)了21名碩士，在讀碩士研究生65名，博士研究生22名，6名博士后。主要研究方向是：巖土工程、工程管理、爆破工程、結(jié)構(gòu)工程。單仁亮博士1996，2002，2006年先后3次獲得省部級(jí)1.煤礦巖巷掘進(jìn)的特點(diǎn)2.巖巷鉆爆法施工工序3.國內(nèi)外煤礦巖巷常用的作業(yè)線4.鑿巖爆破技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展5.裝巖運(yùn)輸現(xiàn)狀及發(fā)展6.支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展7.施工組織與管理8.我國巖巷單進(jìn)穩(wěn)步提高9.結(jié)語2022/10/1251.煤礦巖巷掘進(jìn)的特點(diǎn)2022/10/1051.煤礦巖巷掘進(jìn)的特點(diǎn)圍巖特征：煤田均屬于沉積礦床，因此圍巖以灰?guī)r、泥巖、砂巖、頁巖、煤等5種沉積巖類為主，其節(jié)理裂隙非常豐富，強(qiáng)度較低，這些巖石對(duì)支護(hù)不利，但對(duì)開拓掘進(jìn)是有利的。設(shè)備、器材：由于煤在成巖過程中，一些有機(jī)物在腐化變質(zhì)時(shí)產(chǎn)生了大量的可燃性2022/10/1261.煤礦巖巷掘進(jìn)的特點(diǎn)圍巖特征：煤田均屬于沉積礦床，因此圍巖氣體（瓦斯），這些氣體的存在使得煤礦巖巷掘進(jìn)變得更為復(fù)雜了，使井下所用的設(shè)備、器材的選型受到了很多的限制，對(duì)鑿巖機(jī)具、裝藥運(yùn)輸設(shè)備、爆破器材等性能的發(fā)揮產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。這是制約煤礦巖石巷道掘進(jìn)速度的重要因素。2022/10/127氣體（瓦斯），這些氣體的存在使得煤礦巖巷掘進(jìn)變得更為復(fù)2.巖巷鉆爆法施工工序目前，國內(nèi)外礦山巖石巷道仍然以鉆眼爆破法施工為主。

巖巷鉆爆法施工工序較多，但主要分為以下三大工序：鑿巖爆破裝巖運(yùn)輸支護(hù)2022/10/1282.巖巷鉆爆法施工工序目前，國內(nèi)外礦山巖石巷道仍然以鉆眼爆2022/10/129放炮通風(fēng)錨桿/掛網(wǎng)噴漿循環(huán)裝藥/連線巖巷掘進(jìn)工藝流程…出渣打眼2022/10/109放炮通風(fēng)錨桿/掛網(wǎng)噴漿循環(huán)裝藥/連線巖3.國內(nèi)外煤礦巖巷常用的作業(yè)線手持式鑿巖機(jī)與耙斗式裝巖機(jī)為主的作業(yè)線；液壓鉆車與正裝側(cè)卸裝巖機(jī)為主的作業(yè)線；鉆裝錨一體化作業(yè)線。

以上三種作業(yè)線中，德國多采用鉆車與正裝側(cè)卸裝巖機(jī)配套的作業(yè)線；法國、瑞典、日本等國多采用鉆裝錨一體化的作業(yè)線；而我國則多以手持鑿巖機(jī)和耙斗裝巖機(jī)為主的作業(yè)線。2022/10/12103.國內(nèi)外煤礦巖巷常用的作業(yè)線手持式鑿巖機(jī)與耙斗式裝巖機(jī)為主4.鑿巖爆破技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展鑿巖機(jī)具的現(xiàn)狀及發(fā)展爆破工藝的現(xiàn)狀及優(yōu)化技術(shù)爆破器材的研究2022/10/12114.鑿巖爆破技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展鑿巖機(jī)具的現(xiàn)狀及發(fā)展2022/14.1鑿巖機(jī)具的現(xiàn)狀及發(fā)展風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)風(fēng)動(dòng)導(dǎo)軌式鑿巖臺(tái)車液壓鑿巖臺(tái)車2022/10/12124.1鑿巖機(jī)具的現(xiàn)狀及發(fā)展風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)2022/10/4.1.1風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)

風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)由于具有重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是我國應(yīng)用最為廣泛的一種鑿巖工具。在我國較為廣泛使用的手持式鑿巖機(jī)主要有：7655、YT24、YT26、YT27、YT28、YTP26、YT25DY等七種，其中7655（YT24）鑿巖機(jī)性能、質(zhì)量較為穩(wěn)定。近年來市場上出現(xiàn)了最新的YTP29型。2022/10/12134.1.1風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)由于具有重量4.1.2風(fēng)動(dòng)導(dǎo)軌式鑿巖臺(tái)車

