摘要：近些年，随着我国社会经济的快速发展，为我国煤矿机械产业的发展与创新提供了良好的条件，这给我国煤矿产业的发展提供了良好的发展机遇。目前，我国煤矿开采装备及技术工艺已经取得了显著的成就，并呈现出良好发展前景。本研究聚焦于岩巷施工的装备与工艺，梳理了其发展历程并重点探究其发展趋势，以期为我国煤矿开采的实践与创新提供一点参
关键词：岩巷；掘进装备；掘进工艺；发展方向
引言
近年来，我国的采掘装备生产制造水平在不断提高，国家非常重视机械制造产业的发展，出台了一系列向煤机制造产业倾斜的有利政策，激发了国内煤机企业科技创新的激情，一大批具有自主知识产权的专利技术转化为产品，并形成了一定的生产规模。企业作为技术创新的主体，快速地推动了我国煤机产业的发展。当前，我国的煤矿开采和装备技术水平已赶上并超过了发达国家。
1岩巷施工技术与装备概述
1.1支护技术
巷道支护技术的成熟与稳定关系到煤矿开采的安全与效率。与我国煤矿开采深度的不断增加相一致，我国煤矿井巷支护技术经历了一个不断发展的过程，无论是支护材料还是支护技术都发生了巨大的变化，从单一型发展到联合多强化型，从木材、混凝土发展到金属支架。进入二十世纪，岩巷支护技术取了许多突破，70年代光爆锚喷技术进入我们的视野，90年代“三小”（钻头、锚杆、药包）在媒体开采中得到了推广普及。整体上我国煤矿支护技术朝着价廉、高效、稳定、安全、操作简单的方向不断发展，为巷道掘进准备了良好的条件。
1.2岩巷掘进装备
新中国成立之后，受到我国的工业化、机械化工程深入推进的影响，我国煤矿行业特别是煤矿开采的机械化程度显著提高，截至2009年，我国国有重点煤矿的机械化程度已经高达85.5%。在机械化过程中必须要提及的就是巷道支护、凿岩、运输等方面的装备。凿岩设备从最初的手持式装备过渡到气腿式风动凿岩装备，再发展到液压（气动）凿岩装备。支护设备方面，锚杆钻眼从电动钻机发展为机载式液压钻机。 此外，挖斗装岩机、仓式列车、梭式矿车也逐渐推广应用。最后，在借鉴引进发达国家技术与自主研发的基础上，全岩巷掘进机的发明与应用给我国煤矿岩道掘进的发展带来了新的动力。全岩巷掘进机主要分为以下两种：一是全断面掘进机，主要适用于隧道施工；二是重型悬臂式掘进机，一般应用在煤矿井下硬岩巷道环境中。
1.3岩巷掘进工艺
岩巷掘进工艺具有典型的复杂性，具体涉及破岩、排矸、支护三中工艺。破岩工艺可分为钻爆和机械爆两种，装运工艺按照其连续性分为非连续装运、连续装运两种，支护工艺的关键工艺是锚喷工艺，可以划分为一次支护和二次支护两种。
2 全岩巷掘进机技术发展方向
整体来看，在一段时间内，全岩巷掘进技术仍然会沿着综合机械化与钻爆发的发展轨迹推进。首先是综合机械化，在机械化的基础上着力提高技术之间的融合性以提高整体效益，探索智慧型装备。目前，我国已有部分大截割功率的岩巷掘进机研发完毕并进入试验阶段。钻爆法作为掘进技术中的一个较为成熟的技术仍然是硬岩巷道掘进的主力。此外，综合其功耗、经济、效率等多方面的优势，液压钻车、机械化装载等技术受到了业内的广泛好评，或可成为未来岩巷钻爆法掘进的一个趋势。
3矿井巷道掘进工艺的发展
我国煤矿开采环境复杂化程度不断加深，煤矿开采不确定要素增多，开采难度增大，这都使给当前的巷道掘进技术提出了挑战。为应对这些挑战，必须要改进工艺，提高巷道适应性。根据实践中的一些经验，我们认为未来的矿井巷道掘进工艺应该重视以下几个方面。
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3.1岩巷向煤巷发展
