第一節(jié)煤(巖)巷快速掘進(jìn)新技術(shù)第二節(jié)錨噴注分階段加固技術(shù)第三節(jié)沿空掘巷圍巖控制技術(shù)第四節(jié)沿空留巷支護(hù)技術(shù)綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)是由掘進(jìn)機(jī)、輸送機(jī)等組成的綜合性配套技術(shù)。在采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的巷道內(nèi)，將測(cè)量定向、掘進(jìn)、運(yùn)煤、通風(fēng)、除塵、材料運(yùn)輸、巷道支護(hù)、供水、供電、排水系統(tǒng)等設(shè)備配套使用，形成一條效率高、相互配合、連續(xù)均衡生產(chǎn)、完整的掘進(jìn)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、支護(hù)機(jī)械化作業(yè)，從而提高掘進(jìn)速度和經(jīng)濟(jì)效益。一、煤層巷道快速掘進(jìn)在煤層巷道中采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用綜掘機(jī)、綜掘機(jī)載錨桿鉆機(jī)、連續(xù)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)等成套設(shè)備，代替掘、錨、支交替作業(yè)的普通綜掘，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)陌脒B續(xù)作業(yè)，巷道掘進(jìn)與支護(hù)施工全部采用機(jī)械化，可以減少掘進(jìn)工作面人員60%以上。目前，可以從以下5個(gè)方面實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)。（一）選用性能優(yōu)良的掘進(jìn)機(jī)，進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性（二）采用現(xiàn)代化測(cè)控技術(shù)，提高機(jī)電一體化的程度（三）推廣錨桿支護(hù)，改進(jìn)運(yùn)輸方式，提高設(shè)備綜合配套能力（四）有條件的礦井采用掘錨機(jī)，實(shí)現(xiàn)掘錨一體化（五）在條件適宜的礦井中，推廣應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)(一)選用性能優(yōu)良的掘進(jìn)機(jī)，進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性

在掘進(jìn)機(jī)選擇的過程中，不僅僅要考量掘進(jìn)機(jī)的性能，同時(shí)還要考慮工程參數(shù)設(shè)計(jì)以及施工的現(xiàn)場(chǎng)條件。巷道掘進(jìn)效率及其經(jīng)濟(jì)效益的提高取決于選擇適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)條件的掘進(jìn)機(jī)。掘進(jìn)設(shè)備工作時(shí)，震動(dòng)沖擊大，加之井下環(huán)境惡劣，因此要根據(jù)使用條件選擇掘進(jìn)設(shè)備。掘進(jìn)機(jī)在液壓、電氣、元件的選用上，必須嚴(yán)格篩選，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。在齒輪傳動(dòng)裝置及機(jī)械連接裝置方面，盡量減少串聯(lián)系統(tǒng)，采用獨(dú)立部件或組件。在有條件的地方以嵌裝式結(jié)構(gòu)代替螺栓組結(jié)構(gòu)，采用模塊組裝方式，既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)便于機(jī)械的拆裝檢修，又可大大提高設(shè)備可靠性。(一)選用性能優(yōu)良的掘進(jìn)機(jī)，進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性在煤礦巷道快速掘進(jìn)的過程中，有很多時(shí)候是由于掘進(jìn)設(shè)備的使用效率較低、沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用而影響了煤礦生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。這一問題的產(chǎn)生主要是掘進(jìn)系統(tǒng)沒有完善的綜合配套能力，因此在實(shí)際的工作應(yīng)用中應(yīng)提升掘進(jìn)設(shè)備的綜合配套能力，尤其是在支護(hù)環(huán)節(jié)以及裝運(yùn)環(huán)節(jié)上的綜合配套能力。采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，常用方式有3種。1、綜掘機(jī)＋氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)

這種方式在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)比較成熟，能夠適應(yīng)一般地質(zhì)條件的巷道掘進(jìn)與支護(hù)。問題：掘進(jìn)與支護(hù)交替順序作業(yè)，掘進(jìn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。EBZ200型掘進(jìn)機(jī)和EBZ260型綜掘機(jī)如圖3\|1所示。2、綜掘機(jī)＋機(jī)載錨桿鉆機(jī)