由于風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)存在輸出功率小，鉆速低等缺點(diǎn)。因此，我國在上世紀(jì)就開始研制安裝在鑿巖臺(tái)車上使用的風(fēng)動(dòng)導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)，已通過鑒定的有：YGP28、YSP-45、YGP35、YG80、YGZ40、YGZ50、YGZ70、YGZ90等八種。其輸出功率接近風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)的2倍，扭矩為其3～6倍。2022/10/12144.1.2風(fēng)動(dòng)導(dǎo)軌式鑿巖臺(tái)車由于風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)存在4.1.3液壓鑿巖臺(tái)車七十年代國外出現(xiàn)了以液壓為動(dòng)力、在工作原理上與風(fēng)動(dòng)沖擊式鑿巖機(jī)相似的液壓鑿巖機(jī)，我國在八十年代也研制了YYG80、YYGJ80A、YYG90、YYG60、SCOP1238ME-R3805、SCOP1032HD、YYGJ145、YYG30、YYT-30等九種液壓鉆機(jī)。其穿孔速度是風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的1-2倍，能耗為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的1/3，噪音和粉塵都有所降低。液壓鑿巖臺(tái)車有GGJ-2Y、CTJY10-2、SCJ-2等三種已鑒定定型。煤炭系統(tǒng)廣泛使用CMJ-17A(J)，CTH10-2F型全液壓鉆車。2022/10/12154.1.3液壓鑿巖臺(tái)車七十年代國外出現(xiàn)了以液壓為動(dòng)力、在工

從發(fā)展的角度來分：氣腿鑿巖機(jī)為第一代；半液壓鑿巖臺(tái)車為第二代；七十年代的全液壓鑿巖臺(tái)車為第三代；到八十年代的電子設(shè)備給大功率全液壓設(shè)備提供了先進(jìn)的自動(dòng)化功能，這種設(shè)備由換釬、定位開孔，到鑿巖結(jié)束、返釬全部自動(dòng)化控制，這為第四代鑿巖設(shè)備，九十年代后鑿巖機(jī)的功率又有所加大。從八十年代后我國巖巷掘進(jìn)設(shè)備沒有多大發(fā)展，因此，目前我國大部分礦山的鑿巖設(shè)備尚處于第一代和第二代的水平。2022/10/1216從發(fā)展的角度來分：氣腿鑿巖機(jī)為第一代；半液壓鑿巖臺(tái)車4.2爆破工藝的現(xiàn)狀及優(yōu)化技術(shù)最佳炮孔深度的確定掏槽技術(shù)光面爆破技術(shù)全斷面炮孔數(shù)量的確定一次爆破技術(shù)2022/10/12174.2爆破工藝的現(xiàn)狀及優(yōu)化技術(shù)最佳炮孔深度的確定2022/4.2.1最佳炮孔深度的確定炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技術(shù)參數(shù)之一，合理炮眼深度的確定在快速掘進(jìn)中是非常關(guān)鍵的，它決定著各工序的工作量及完成時(shí)間，同時(shí)對(duì)爆破效果和循環(huán)進(jìn)尺有重要影響。在確定炮眼深度時(shí)，要綜合考慮巖石性質(zhì)、鉆眼機(jī)械能力、循環(huán)作業(yè)方式、支護(hù)方式、炸藥的作功能力等。2022/10/12184.2.1最佳炮孔深度的確定炮孔深度是中深孔爆破中最基本的要與配備的鑿巖機(jī)能力相適應(yīng)合理炮孔深度應(yīng)保證鑿巖機(jī)有較高的鉆進(jìn)速度。資料表明：普通氣腿式鑿巖機(jī)在相同的鑿巖條件下，采用同一根釬桿鉆眼時(shí)，每增加1米炮孔，其鉆眼速度就下降4%～10%左右。特別是當(dāng)炮眼深度超過3米時(shí)，由于釬桿與眼壁的摩擦增大，鉆孔速度下降很快。因此，要實(shí)現(xiàn)中深孔爆破，應(yīng)當(dāng)選擇功率較大的鑿巖機(jī)。2022/10/1219要與配備的鑿巖機(jī)能力相適應(yīng)2022/10/1019要與循環(huán)作業(yè)方式相適應(yīng)合理炮孔深度最好要保正每班或每園班完成一個(gè)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。這樣每班工作任務(wù)明確，便于生產(chǎn)組織與管理。2022/10/1220要與循環(huán)作業(yè)方式相適應(yīng)2022/10/1020要與巷道的掘支作業(yè)方式相適應(yīng)當(dāng)巷道采用錨桿或錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)，使循環(huán)進(jìn)尺等于錨桿排距或網(wǎng)寬的整數(shù)倍，避免過大的空頂作業(yè)。2022/10/1221要與巷道的掘支作業(yè)方式相適應(yīng)2022/10/1021要綜合考慮其他因素要綜合考慮巷道斷面的大小、巖石的堅(jiān)固性、炸藥作功能力、每班配備的人數(shù)、裝載和轉(zhuǎn)運(yùn)能力等因素。

