平巷掘进(mine tunnel drifting)

开采地下矿前，在地层中开凿水平巷道的作业过程。平巷施工包括掘进、支护、砌排水沟、铺轨、接长管线等。施工方式有分次成巷和一次成巷两种。分次成巷是先掘进巷道并进行临时支护，巷道掘完后再进行永久支护。这种方法临时支护量大，围岩暴露时间长，施工速度慢，对安全不利，除特殊情况外一般不采用。一次成巷，把掘进、支护、砌排水沟三项分部工程有机地联系起来，在一定范围内，最大限度地同时施工。一次成巷的作业方式，有平行作业、顺序作业、交替作业三种。平行作业采取前面掘进，后面进行永久支护(包括砌排水沟)，其间距一般为20～40m。这种方式适用于围岩较稳定，断面大于10m²的双轨巷道。顺序作业采取先掘进一段，随即将这一段支护起来，再依次向前施工。段距一般为10～20m。当穿过松软岩层时，可采取“短掘短支”或掘1m支护1m的方式。这种作业方式适用范围很广。交替作业采取一条巷道进行掘进，另一条巷道进行支护。这种作业方式适用于两条以上距离较近的巷道施工。巷道掘进的方法有挖掘法、凿岩爆破法、钻进法三种。

挖掘法     利用挖掘工具进行人工挖掘平巷的作业方法。一般采用风动工具，如风镐等。这种方法劳动强度大，仅在松软岩层和土层中掘进平巷时采用。

凿岩爆破法     利用凿岩机钻凿炮眼，装入炸药爆破，进行掘进巷道的方法。这是当前井巷工程施工的主要掘进方法，其基本工序为凿岩、爆破、通风防尘、装岩运输以及辅助作业(如借风、供水、铺轨等)。

凿岩      主要工作内容为凿岩机具选择和炮眼排列。

凿岩机具主要有凿岩机、凿岩台车、钎杆和钎头等。凿岩机按动力可分为风动、电动、液压、内燃四种凿岩机，按凿岩机理可分为冲击式、旋转式、旋转冲击式三类凿岩机。冲击式凿岩机又分为手持式、向上式、气腿式、导轨式四种。凿岩台车按其配备凿岩机的台数分为单机、双机和多机台车，按行走机构分为轨轮式、胶轮式和履带式台车，按控制形式分为风动、液压和气液混合台车。平巷掘进常采用轨轮、气液混合的双机或多机凿岩台车。凿岩工具主要有钎头和钎杆。钎头分活钎头和死钎头，钎头与钎杆固定在一起的称为钎头，其形状有一字形、二字形、十字形、柱齿形和塔形等。凿岩一般采用直径为38～42mm的一字形硬质合金钎头；凿掘硬的岩石或裂隙多的岩层时。采用十字形硬质合金钎头。钎杆主要传递和承受凿岩机冲击功和扭矩，一般选用钎子钢。活钎头与钎杆的连接可采用丝扣连接和锥形连接两种。

平巷掘进工作面的炮眼有掏槽眼、辅助眼、周边眼三种。掏槽眼爆破可先将工作面的局部岩面爆破下来，以增加自由面，为辅助眼爆破创造有利条件。掏槽眼的布置方式有斜眼掏槽、直眼掏槽、混合掏槽三种形式。斜眼掏槽分扇形、锥形、楔形三种，适用于中硬岩石、断面较大的巷道。直眼掏槽是工作面上的垂直炮眼，有直线掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽三种，适用于硬岩层和深孔爆破。混合掏槽是在巷道断面大、岩层坚硬的情况下采用的一种技术措施，一般是先打直眼掏槽，然后再打斜眼楔形掏槽。辅助眼是布置在掏槽眼与周边眼之间的炮眼。其作用主要是大量爆破岩石而扩大自由面。周边眼是控制巷道规格的炮眼，有顶眼、帮眼和底眼三种。周边眼的布置应符合光面爆破的要求。炮眼密集系数宜为0.8～1.0。

爆破     炮眼装入炸药进行岩石爆破的操作过程。主要工作内容有炸药和起爆材料的使用、爆破参数选择、炸药爆破作业、光面爆破等。

矿山采掘的专用炸药种类很多，主要有硝酸铵系列炸药、硝化甘油类炸药、起爆炸药等。硝酸铵系列炸药是以硝酸铵为主要成分的一种混合炸药，包括铵梯炸药、铵油炸药、高威力炸药、浆状炸药四种。平巷掘进多使用铵梯炸药。硝化甘油类炸药由硝化甘油、硝化棉、硝酸钾、木粉、二硝化乙二醇及淀粉组成，分为高百分含量(含硝化甘油83％)、中百分含量(含硝化甘油62％)、低百分含量(含硝化甘油40％)三种。起爆炸药是制造导爆索和雷管的起爆材料，是点火、传爆、引爆材料的总称，有二硝基重氮酚、黑索金、梯恩梯等。

