掘进工艺

巷道掘进施工是一个复杂的多工序交替进行的过程， 破岩、 排矸、 支护是主要的 3 大工艺。破岩工艺主要有钻爆法和机械法 ，钻爆法主要有台阶爆破法和全断面爆破法，机械法以岩巷综掘机破岩;装运工艺有非连续装运和连续装运 2 种， 非连续装运以耙矸机和矿车运输;连续装运以耙矸机和带式输送机或临时矸石仓为代表的排矸工艺;支护工艺的发展以锚(网、 索)喷工艺为主， 主要有一次支护， 二次支护 。

掘进工作装备

到 2009 年， 国有重点煤矿机械化程度 85. 5% ，综采程度 75. 79% ， 综掘程度 25. 87%[ 13] 。对于岩巷掘进装备，主要有凿岩、 支护、 装岩、 运输及辅助设备。①凿岩设备发展主要经历了手持式凿岩机→气腿式风动凿岩机→液压( 气动) 凿岩台车和液压凿岩机。②支护设备主要有锚杆钻眼设备和喷浆设备。锚杆钻眼设备的发展主要经历了电动锚杆钻机→爬杆式锚杆钻机→钻车式锚杆钻机→支腿式气动锚杆钻机→机载式液压锚杆钻机;③喷浆设备主要有潮式、湿式喷浆机。④耙矸机械的发展经历了人工装岩→耙斗装岩机→侧卸式铲斗装岩机→挖斗装岩机。⑤运输机械的发展主要经历了人力推车→4 ～ 5 t 电机车和矿车→带式(转载)输送机→仓式列车和梭式矿车( 临时矸石仓)。岩巷掘进装备的发展为岩巷高效机械化掘进及其作业线的产生提供更多便利1。

操作方法

钻爆法——机械化作业线

我国岩巷掘进施工工艺经过多年的发展， 形成了多种掘进机械化作业线， 其中典型的钻爆法掘进机械化作业线，第 1 类以气腿式凿岩机配合耙斗式装岩机作业线为代表;第 2 类以钻眼台车配合侧卸装岩机作业线为代表。

第 1 类作业线能根据巷道断面大小选用并配以多台气腿式风动凿岩机、 耙装机、适当的转载调车设施及支护设备、 不同的施工工艺和劳动组织形式，可以形成不同能力的掘进机械化作业线，以满足不同的施工要求，如右图所示：

第 2 类机械化作业线， 满足侧卸式装岩机的卸载条件与液压钻车的错车条件以及液压钻车的最 大 打 眼 范 围 是 决 定 该 作 业 线 是 否 实 用 的关键。如右图所示：

综钻法

综掘法是近 20 ～ 30 年内迅速发展起来的一种先进的巷道掘进技术2， 其关键设备是掘进机， 主要以悬臂掘进机和刀盘掘进机为主，集切割、 装载及转运、 降尘等功能于一体的大型高效联合作业机械设备，连续掘进是其主要特点，称作岩巷掘进第 3 类作业线，如图 所示。刀盘掘进机(TBM) 在隧道掘进中应用较多，但在矿山应用并不成功，中煤能源集团等正在进行 TBM 的煤矿适应性改造。图 综掘法机械化作业线悬臂式掘进机作业线是综掘法的主要形式， 由主机与后配套设备组成:悬臂式掘进机、 机载锚杆钻机、 除尘系统、桥式转载机、带式输送机。掘进机把岩石切割后，经转运机构把破碎的岩石转运至掘进机尾部卸下，再由转载机、 输送机或梭车运走。

热害研究

掘进工作面通风特点是独头式通风，有关热害矿井掘进面的研究主要集中在模拟研究方面。掘进面的通风方式主要分为压入式、抽出式和压抽混合式，其中压入式通风属于末端封闭有限空间的贴壁射流。

矿井热源主要有围岩散热、空气压缩热、机电设备放热、水流放热、氧化热、爆破放热、岩体下落放热、岩体破碎放热、人体新陈代谢放热。为改善矿井作业环境而采取的降温措施的合理性和经济性，在很大程度上取决于矿井风流的温度预测的准确性。在矿井风温预测计算中，实质上是解决两个问题，即给予风流的热量和热量分配于风流显热和潜热两部分增加的规律，而围岩传热则是矿井热源研究中的主要部分，围岩散热研究的重点是换热系数的研究。

矿井降温技术

① 非人工制冷降温技术