2022/10/1222要綜合考慮其他因素2022/10/1022在充分考慮上述因素后，再根據(jù)作業(yè)任務(wù)量來確定炮孔深度。2022/10/1223在充分考慮上述因素后，再根據(jù)作業(yè)任務(wù)量來確定炮孔深度。2024.2.2掏槽技術(shù)按一定規(guī)律布置的密集炮眼，爆破后形成空洞以及相應(yīng)的爆破過程統(tǒng)稱為掏槽。掏槽的目的是為后續(xù)爆破創(chuàng)造第二個(gè)自由面。掏槽爆破是影響巖巷掘進(jìn)進(jìn)尺的關(guān)鍵因素。要提高掘進(jìn)的爆破效率，就應(yīng)選擇與巖性、炸藥性能、起爆器材相適應(yīng)的掏槽方式和掏槽參數(shù)。2022/10/12244.2.2掏槽技術(shù)按一定規(guī)律布置的密集炮眼，爆破后形成空洞合理掏槽方式的一般要求：炮眼利用率高，留下的殘眼少；掏槽形式簡單，易于掌握，適應(yīng)能力強(qiáng)；所形成的槽腔體積大，為后續(xù)炮孔爆破提供足夠的補(bǔ)償空間；最大限度利用有限的炮孔數(shù)目、減少所需的雷管段別。2022/10/1225合理掏槽方式的一般要求：2022/10/1025掏槽方式

掏槽方式一般可分為三種類型：斜眼掏槽、直眼掏槽、復(fù)合掏槽（斜眼和直眼混合型）。2022/10/1226掏槽方式2022/10/1026斜眼掏槽

斜眼掏槽就是掏槽眼與自由面（掘進(jìn)工作面）傾斜成一定角度的掏槽。常用的斜眼掏槽主要有以下幾種形式：單向掏槽、錐形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽等四種，在我國煤礦的斜眼掏槽中有85～95%是使用楔形掏槽方式。2022/10/1227斜眼掏槽2022/10/1027垂直楔形掏槽2022/10/1228垂直楔形掏槽2022/10/1028直眼掏槽

直眼掏槽的特點(diǎn)是所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，距離較近。其中有一個(gè)或幾個(gè)不裝藥的空眼?？昭鄣淖饔檬墙o裝藥眼創(chuàng)造自由面和作為破碎巖石的膨脹空間。常用的直眼掏槽主要有以下幾種形式：縫隙掏槽或龜裂掏槽、角柱形掏槽、螺旋掏槽、爆破封口掏槽、臺(tái)階掏槽、底眼藥包拋渣掏槽等幾種形式。2022/10/1229直眼掏槽2022/10/1029直眼掏槽2022/10/1230直眼掏槽2022/10/10302022/10/12312022/10/10312022/10/12322022/10/1032兩種掏槽方式的優(yōu)缺點(diǎn)斜眼掏槽優(yōu)點(diǎn)：

(1)適用于各種巖層，槽腔內(nèi)的巖石拋擲容易；

(2)掏槽眼數(shù)目較少，炮眼偏斜對(duì)炮眼利用率影響不大，不需要技術(shù)水平很高的掘進(jìn)工。2022/10/1233缺點(diǎn)：(1)炮眼深度受巷道寬度限制，一次爆破進(jìn)尺有限；(2)巖石拋擲多而遠(yuǎn)，易打壞設(shè)備、管線和支護(hù)結(jié)構(gòu)。兩種掏槽方式的優(yōu)缺點(diǎn)2022/10/1033缺點(diǎn)：直眼掏槽優(yōu)點(diǎn)：

(1)炮眼垂直工作面布置，易于實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)和鉆眼機(jī)械化；

