在巖層中掘進平巷的作業。17世紀以前,巖巷主要靠手工挖掘,隨後用人工鑿眼、黑火藥爆破、人力裝巖和木棚支護,掘進速度有所提高。19世紀後期,歐洲出現瞭掌上型鑿巖機、礦用炸藥與起爆器材,鑿巖爆破法便發展成現代巖巷掘進的主要手段。現代已經採用機械破巖和出碴同時作業的聯合掘進機掘進法,掘進速度有較大的提高。巖巷掘進作業方式有:①掘進與支護平行作業;②掘進與支護單行作業。巖巷掘進一般採用一次成巷,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同時完成。

  鑿巖爆破掘進法 主要作業是鑿巖、爆破和裝巖運輸。巖層不夠穩定時,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)。根據巖巷斷面大小和巖石堅硬程度,在工作面上佈置若幹個炮眼,通常采用淺孔,現已向孔深大於3.5m的深孔發展,並廣泛采用光面爆破,以減少對圍巖的破壞,使巷道周邊平整。爆破後用局部扇風機和風筒通風,清除炮煙(見礦井通風)。

圖1 鑿巖臺車外貌圖

  裝巖運輸 用裝巖機將爆破的巖石裝入礦車運出,它是巖巷掘進中最繁重的作業,約占循環時間的35~60%。常用裝巖機,按裝卸方式分有鏟鬥後卸、鏟鬥側卸(見彩圖)、耙鬥、蟹爪和立爪等。鉆裝機是將裝巖與鑿巖裝置安裝在一個行走機構上面,同時具有鑿巖和裝巖功能的設備(圖2)。運輸常用礦車。為加速空車周轉,須用各種調車設備,如浮放道岔、錯車道和氣動調車裝置等。為縮短調車時間,一般用帶式轉載機卸入礦車列車或倉式列車,也可用裝巖機直接卸入大容量梭車中運出。

機械化掘進用鑿巖臺車

  支護 在圍巖穩定性較差的巷道,服務年限較長時,多用錨噴支護。也可用混凝土、石料、金屬或木支架等支護(見巷道與硐室支護)。

  機械化作業線 為瞭降低勞動強度,提高掘進工效和速度,將鑿巖、裝巖、轉載和運輸等主要工序使用的機械設備配套成機械化作業線。1977年11月,中國邯鄲西石門鐵礦無支護巷道,創月進1403.6m的紀錄。

  聯合掘進機掘進 把破巖、裝巖等主要工序實現連續機械化作業。第二次世界大戰後,美國首先制成聯合掘進機,1967年,美國用羅賓斯(Robbins)型掘進機在砂巖和頁巖中掘進直徑3m的平巷,月進尺達2089.95m。中國研制的掘進機,已成功地應用於平巷掘進中。

  聯合掘進機由破巖、裝巖、轉載、支撐等主要部件組成,並有照明、除塵、穩定等輔助裝置,有的還有支護、挖溝、指向、調向等附屬設施。掘進機機械化程度高、連續作業、成巷質量好、工作安全,適用於長距離直線巷道掘進。但構造復雜,刀具及軸承壽命短,造價高,消耗動力大。今後應進一步研究機體新結構、刀具耐磨材料和高壓水射流綜合破巖等。

  

參考書目

 山東礦業學院編:《井巷工程》,第一分冊,煤炭工業出版社,北京,1979。