這種方式在掘進(jìn)機(jī)上增加兩個(gè)錨桿鉆臂，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)。該方式具有功率大、鉆孔能力強(qiáng)、功能齊全、適用范圍廣、可自帶動(dòng)力、操作安全等優(yōu)點(diǎn)。問題：該設(shè)備雖在掘進(jìn)和支護(hù)過程中雖能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但由于機(jī)載錨桿鉆機(jī)支護(hù)范圍受限，較難完成整個(gè)巷道的支護(hù)任務(wù)。3、綜掘機(jī)＋運(yùn)錨機(jī)

該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)的平行作業(yè)，在支護(hù)過程中增加臨時(shí)支護(hù)工序，可應(yīng)用于巷道頂板較為破碎、巷道斷面不大的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)月進(jìn)尺600m。掘進(jìn)機(jī)連續(xù)向前掘進(jìn)，超前支護(hù)對(duì)空頂進(jìn)行臨時(shí)性支護(hù)，運(yùn)錨機(jī)在轉(zhuǎn)載的同時(shí)進(jìn)行錨桿的打設(shè)。(二)采用現(xiàn)代化測(cè)控技術(shù)，提高機(jī)電一體化的程度1、掘進(jìn)機(jī)操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，包括推進(jìn)方向監(jiān)控、切割電機(jī)功率自控調(diào)節(jié)、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控等；2、實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)工況監(jiān)測(cè)和故障診斷，包括供電電壓測(cè)控、電機(jī)負(fù)荷和溫度、液壓系統(tǒng)油壓、油溫及污染等監(jiān)測(cè)。通過采用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)，對(duì)掘進(jìn)機(jī)的工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和離機(jī)控制系統(tǒng)加以改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，可以最大限度地提高掘進(jìn)機(jī)的使用效率，有利于改進(jìn)和完善煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)。(三)推廣錨桿支護(hù)，改進(jìn)運(yùn)輸方式，提高設(shè)備綜合配套能力煤巷掘進(jìn)效率低、機(jī)械設(shè)備不能充分發(fā)揮作用，在很大程度上與配套能力低、配套不完善有關(guān)。巷道掘進(jìn)系統(tǒng)中的主要配套環(huán)節(jié)中，支護(hù)和運(yùn)輸工作量大，占用時(shí)間多，必須解決好這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，才能充分發(fā)揮綜掘設(shè)備的潛力。縮短支護(hù)時(shí)間方面1、根據(jù)地質(zhì)條件，盡量采用錨桿支護(hù)，提高巷道支護(hù)效果。2、施工時(shí)采用機(jī)載錨桿鉆機(jī)打孔和安裝錨桿，減少傳統(tǒng)錨桿支護(hù)的多道施工工序。3、減少錨桿有效作業(yè)時(shí)間和掘進(jìn)工作面作業(yè)人員，同時(shí)采用先進(jìn)的錨桿施工機(jī)具，大幅提高成巷速度。4、對(duì)于使用錨桿鉆機(jī)的巷道，掘進(jìn)和鉆錨不能平行作業(yè)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)快速安設(shè)臨時(shí)支架，并采用小孔徑強(qiáng)力鉆頭和高強(qiáng)度鉆桿，提高鉆進(jìn)速度。5、降塵方面，可采用高壓水外噴霧降塵新技術(shù)。減少輔助運(yùn)輸方面1、盡量采用錨桿支護(hù)，避免使用金屬棚支護(hù)，以減少材料運(yùn)輸工作量。2、在煤巖運(yùn)輸環(huán)節(jié)上，采用連續(xù)運(yùn)輸方式。3、在轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)上，完善轉(zhuǎn)載機(jī)的功能，采用自移式轉(zhuǎn)載機(jī)，以節(jié)省轉(zhuǎn)載時(shí)間，提高運(yùn)輸轉(zhuǎn)載效率。(四)有條件的礦井采用掘錨機(jī)，實(shí)現(xiàn)掘錨一體化掘錨機(jī)組能夠很好地解決掘進(jìn)和支護(hù)平行作業(yè)問題，是對(duì)煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)的飛躍性突破，在現(xiàn)代化的大型安全高效礦井中，它是一種理想的快速掘進(jìn)設(shè)備。掘錨機(jī)生產(chǎn)安全可靠，采用掘錨一體化作業(yè)，錨桿支護(hù)質(zhì)量得到顯著提高，支護(hù)效果大大改善。