(2)炮眼深度不受巷道斷面限制，當(dāng)炮眼深度改變時(shí)，掏槽布置可不改變，只調(diào)整裝藥量即可；

(3)巖石拋擲距離小，爆堆集中，不易崩壞巷道內(nèi)的設(shè)備和支架。缺點(diǎn)：(1)炮眼數(shù)目和炸藥消耗量大；

(2)炮眼間距和平行度的誤差對(duì)掏槽效果影響較大。2022/10/1234直眼掏槽2022/10/1034復(fù)合掏槽

復(fù)合掏槽是斜眼掏槽、直眼掏槽相互組合的掏槽。此掏槽方式主要是針對(duì)巖石較硬且整體性較強(qiáng)的中深孔爆破，常用的復(fù)合掏槽主要有以下幾種形式的組合：雙楔形復(fù)合掏槽、角柱狀掏槽與楔形掏槽復(fù)合、準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽等幾種形式。雙楔形復(fù)合掏槽是我國煤礦目前使用較多的一種復(fù)合掏槽形式。2022/10/1235復(fù)合掏槽2022/10/1035準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽2022/10/1236準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽2022/10/1036掏槽機(jī)理2022/10/1237掏槽機(jī)理2022/10/10374.2.3光面爆破在巷道掘進(jìn)過程中為了控制超欠挖，減小爆破對(duì)圍巖的損傷，普遍采用光面爆破。目前采用的光面爆破主要有：普通光面爆破、定向斷裂控制爆破。普通光面爆破主要是通過多打眼、少裝藥等辦法來實(shí)現(xiàn)光爆目標(biāo)的；定向斷裂控制爆破則是通過其他方法，首先使炮孔孔壁特定部位產(chǎn)生應(yīng)力集中而產(chǎn)生徑向裂縫，隨后在爆生氣體和爆炸應(yīng)力波的共同作用下，使徑向裂縫持續(xù)擴(kuò)展，形成預(yù)期的斷裂面。目前常用的定向斷裂控制爆破方法主要有：沿炮眼縱向的“V”型槽法和切縫藥包法等兩種方法。2022/10/12384.2.3光面爆破在巷道掘進(jìn)過程中為了控制超欠挖，減小爆破普通光面爆破參數(shù)的確定炮眼間距合理的炮眼間距應(yīng)保證炮眼間的貫通裂隙完全形成。綜合考慮爆炸應(yīng)力波和爆生氣體在貫通裂隙形成過程中的作用，炮眼間距可由下面的方法確定：2022/10/1239普通光面爆破參數(shù)的確定2022/10/1039炮孔密集系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，光面爆破的密集系數(shù)一般取m=0.8～1.0。不過，根據(jù)我們的試驗(yàn)，光面爆破的密集系數(shù)可適當(dāng)放大，但不要大于1.2。2022/10/1240炮孔密集系數(shù)2022/10/1040裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥集中度最合理的光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)是徑向空氣間隔的不耦合裝藥。普通光面爆破的裝藥量通常是通過右邊的裝藥集中度來控制的。2022/10/1241裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥集中度2022/10/10414.2.4全斷面炮孔數(shù)量與炮眼布置炮眼數(shù)目主要同井巷斷面、巖石性質(zhì)及炸藥性能等因素有關(guān)。確定炮眼數(shù)目的基本原則是在保證爆破效果前提下，盡可能地減少炮孔數(shù)目。通?？梢园聪率焦浪悖?022/10/12424.2.4全斷面炮孔數(shù)量與炮眼布置炮眼數(shù)目主要同井巷斷面、炮眼布置的方法(1)總原則：首先布置掏槽眼，然后布置周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。(2)掏槽眼通常布置在巷道斷面的中央偏下，并應(yīng)考慮到能使崩落眼的布置較為均勻。(3)周邊眼布置在斷面輪廓線上。底眼眼底一般可超過底板輪廓線200mm。(4)崩落眼要以槽腔為自由面層層布置，并均勻地分布在被爆巖體上。崩落眼最小抵抗：2022/10/1243炮眼布置的方法2022/10/10434.2.5中深孔一次爆破技術(shù)分次爆破的危害；實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的技術(shù)難點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的途徑；2022/10/12444.2.5中深孔一次爆破技術(shù)分次爆破的危害；2022/10分次爆破的危害目前，我國煤礦在大斷面巖巷掘進(jìn)中，由于技術(shù)條件的限制，大多采用分次爆破方法。分次爆破打眼數(shù)量較少，爆破效率較高，但所需的爆破次數(shù)多，爆破時(shí)間較長，與之相平行的其他工藝也不得不停止，嚴(yán)重影響了掘進(jìn)工作的連續(xù)性，不利于組織快速施工。同時(shí)分次爆破在第一次響炮后，爆破人員常常在通風(fēng)時(shí)間不足的情況下馬上到掌子面進(jìn)行第二次爆破的（裝藥）、連線工作，受到前一次爆破所產(chǎn)生的有害氣體的影響，容易產(chǎn)生一氧化碳、氮氧化物中毒事故。