常用的起爆材料有导火线、导爆索、雷管、导爆管四种。导火线是以固定燃速传递火焰引爆普通雷管的一种索状起爆材料。导爆索是一种传递爆炸波的材料，经雷管引爆后可以直接起爆炸药。雷管是一种提供爆炸能量的引爆材料，分为普通雷管、电雷管、非电导爆雷管三种。普通雷管又称火雷管，采用导火线直接引爆，适用于局部少量爆破。电雷管采用电能引爆，其装药部分与火雷管基本相同，仅增加一个电点火装置。电雷管由脚线、塑料塞、桥丝、药头组成，分为即发电雷管、秒延时电雷管和毫秒延时电雷管三种。非电导爆雷管有毫秒延时和半秒延时两类，其导爆系统由起爆元件、连接元件、导爆管、非电导爆雷管组成。

爆破参数一般包括炸药消耗量、炮眼直径、炮眼数目和炮眼深度。炸药消耗量取决于岩石性质、巷道断面积、自由面数、炸药种类等。炮眼直径取决于采用的药包直径，最小炮眼直径应比药包直径大2～4mm。炮眼深度取决于岩石性质、巷道规格、钻眼设备和劳动组织形式。炮眼数目取决于岩石性质、巷道断面、掏槽方式、炸药种类等。

爆破作业主要包括装药前的准备工作、装药和爆破联线等作业过程。装药准备工作有：检查炮孔布置、眼深、角度，应符合爆破图表的要求；清除炮眼中的岩粉；加工起爆药包；准备炮泥等。爆破联线是按爆破作业设计联成的爆破网路。网路有串联、并联、串并联和并串联四种形式。起爆电源一般采用电容式发爆器，也可采用220V或380V专用爆破电源。

20世纪60年代发展了光面爆破这项爆破新技术，分为预裂爆法、线性爆孔爆破法、留光爆层爆破法、全断面一次光爆法四种形式，平巷掘进一般采用后两种形式。光面爆破的实际做法是加密周边眼距，使用小直径药包，采用不耦合装药或空气间隔装药，预留光爆层厚度等。

通风除尘     见井巷施工通风防尘。

装岩运输     将工作面爆破下来的岩石。用装岩设备装入运输车辆，运至排渣场的作业过程。装运设备主要有装岩机、转载调车设备、运输车辆和机车等。装岩机有铲斗式装岩机、耙斗式装岩机和蟹爪式装岩机。新研制的履带式或胶轮式铲斗侧卸式装岩机是一种性能较好的装岩设备。转载调车设备与运输车辆、机车等见井巷施工水平运输。

钻进法     利用联合掘进机钻进平巷的作业过程。采用联合掘进机钻进水平巷道，可以实现破岩、装岩、转载等主要工序的机械化。其平巷支护见井巷支护。

平巷掘进的施工组织     包括作业制度、劳动组织形式和循环作业方式。(1)作业制度。有“三八”作业制(每日分三班，每班8h工作)；“四六”作业制(每天分四班，每班6h工作)；“四八”交叉作业制(每日分四班，每班8h工作，其中2h有两个班同时交叉作业)。一般采用“三八”制，快速掘进队多采用“四六”制或“四八”交叉制。年工作天数为306天；外出承包工程多采用连续作业，年工作365天；节假日轮休。(2)劳动组织形式。有专业工作队和综合工作队两种。专业工作队是以主要工序为基础，按凿岩爆破、装岩运输、巷道支护等专业组成三个班组，顺序交叉作业。这种劳动组织形式适用于多头掘进。综合工作队是把凿岩爆破、装岩运输、巷道支护以及辅助作业各工种人员组成一个综合性的劳动组织，以主要工种为主，形成一专多能、互相协作、统一指挥的整体。这种劳动组织形式适用于独立掘进。(3)循环作业方式。是把巷道掘进的全部工序，按数量和完成的时间，进行科学的安排，绘成图表，按图表组织施工，称为正规循环作业法。各工序周而复始地进行，每完成一遍，使工作面向前推进一段距离，称为完成一个作业循环，每个循环推进的距离称为循环进尺。在规定的循环时间内，按预期进度完成各工序规定的工作量，称正规循环作业。一般是每一班完成一个循环，快速掘进时可采用一班多个循环。

平巷掘进机械化作业线具有机械化程度高、劳动条件好、作业安全、掘进速度快等优点。常用的机械化作业线见表。