[发明专利]岩巷掘进方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩巷掘进技术，尤其涉及一种控制爆破技术与掘进机掘进技术相结合的岩巷掘进方法。

技术背景

目前在矿山岩石巷道施工中，一般有岩巷掘进机掘进和钻爆法两种方法，主要是采用钻爆法。两种方法的掘进效率都不高，月进难以突破100m。

目前在岩石巷道施工中，钻爆法掘进占90％以上。钻爆法用凿岩机凿岩，利用炸药实现瞬间爆破，具有破岩速度快的特点，这是钻爆法发展至今仍占主要比重的重要因素。主要工艺是钻眼、装药、爆破，爆破前人员和设备撤离到安全的地方，爆破后将炮烟和有害气体排出，人员和设备要进入掘进工作面装岩、运输矸石和支护工作。主要凿岩设备有手持风动凿岩机、液压钻车打眼，主要装岩设备有耙斗式、铲斗式、蟹爪式、侧卸式装岩机，多为耙斗装岩机。

钻爆法存在的主要问题是：

首先是，掘进速度低。钻爆法虽然可以获得较高的破岩速度，但由于受爆破的影响和作业空间的制约，造成工艺不合理，机械化程度低，工人劳动强度大，难以实现同时和连续性的掘进，限制掘进速度，一般月进速度100米左右。

其次是，巷道质量差，安全性低。钻爆法对围岩破坏严重、空顶时间长，有的在空顶条件下作业，人身安全得不到确切的保障。粉尘、设备施工噪音对作业人员的影响大，掘进工作面爆破后产生的粉尘严重影响作业人员身体健康，难以实现安全、高效生产的目的。

目前在岩石巷道的掘进机掘进法施工中，由于岩巷掘进机的机械化及自动化水平得到了很大提高，掘进机可以开挖不同的地质条件下各种形状的巷道，掘进机的类型也越来越多，具有安全性高，围岩破坏小，劳动强度低的特点。

但是，岩巷掘进机破切较硬岩层时，单位比能耗大，动力消耗和掘进费用比钻爆法高10多倍，且破岩速度慢，掘进速度受到限制，掘进机截齿损耗严重、机器笨重、设备故障率高、可靠性和适应性较差。尤其在高强度、高研磨性的岩层中掘进，不仅效率很低，而且消耗的电能与掘进材料的费用相当高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、安全、成本低的岩巷掘进方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的岩巷掘进方法，包括步骤：

A、采用定向爆破技术，首先在靠近岩巷周边部位布置多个预裂炮孔及导向孔，然后向预裂炮孔内装入适量炸药，进行定向爆破，形成预裂缝；

B、采用松动爆破技术，首先在岩巷的岩石工作面上布置多个松动炮孔，然后根据岩石特性，向松动炮孔内装入适量炸药，进行松动爆破将预裂缝内的岩石破碎；

C、采用掘进机开挖巷道的松动岩石。

所述的步骤A中，所述预裂炮孔之间的间距为：300mm～1000mm，每间隔一个或多个预裂炮孔可布置一个导向孔；

预裂炮孔内炸药单耗为：0.60～1.20kg/m³，所述炸药单耗指单位体积的岩石需要的炸药量。

所述的步骤B中，所述松动炮孔间的间距为800mm～2000mm，所述松动炮孔距预裂炮孔的距离为700mm～1200mm；松动炮孔内炸药单耗为0.30～1.00kg/m³。

所述的松动炮孔包括深松动炮孔和浅松动炮孔，且每间隔一个或多个深松动炮孔布置一个浅松动炮孔和/或导向孔，所述浅松动炮孔的炮孔深度小于等于深松动炮孔深度的二分之一。

所述松动炮孔的装药方式为：深松动炮孔局部连续装药；或者，

深松动炮孔连续装药，且浅松动炮孔间断装药；或者，

深松动炮孔局部连续装药，且浅松动炮孔间断装药；或者，

深松动炮孔局部连续装药，且浅松动炮孔连续装药。

所述的预裂炮孔和/或松动炮孔的直径为30～100mm，孔深为1000～20000mm。

所述的松动炮孔的直径为30～45mm，孔深为1000～2500mm。

所述的松动炮孔的直径为40～100mm，孔深为2500～20000mm。

所述步骤A与步骤B同步进行，起爆时顺序起爆，且预裂炮孔先于松动炮孔起爆。

所述的步骤C中，所述的掘进机包括升降臂，升降臂的前端设有切割头，切割头可切割岩石，所述的升降臂可上下、左右摆动，带动且割头以任意的轨迹运动。