此外，由于巖體中結(jié)構(gòu)面的存在，先期爆破極易對(duì)后期爆破的炮孔產(chǎn)生破壞，可能使未爆的炸藥裸露，產(chǎn)生空爆現(xiàn)象，極易導(dǎo)致瓦斯爆炸等安全事故。2022/10/1245分次爆破的危害2022/10/1045實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的技術(shù)難點(diǎn)1）爆破器材制約炸藥必須根據(jù)瓦斯的高低來選用不同等級(jí)的許用炸藥，一般來說許用炸藥的等級(jí)越高，其爆炸威力就越低，破巖的效果也就越差。煤礦許用毫秒電雷管只有1～5個(gè)段，為了提高爆破效率，對(duì)于大斷面的巖石巷道往往很不夠。（美國500ms）起爆器的起爆能力有限，目前我國最大的起爆器是MFB200型，此起爆器名義上可起爆200發(fā)電雷管，但在井下往往50~70發(fā)以上就會(huì)出現(xiàn)大量的拒爆現(xiàn)象。2022/10/1246實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的技術(shù)難點(diǎn)2022/10/10462）掏槽技術(shù)的制約對(duì)于中深孔爆破來說，由于炮孔的加深，孔底的夾制作用增強(qiáng)，使得掏槽更加困難。盡管目前的分層分段直眼掏槽技術(shù)已得到一定的應(yīng)用，但對(duì)于大斷面巖巷來說，由于雷管段別的制約也顯得力不從心。在非煤炭系統(tǒng)也有許多高效的掏槽方式，如螺旋掏槽、角柱狀直眼掏槽等均是使用5-8段雷管后才獲得良好爆破效果的。因此，在煤炭系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破，實(shí)現(xiàn)巖巷快速掘進(jìn)，尋找高效中深孔掏槽方式非常緊迫。2022/10/12472）掏槽技術(shù)的制約2022/10/1047實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的途徑開發(fā)研究煤礦許用型高能炸藥；開發(fā)更多段別的煤礦許用型毫秒電雷管，加強(qiáng)研究應(yīng)用它們的安全技術(shù)措施；開發(fā)能應(yīng)用于煤礦井下的高能起爆器；研究只使用1-2段雷管就能達(dá)到掏槽效率高，所形成的槽腔體積大的掏槽方法。2022/10/1248實(shí)現(xiàn)中深孔一次爆破的途徑2022/10/10485.裝巖運(yùn)輸20多年來，在裝巖方面出現(xiàn)了LB—80、LB—150型蟹爪裝巖機(jī)，ZC—2、ZC—2B和ZC—3、ZC—3B型(小埔)，ZCD—100RJ（江陰）側(cè)卸裝巖機(jī)，PT—60B、PT—90、PT—120型扒斗裝巖機(jī)，LZ—60和LZ—100型立爪裝巖機(jī)等一系列新型設(shè)備。在轉(zhuǎn)載方面出現(xiàn)了浮放道岔、棍框調(diào)車器、膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)等，膠帶轉(zhuǎn)載與運(yùn)輸在最近的幾年中得到了較為廣泛的應(yīng)用。運(yùn)輸還是1T礦車為主，部分礦山的大巷有1.5T的礦車，一些礦山已經(jīng)有裝備2.0T的設(shè)想。2022/10/12495.裝巖運(yùn)輸20多年來，在裝巖方面出現(xiàn)了LB—80、LB—16.支護(hù)技術(shù)錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用、推廣和發(fā)展50年代末至70年代初為我國錨噴支護(hù)的試驗(yàn)探索期，70年代中后期光爆錨噴技術(shù)成為煤礦井巷支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向和國家計(jì)委重點(diǎn)推廣的新技術(shù)。80年代之后，光爆錨噴技術(shù)得到了鞏固和提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，從巖巷到半煤巖巷、煤巷，從小斷面巷道到大斷面硐室、交叉點(diǎn)、碼頭門，從平巷、斜巷到立井，從一般條件發(fā)展到底鼓、冒頂、構(gòu)造帶等復(fù)雜條件，從靜壓巷道到動(dòng)壓巷道。支護(hù)結(jié)構(gòu)從錨、噴、錨噴，發(fā)展到了錨網(wǎng)、錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)噴加錨索。2022/10/12506.支護(hù)技術(shù)錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用、推廣和發(fā)展2022/10/1錨桿支護(hù)機(jī)械的發(fā)展錨噴支護(hù)在巖巷掘進(jìn)中占有極為重要的地位，高效快速的錨噴支護(hù)對(duì)巖巷快速掘進(jìn)非常重要，錨噴支護(hù)機(jī)械化水平的提高對(duì)提高錨噴效率、保證錨噴質(zhì)量、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作條件等起著十分重要作用。40年代，國外在錨桿支護(hù)施工中采用普通鑿巖機(jī)械鉆鑿錨桿孔，人工安裝錨桿，用扳手?jǐn)Q緊螺母。到50年代初，美國、瑞典等西方國家已廣泛應(yīng)用伸縮式氣動(dòng)鑿巖機(jī)鉆鑿頂板錨桿孔，同時(shí)，美國已研制成功鉆車式錨桿鉆機(jī)并在支護(hù)工程中推廣使用。