同時(shí)，錨桿在頂板暴露后能夠及時(shí)安裝，避免了頂板在錨桿支護(hù)前發(fā)生離層的可能，安裝錨桿的位置距迎頭一般為1.5～2.0m。另外，機(jī)組配備臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)，頂推力一般為40kN，可實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的預(yù)壓縮。預(yù)壓縮錨固的優(yōu)勢(shì)在于將施加的頂推力大部分轉(zhuǎn)化成錨桿的預(yù)緊力，從而提高錨桿及時(shí)支護(hù)效果。使用掘錨機(jī)組使巷道成型好，且能夠改善作業(yè)環(huán)境并提高安全性。其掘巷為一次成巷，徹底消除懸臂式掘進(jìn)機(jī)操作時(shí)的超欠挖現(xiàn)象，巷道成型質(zhì)量好。另外，操作時(shí)主要工序都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，并且始終有支護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，且能夠保證作業(yè)安全。(五)在條件適宜的礦井中，推廣應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)連續(xù)采煤機(jī)適用于井下采煤和掘進(jìn)作業(yè)，是能夠連續(xù)采掘煤炭的機(jī)械設(shè)備，它既可以用來開掘煤層巷道，又可作為單獨(dú)的采煤機(jī)使用。連續(xù)采煤機(jī)是現(xiàn)代化的掘進(jìn)設(shè)備，配套運(yùn)煤車、錨桿鉆機(jī)、鏟車、轉(zhuǎn)載破碎機(jī)等機(jī)械化裝備，可用于煤巷多頭掘進(jìn)，具有速度快、用人少、效率高、配套簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)采煤機(jī)快速掘進(jìn)以單巷和雙巷兩種方式較為常見，連續(xù)采煤機(jī)后配套設(shè)備一般是梭車、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)、掘錨機(jī)后配套系統(tǒng)三種。單巷掘進(jìn)時(shí)，連續(xù)采煤機(jī)后配套多以連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)或掘錨機(jī)后配套系統(tǒng)為主，一般不配套梭車；雙巷掘進(jìn)時(shí)，連續(xù)采煤機(jī)后配套多以梭車或連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)為主。針對(duì)巖石巷道圍巖堅(jiān)硬的特點(diǎn)，應(yīng)用大功率巖巷掘進(jìn)機(jī)、錨桿臺(tái)車和連續(xù)運(yùn)輸機(jī)等成套設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆爆法掘進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)和運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化作業(yè)，可以減少掘進(jìn)工作面人員50％以上。二、巖石巷道快速掘進(jìn)（一）全液壓鉆車機(jī)組掘進(jìn)（二）巖巷鉆裝機(jī)組快速掘進(jìn)（三）全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)（四）巖巷全斷面一次成巷快速掘進(jìn)技術(shù)（一）全液壓鉆車機(jī)組掘進(jìn)（1）膠輪車運(yùn)輸?shù)V井，底板較硬或硬化的巖石巷道：鉆車—裝載機(jī)—移動(dòng)矸石倉—膠輪車；鉆車—扒碴機(jī)—移動(dòng)矸石倉—膠輪車。（2）膠輪車運(yùn)輸?shù)V井，底板較軟的長(zhǎng)距離巖石巷道：鉆車—扒碴機(jī)—帶式輸送機(jī)—膠輪車；鉆車—扒碴機(jī)—帶式輸送機(jī)—移動(dòng)矸石倉—膠輪車。（3）膠輪車運(yùn)輸?shù)V井，底板較軟的短距離巖石巷道：鉆車—裝載機(jī)—膠輪車；鉆車—側(cè)卸車（裝載機(jī)）—移動(dòng)矸石倉—膠輪車。（4）軌道運(yùn)輸?shù)V井，長(zhǎng)距離大斷面巖石巷道：鉆車—扒碴機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車；鉆車—扒碴機(jī)—帶式輸送機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車。（5）軌道運(yùn)輸?shù)V井，長(zhǎng)距離小斷面巖石巷道：鉆車—裝載機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車。（6）軌道運(yùn)輸?shù)V井，短距離大斷面巖石巷道：鉆車—扒碴機(jī)—礦車；鉆車—扒碴機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車；鉆車—裝載機(jī)—礦車；鉆車—裝載機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車。（7）軌道運(yùn)輸?shù)V井，短距離小斷面巖石巷道：鉆車—裝載機(jī)—礦車；鉆車—裝載機(jī)—移動(dòng)矸石倉—礦車。

