1、机械设备
钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序,而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。
(1)钻眼。当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于气腿凿岩机输出功率小,钻速低,所钻炮孔深度浅,要想提高工作面钻孔速度,就得多机作业,但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工,但就我国凿岩设备使用及更新程度来说,大部分仍停留在第一、第二代水平,即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机,小断面内均采用凿岩台车,使得钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制。另外,60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功(页岩中月进尺达到2087.6m),给巷道掘进带来新的革命。又经近五十年来不断研究,从技术角度出发,它已能在任何岩石中钻进。由于全断面掘进机掘进速度快,成本低,工效高,巷道掘进质量好,又安全可靠,所以其势必将取代其他凿岩设备。
(2)装运。装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30~50%,当前国内已基本实现机械化作业。从五十年代到现在,我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新,在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套,向高效率连续出碴设备配套发展,即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套,或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴,其可把掘进工效提高1~2倍,采准时间缩短75~80%。
2、生产技术
根据我国井巷掘进当前施工水平,广泛采用的仍是钻爆法施工,而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题,如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差,锚杆安装质量不好等,对于围岩较差地段不但会存在安全隐患,而且还会制约井巷掘进进度。
(1)改进光爆技术,加强巷道成形 当前巷道爆破均采用光面爆破,而大多为浅孔爆破,为提高进尺,可从加大孔深和孔径入手,并且经多年实践,中深孔(5m)爆破也是可行的。同时,为加强巷道成型,由于加大孔径而减少的扩炮孔数量可转移至周边,即增加周边眼数量,保证光爆效果。而且,增加孔深和炮眼数可以提高台车的纯钻眼时间,充分发挥高效设备的利用率。
(2)合理选择锚杆,提高安装质量 锚杆是否发挥作用,最关键是选型是否正确及安装规范与否。不同围岩需选用合理的锚杆,如砂浆锚杆、树脂锚杆、中空注浆锚杆及预应力锚索、对穿顶应力锚索等。锚杆安装角度、锚垫板是否贴紧岩面及注浆是否饱满,都将直接影响锚固质量。
(3)选用合格材料,保证网喷质量 金属网主要增加喷砼的抗弯强度和韧性,但其安装时必须紧贴岩面。选用合格的喷浆料生产砼,并选择湿喷工艺,不但可提高喷浆效果,减少回弹率,还可改善工作环境。