2022/10/1251錨桿支護(hù)機(jī)械的發(fā)展2022/10/105150年代末，隨著錨桿支護(hù)理論及設(shè)計(jì)方法的不斷完善，英國等國家率先將錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于煤礦巷道支護(hù)。為適應(yīng)煤礦巷道斷面積較小的特點(diǎn)，英國、波蘭等國研制開發(fā)了單體電動(dòng)回轉(zhuǎn)式、單體液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)。70年代，為適應(yīng)大斷面巷道錨桿支護(hù)快速施工，美國英格索蘭、法國賽克馬、瑞典阿特拉斯等鑿巖設(shè)備公司陸續(xù)推出了功能全、機(jī)械化程度高的臺(tái)車式錨桿鉆裝機(jī)，該類鉆機(jī)既能鉆錨桿孔，又能安裝錨桿，基本實(shí)現(xiàn)了錨桿孔施工、錨桿安裝的機(jī)械化。2022/10/125250年代末，隨著錨桿支護(hù)理論及設(shè)計(jì)方法的不斷完善，英國等國家2022/10/125380年代至90年代，澳大利亞克萊姆公司、阿明科公司、法福來公司、眼鏡王蛇采礦設(shè)備公司輕型支腿式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)研制成功并在澳大利亞、英國、中國、波蘭、印度等國的煤礦得到廣泛應(yīng)用，這類錨桿鉆機(jī)切削巖石的動(dòng)力采用齒輪式風(fēng)馬達(dá)或柱塞式風(fēng)馬達(dá)，推進(jìn)支腿用高強(qiáng)度玻璃纖維和炭素纖維纏繞而成。具有動(dòng)力單一（壓氣）、重量輕（40~50kg），輸出轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，不僅可以鉆錨桿、錨索孔，還可以攪拌樹脂，擰緊螺母，是當(dāng)前世界單體錨桿鉆機(jī)的主要機(jī)型。2022/10/105380年代至90年代，澳大利亞克萊姆公2022/10/125490年代，當(dāng)澳大利亞各大采礦設(shè)備公司推出輕型單體錨桿鉆機(jī)的同時(shí)，美國的杰弗里公司、喬伊公司、英國的安德森公司、奧地利的奧鋼鐵公司等又相繼研制了與連續(xù)式掘進(jìn)機(jī)相配套的機(jī)載式錨桿鉆裝機(jī)，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)和錨桿支護(hù)的平行作業(yè)。新一代的錨桿鉆裝機(jī)不僅采用了新設(shè)計(jì)、新材料、新工藝，而且應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使錨桿施工實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)械化、智能化，錨桿鉆機(jī)的性能更先進(jìn)，使用更方便，施工更安全。2022/10/105490年代，當(dāng)澳大利亞各大采礦設(shè)備公司2022/10/1255MRH—S220M掘進(jìn)機(jī)及機(jī)載錨桿鉆機(jī)1—截割臂；2—邊幫錨桿鉆機(jī)；3—頂板錨桿鉆機(jī)；4—轉(zhuǎn)載機(jī)2022/10/1055MRH—S220M掘進(jìn)機(jī)及機(jī)載錨桿鉆2022/10/1256LH—1300掘進(jìn)機(jī)及機(jī)載錨桿鉆機(jī)1—截割臂；2—機(jī)載錨桿鉆機(jī)；3—S220M掘進(jìn)機(jī)2022/10/1056LH—1300掘進(jìn)機(jī)及機(jī)載錨桿鉆機(jī)70年代之前我國專用錨桿鉆機(jī)很少，大多使用鑿巖機(jī)來打錨桿孔?！鞍宋濉?、“九五”期間，針對(duì)一般鑿巖機(jī)不能打頂部錨桿孔問題，浙江衢州煤機(jī)廠研制了7665MZ雙級(jí)氣腿式鑿巖機(jī)，該系列鉆機(jī)不僅實(shí)現(xiàn)全方位鉆孔，同時(shí)，突破了鑿巖機(jī)只能反轉(zhuǎn)的慣例，實(shí)現(xiàn)了可以正轉(zhuǎn)，配以附具可以攪拌和安裝樹脂錨桿。該機(jī)不僅可用于巖巷錨桿施工，也可用于煤巷錨桿施工，實(shí)現(xiàn)了巷道掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)機(jī)具單一化。2022/10/125770年代之前我國專用錨桿鉆機(jī)很少，大多使用鑿巖機(jī)來打錨桿孔。70年代初，我國煤礦8~14m2的巖巷砂漿錨桿使用率達(dá)到40%，1974年~1976年，煤科總院北京建井研究所研制了我國第一臺(tái)能安裝砂漿錨桿的錨桿鉆車—MGJ-1型（見下圖）。該鉆車既能鉆錨桿孔，又能安裝砂槳錨桿。2022/10/125870年代初，我國煤礦8~14m2的巖巷砂漿錨桿使用率達(dá)到401980年，煤科總院南京研究所在引進(jìn)、消化瑞典阿里馬克公司生產(chǎn)的BV系列鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，研制了適于4.7~8m2巷道的YMJ-1型小斷面巖巷錨桿鉆車（見左圖）。該機(jī)采用YGP－28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，與鏟斗式裝巖機(jī)配套使用，緊跟迎頭鉆全方位錨桿孔。