平巷掘进是指在水平至土汤以下的巷道、隧道及平碉的井巷掘进工程,广泛应用于地下矿山、铁路、公路和
水利工程等领域。
平巷掘进按照掘进工艺方法可分为循环掘进式和连续掘进式。循环掘进式通过钻孔、爆破、出碴、支护等多个工序的反复循环来完成巷道掘进,每个工序都使用不同的机械设备。连续掘进式则利用单一机械同时进行破岩、出碴和支护作业,实现连续钻进成巷,被称为平巷钻进机。连续掘进式又可根据破岩方式进行细分,包括分断面式和全断面式两类。未来的发展趋势是循环作业平巷掘进机械的规格微型化和大型化,多功能化和自动化,而连续作业平巷钻进机的小型化和对岩层的适应性的提升。
在中国,平巷掘进在金属矿山及煤矿占有重要地位。当前,中国矿山平巷掘进施工主要采用凿岩爆破法。钻进法的研究和应用是对传统凿岩爆破法的重大革新,它具有成巷速度快、质量好、工效高、劳动条件优越、安全性强、承压效果佳等特点,有利于地压控制和通风阻力的降低,提高了机械化程度,为自动化创造了有利条件。然而,由于平巷规格和岩石性质的变化,钻进法掘进平巷的方法虽有所改进,但仍难以普及。预计钻进法掘进平巷的应用时间会更长,短期内传统钻爆法仍将占据主导地位。因此,将钻爆法的灵活性与全断面掘进机的安全性和高效性相结合,是中国矿山平巷掘进的重要发展方向。
不稳定岩层的主要特征包括岩体松软(破碎)和承载能力低下。在施工过程中,不稳定岩层可能产生挤压变形(冒顶)、片帮和
流体状的危害。
不稳定岩层可分为多种类型,如中等稳固岩层、破碎岩层、流沙、
砾石岩层、砂质黏土、淤泥等软弱岩层以及风化岩层。
平巷掘进的成本受到多个因素的影响,包括炮眼利用率、超挖及欠挖、炮眼数目、
单位炸药消耗量和炮眼深度等。