岩巷向煤巷发展是煤矿设计选择的方向，更是大多数矿井提高经济效益的重要手段。
3.2岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展综采一次采全高工作面的回采巷道大都采用沿煤层底板掘进，巷道留顶煤布置。对厚及中厚煤层的巷道布置，多采用沿顶巷道及全煤巷道。拱形断面向矩形断面发展虽然传统的巷道拱形断面在一定程度上可以优化巷道受力状态，但这种结构要求掘进设备要求高，效率较低，还可能会破坏顶板。
3.3小断面向大断面发展以往的小断面不利于矿井挖掘机械化与自动化的发展，逐渐变为大断面。
3.4单巷布置向多巷布置发展以往的单巷布置抵抗风险的能力较低，不利于挖掘安全，也不利于系统功能的扩展。
3.5被动支护向主动支护发展以往的被动支护主要是指木支架、金属支架等，这些支护结构只有在发生围岩变形时才能发挥作用。而锚杆、梁网的主动支护结构能够加强支护体和围岩的一体化，支护效果更优。
3.6巷道在向满足高地压和多次动压的方向发展矿井开采力度的加大，上覆地层的高强度移动变形，形成较大的动压，对巷道的破坏较大。锚杆支护设计的研究在向着满足高地压和多次动压的方向发展。从煤矿巷道工程发展的方向来看，研究巷道的掘进工程非常重要。一个矿井，煤巷工程量要占矿井总工程量的75%～85%。在生产矿井的巷道总工程量中，煤巷工程占总工程量的80%以上。减少岩巷工程，尽可能多掘煤巷工程，是矿井提高经济效益的一项重要手段。为此，研究和探索煤巷的快速掘进装备和技术，是生产矿井的一项主要工作。目前的煤巷掘进破岩方式主要有钻眼爆破掘进和掘进机掘进两种。钻眼爆破掘进法，适应性强，但施工工序多，劳动强度大，掘进效率低。而掘进机掘进法，机械化程度高，劳动强度低，效率高，但适应性差，仅适用于煤巷施工。目前，我国大中型矿井采用掘进机施工的煤巷工程量占到总工程量的85%以上。掘进机掘进技术以其快速、高效、安全等特点，成为煤巷掘进的主流。
3.7煤层顶板巷道或全煤巷道以往的岩石顶板煤巷逐渐变少，沿煤层底板掘进的方式逐渐成为主流。特别是应对厚煤层和中厚煤层，沿顶巷道和全煤巷道将成为主流的方式。
4全岩巷掘进机技术的发展趋势
岩巷掘进技术仍在综合机械化和钻爆法两个方向上持续改进和发展。综合机械化是一个发展方向，一大批大截割功率的岩巷掘进机已投入了工业性生产试验。钻爆法以其多年的成熟掘进技术也在快速发展之中，该方法仍然是硬岩巷道的主要掘进方式。除爆破之外，实施液压钻车打眼、机械化装载作业等具有功率小、结构紧凑、灵活性强、适应能力强、能耗低、成本低、凿岩速度快、粉尘少等特点，是岩巷钻爆法掘进的发展方向。尤其是钻眼爆破和锚杆支护为一体的多功能液压钻车成为岩巷掘进的主导产品和发展方向。
结语
煤炭产业作为我国的基础能源产业之一，是我国经济的支柱产业，其运行稳定关系到我国的经济建设大局和国家安定大局。当前，我国煤矿开采主要是井下作业的方式，换言之，巷道掘进作业对于我国煤矿开采至关重要。近年来，在煤机制造方面我国政府出台了系列的政策，在这些政策的支持之下，我国煤机科技创新取得了瞩目的成就，且技术产业化程度高，转化速度快，产学研一体化的良好结构逐步成型并日渐成熟。
参考文献：
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论文作者:张新明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/26
标签：巷道论文; 煤矿论文; 我国论文; 技术论文; 矿井论文; 装备论文; 工艺论文; 《电力设备》2019年第15期论文;