2022/10/12591980年，煤科總院南京研究所在引進(jìn)、消化瑞典阿里馬克公司生1982年~1983年，浙江溫州煤機(jī)廠研制了適于4.7~8m2巷道使用的YM-26型液壓錨桿鉆車。MGJ-1型、CGM40型（MGJ-1改進(jìn)型）、YMJ-1型、YM-26型錨桿鉆機(jī)具有鉆孔速度快、機(jī)械化水平較高、操作安全、可靠等特點(diǎn)，但體積較大，主要用于巖巷錨桿施工并與鏟斗式裝巖機(jī)或側(cè)卸式裝巖機(jī)配套使用。1983年以后，我國煤礦掘進(jìn)巷道裝巖配套設(shè)備大力推廣使用耙斗裝巖機(jī)，臺(tái)車式鉆機(jī)無法進(jìn)入掘進(jìn)工作面作業(yè)，使臺(tái)車式錨桿鉆機(jī)的使用受到了限制。2022/10/12601982年~1983年，浙江溫州煤機(jī)廠研制了適于4.7~880年代初，隨著錨噴支護(hù)技術(shù)的不斷成熟，特別是快凝水泥錨固劑、樹脂錨固劑的研制成功及推廣應(yīng)用，為煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的推廣提供了條件。但當(dāng)時(shí)真正用于鉆鑿煤巷頂板、邊幫錨桿孔的鉆機(jī)仍為空白。研制適應(yīng)于煤巷錨桿支護(hù)的鉆孔機(jī)具成為當(dāng)時(shí)攻關(guān)的重點(diǎn)。1982~1984年，煤科院南京所與蘇州煤礦機(jī)械廠研制了我國第一代MZ－Ⅰ型、MZ－Ⅱ型單體導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機(jī)。1987年，煤科院上海分院在MZ－Ⅱ型基礎(chǔ)上研制了MZ－Ⅲ型。2022/10/126180年代初，隨著錨噴支護(hù)技術(shù)的不斷成熟，特別是快凝水泥錨固劑為實(shí)現(xiàn)單體液壓錨桿鉆機(jī)輕型化，1985年至今，煤科總院南京研究所、江蘇建湖縣工礦機(jī)械廠、江蘇江陰市礦山器材廠、石家莊中煤支護(hù)裝備廠、河北正定煤機(jī)廠又相繼推出了QYM型、MYT100型、MYT115型支腿式液壓錨桿鉆機(jī)。1989年~1998年，煤科總院南京研究所在研制單體液壓錨桿鉆機(jī)的同時(shí)，又相繼開發(fā)了HMD15、HMD22、SDZ22、MDT3F型系列電動(dòng)錨桿鉆機(jī)及ZDR20型軟巖電動(dòng)錨桿鉆機(jī)，煤科院上海分院研制了MDS-3型電動(dòng)錨桿鉆機(jī)。電動(dòng)錨桿鉆機(jī)動(dòng)力2022/10/1262為實(shí)現(xiàn)單體液壓錨桿鉆機(jī)輕型化，1985年至今，煤科總院南京研單一、效率高、無污染。液壓錨桿鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩可調(diào)，機(jī)械特性好。單體液壓錨桿鉆機(jī)、單體電動(dòng)錨桿鉆機(jī)的研制成功，為煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的推廣發(fā)揮了積極作用。80年代初，澳大利亞氣動(dòng)單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)研制成功并開始在澳大利亞、英國煤礦廣為應(yīng)用。1986年，原煤炭部從澳大利亞阿明科（ALMINCO）公司、阿特拉斯分公司引進(jìn)FMC系列（齒輪式氣馬達(dá)）、ZQM、M10系列（葉片式氣馬達(dá)）三種型號(hào)的氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)并定點(diǎn)石家莊煤機(jī)廠、華東機(jī)械廠、浙江衢州煤機(jī)廠仿制并國產(chǎn)化。由于2022/10/1263單一、效率高、無污染。液壓錨桿鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩可調(diào)，機(jī)性能及可靠性等方面存在一些問題，加之當(dāng)時(shí)煤礦煤巷無壓風(fēng)管路，致使該產(chǎn)品到1995年也未得到推廣應(yīng)用。1995年，原煤炭部將推廣煤巷錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)列為“九五”煤炭工業(yè)科技攻關(guān)的重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年~1998年，國有重點(diǎn)煤礦分別從澳大利亞克萊姆公司、法福來公司、阿明科公司、眼鏡王蛇公司引進(jìn)齒輪式、柱塞式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)1000多臺(tái)，且取得良好的使用效果。但澳大利亞氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)價(jià)格高（6~7萬元/臺(tái)），且零部件供應(yīng)不及2022/10/1264性能及可靠性等方面存在一些問題，加之當(dāng)時(shí)煤礦煤巷無壓風(fēng)管路，時(shí)，影響了鉆機(jī)的正常使用。