岩巷掘进施工技术对岩巷掘进速度的提高至关重要,掘进施工技术主要有爆破技术和支护技术2方面,爆破关键技术主要有中深孔爆破技术,光面爆破技术,支护关键技术主要为锚喷支护技术 。
对岩巷掘进来讲,工业炸药(水胶炸药、乳化炸药)发展和毫秒雷管的出现为岩巷中深孔爆破和光面爆破技术提供技术支持。
1)中深孔爆破技术。我国岩巷爆破技术经历了全断面一次爆破、毫秒爆破、光面爆破3个重要阶段[#]。中深孔爆破技术主要是指炮眼深度1. 8 m以上的爆破技术,由浅孔爆破发展而来,其具有单循环进尺高,节省辅助时间和产成本的优点,因此,在我国岩巷掘进中得到广泛应用。现阶段,炮眼深度1. 8一2. 0 m的爆破技术成为主流。炮眼深度2. 2-2. 5 m及以上的爆破技术推广进展缓慢。
中深孔爆破技术离不开掏槽技术,掏槽效果的好坏由掏槽技术决定。我国岩石平巷掘进掏槽形式主要有直眼掏槽和斜眼掏槽2种主要形式,其优缺点如下:①斜眼掏槽。典型代表为楔形掏槽、锥形掏槽、楔直复合掏槽等。掏槽效率较高,掏槽面积大,所用炮眼少,但受断面尺寸限制大,角度较难控制;②直眼掏槽。典型代表为菱形掏槽、三角柱掏槽、四角柱掏槽、螺掏槽等,适用于任何断面,操作简单,易于掌握,但全断面炮眼数较斜眼掏槽数目多,抛掷强,另外,也有准直眼、分段直眼掏槽、直眼迈步式掏槽,其断面适应性强,掏槽效率高,但普及性不足。
2)光面爆破技术和定向断裂控制爆破技术。光面爆破具有的爆震裂隙少、保护围岩的完整性、提高围岩自稳和承载能力、减少超欠挖、节省成本、提高进度和质量,为巷道安全高效快速施工创造了条件,特别是使之与锚喷技术结合,大幅提高了锚喷支护效果。仅靠改善光面爆破技术,不能精确控制周边质量[[5],在光面爆破基础上发展了切槽孔爆破、切缝药包爆破和异型药包爆破,成为控制爆破的高级形式。随着试验手段的进步,模型试验、数值模拟、动焦散和数码技术的应用使得切缝药包的研究更充分。
巷道支护技术直接影响到安全、支护速度、服务年限以及经济效益,煤矿井巷支护技术随着开采深度的增加经历了由单一型到联合多强化型的发展历程,支护材料从木材到钢筋混凝土衬砌,再到金属支架支护和锚杆系列支护。我国从1956年起在淮南、开滦等矿区进行锚杆支护应用试验,岩巷支护的重要发展方向,进入90年代,煤炭工业部提出了“三小”(小钻头、小锚杆、小药包)工作面示范性推广项目技术。由于锚喷支护具有技术先进,经济合理,速度快,效率高,围岩稳定性好,安全可靠,操作简便,劳动强度低等优点,受到煤矿井巷工作者的普遍欢迎,应用范围不断扩大。