1998年以來，我國煤礦科研院所與江陰市礦山器材廠、石家莊中煤支護(hù)裝備廠、石家莊煤機(jī)廠、圣奧支護(hù)設(shè)備有限公司合作，在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了MQT-50、MQT-55、MQT-70、MQT-85、MQT-90、MQT-110、MQT-120系列氣動(dòng)頂板錨桿(錨索)鉆機(jī)，MQB-45、MQB-35、MQ-50系列幫錨桿鉆機(jī)，現(xiàn)國產(chǎn)鉆機(jī)年產(chǎn)已達(dá)7000多臺(tái)，基本滿足國內(nèi)市場的需求，其價(jià)格僅為國外鉆機(jī)的1/3，性能達(dá)到90年代國際水平，澳大利亞產(chǎn)品也相2022/10/1265時(shí)，影響了鉆機(jī)的正常使用。1998年以來，我國煤礦科研院所與繼退出中國市場。國產(chǎn)系列氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的批量生產(chǎn)，促進(jìn)了我國煤礦煤巷錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的跨越式發(fā)展?！捌呶濉币詠?，國有重點(diǎn)煤礦綜掘機(jī)械化水平不斷提高，但采用錨桿支護(hù)的綜掘巷道月進(jìn)尺始終在300m左右。其原因是采用錨網(wǎng)支護(hù)的綜掘巷道大都是用單體氣動(dòng)或單體液壓錨桿鉆機(jī)與掘進(jìn)機(jī)配套，這種配套方法機(jī)械化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差、速度慢。“八五”以來，煤科院上海分院、煤科院南京所都進(jìn)行了掘進(jìn)機(jī)機(jī)載式錨2022/10/1266繼退出中國市場。國產(chǎn)系列氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的批量生產(chǎn)，促進(jìn)了我國煤桿鉆機(jī)的研究、試驗(yàn)，取得了部分成果，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但由于多方面的因素，至今仍未得到良好的推廣應(yīng)用?？傊?，40多年來我國錨桿鉆機(jī)從無到有，從單一品種到多品種，從單一動(dòng)力到多種動(dòng)力，基本形成了具有我國特色的錨桿鉆機(jī)系列產(chǎn)品?；仡櫸覈^桿鉆機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展歷程，有以下特點(diǎn)：（1）錨桿鉆機(jī)研發(fā)是與錨桿支護(hù)技術(shù)同步發(fā)展的。（2）錨桿鉆機(jī)大部分是在引進(jìn)、消化、吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上研制成功的。在技術(shù)含量、新材料應(yīng)用、加工工藝、可靠性等方面與國外同類產(chǎn)品還有一定差距。（3）國產(chǎn)單體錨桿鉆機(jī)的發(fā)展速度較快，臺(tái)車型、機(jī)載型、掘錨一體化機(jī)組發(fā)展較慢。2022/10/1267桿鉆機(jī)的研究、試驗(yàn)，取得了部分成果，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但由于多混凝土噴射機(jī)發(fā)展1907年，美國科學(xué)家卡爾·阿克明發(fā)明了世界上第一臺(tái)單罐式混凝土噴射機(jī)，1915年，美國S·W特勃羅爾設(shè)計(jì)了第一臺(tái)雙罐式砼噴射機(jī)。50年代，瑞士阿里瓦（Aliva）公司研制了世界上第一臺(tái)直筒轉(zhuǎn)子式干式混凝土噴射機(jī)。60年代，美國里德公司發(fā)明了“U”型料腔轉(zhuǎn)子式干式噴射機(jī)。隨著噴射混凝土技術(shù)的發(fā)展，為從根本上降低干式噴射、潮式噴射時(shí)的粉塵和回彈，提高噴射混凝土質(zhì)量，70年代，美國的理德公司、艾姆科公司、瑞士阿里瓦公司、德國USI公司、瑞典斯特比雷托公司、日本三井三池公司開始研制濕式噴射2022/10/1268混凝土噴射機(jī)發(fā)展2022/10/1068機(jī)，有活塞泵式、螺桿泵式、擠壓泵式等型式。80年代，國外已逐漸淘汰干式、潮式噴射機(jī)，開始推廣應(yīng)用各種型式的濕式混凝土噴射機(jī)。特別是90年代，國外大量推廣應(yīng)用集上料、攪拌、輸送、速凝劑鋼纖維自動(dòng)添加、機(jī)械手噴射功能為一體的混凝土噴射機(jī)組。國外混凝土噴射機(jī)經(jīng)歷了近百年的發(fā)展，已從結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、噴射質(zhì)量差的罐式噴射機(jī)發(fā)展為具有上料、配料、攪拌、外加劑添加與輸送、噴射為一體，具有智能控制水平的濕式混凝土噴射機(jī)組。2022/10/1269機(jī)，有活塞泵式、螺桿泵式、擠壓泵式等型式。80年代，國外已逐40多年來，我國在引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上，先后開發(fā)研制了四大類10多種結(jié)構(gòu)形式的混凝土噴射機(jī)。1965年我國研制出第一臺(tái)噴漿機(jī)——冶建65雙罐式噴漿機(jī)（比美國晚了58年?。?。后來又引進(jìn)瑞士阿里瓦公司的Aliva-300型轉(zhuǎn)子式干噴機(jī)，進(jìn)而研制成功轉(zhuǎn)子