全液壓鉆車機(jī)組是以鉆爆法為主的全液壓鉆車配側(cè)卸裝巖機(jī)的巖石巷道機(jī)械化作業(yè)線。優(yōu)點(diǎn)：鑿巖速度快，機(jī)動(dòng)靈活，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低，巖石巷道全斷面能夠?qū)崿F(xiàn)一次鉆眼、一次定炮、一次起爆、一次支護(hù)，在保證巖石巷道全斷面支護(hù)質(zhì)量的同時(shí)，提高了效率。缺點(diǎn)：安全性較差，鉆裝不能同步作業(yè)，裝運(yùn)不連續(xù)，設(shè)備綜合利用率低。（二）巖巷鉆裝機(jī)組快速掘進(jìn)（1）集打眼與裝載為一體，能在爆破后快速切換為裝載作業(yè)，解決設(shè)備在掘進(jìn)頭交叉換位的空間和效率問題，實(shí)現(xiàn)巖巷快速掘進(jìn)。（2）打眼鉆進(jìn)效率高，尤其是對(duì)硬巖效果更好，可不受巖石硬度的限制，特別適用于中小斷面硬巖巷道的掘進(jìn)，其破巖能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益好，可實(shí)現(xiàn)月進(jìn)尺200m左右。（3）采用刮板輸送機(jī)進(jìn)行矸石轉(zhuǎn)運(yùn)，可與礦車或帶式輸送機(jī)靈活配合。（4）具有手動(dòng)和遙控兩種操作方式，其中行走和扒裝可采用無線遙控操作。（5）采用中高壓液壓系統(tǒng)先導(dǎo)閥控制，系統(tǒng)保護(hù)齊全，工作平穩(wěn)。鉆裝機(jī)是集鑿巖、裝載、排矸于一體的綜合掘進(jìn)設(shè)備，主要用于中小斷面（巷寬3.6m左右）、巷道坡度不大于20°、巖石硬度f大于7的巖巷掘進(jìn)施工。該設(shè)備體積小，拆裝靈活，可以通過鉆臂實(shí)現(xiàn)打眼作業(yè)，還可以進(jìn)行爆破后的連續(xù)排矸作業(yè)，迎頭設(shè)備配置少，避免了窄巷多種設(shè)備作業(yè)時(shí)的錯(cuò)車問題，有較好的施工適應(yīng)性，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了人員的作業(yè)安全，提高了巖巷掘進(jìn)效率。（三）全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)近年來，我國(guó)在吸收借鑒國(guó)外掘進(jìn)機(jī)先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了EBZ300型等大功率硬巖掘進(jìn)機(jī)，為我國(guó)煤礦巖巷的快速掘進(jìn)提供了較為成熟的硬巖掘進(jìn)裝備，主要技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。其中EBH315型巖巷掘進(jìn)機(jī)（圖3/2）是目前國(guó)內(nèi)機(jī)型最大、截割能力最強(qiáng)、自動(dòng)化程度最高的重型巖巷掘進(jìn)機(jī)之一，整個(gè)設(shè)備的截割深度可達(dá)3.8m，適合巷道坡度為16°左右的巷道掘進(jìn)。其可截割的巖石單向抗壓強(qiáng)度為100MPa，最大掘進(jìn)高度為5.8m，最大掘進(jìn)寬度為7m，設(shè)備的龍門高度為4m，截割功率為315kW。掘進(jìn)機(jī)的截割部屬于橫截式，截割效果較好且截割能力較強(qiáng)。整個(gè)系統(tǒng)屬于變量系統(tǒng)，整機(jī)裝備有特定的檢測(cè)功能，可以對(duì)掘進(jìn)機(jī)的各個(gè)工作部位以及參數(shù)進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)有效提高了設(shè)備的工作效率及安全系數(shù)。（四）巖巷全斷面一次成巷快速掘進(jìn)技術(shù)巖巷全斷面一次成巷快速掘進(jìn)采用的是巖石巷道全斷面掘進(jìn)機(jī)，它是針對(duì)煤礦巖巷高強(qiáng)度、大功率施工的特殊要求而設(shè)計(jì)的。該設(shè)備可以在巖石硬度為40～200MPa時(shí)，達(dá)到月進(jìn)尺500～1500m的施工進(jìn)度，且自身配備支護(hù)、除塵、液壓、電氣、導(dǎo)向等自動(dòng)控制系統(tǒng)，其卓越的除塵性能徹底改變了井下傳統(tǒng)施工工作環(huán)境，降低了工人職業(yè)病的發(fā)生率，是實(shí)施煤礦巖巷先進(jìn)施工技術(shù)首選的技術(shù)裝備。其獨(dú)有的安全、高效、環(huán)保等性能為煤礦巖巷開采工藝及設(shè)備技術(shù)的革新帶來了現(xiàn)實(shí)可行性。（四）巖巷全斷面一次成巷快速掘進(jìn)技術(shù)巖巷全斷面一次成巷快速掘進(jìn)采用的是巖石巷道全斷面掘進(jìn)機(jī)，它是針對(duì)煤礦巖巷高強(qiáng)度、大功率施工的特殊要求而設(shè)計(jì)的。該設(shè)備可以在巖石硬度為40～200MPa時(shí)，達(dá)到月進(jìn)尺500～1500m的施工進(jìn)度，且自身配備支護(hù)、除塵、液壓、電氣、導(dǎo)向等自動(dòng)控制系統(tǒng)，其卓越的除塵性能徹底改變了井下傳統(tǒng)施工工作環(huán)境，降低了工人職業(yè)病的發(fā)生率，是實(shí)施煤礦巖巷先進(jìn)施工技術(shù)首選的技術(shù)裝備。其獨(dú)有的安全、高效、環(huán)保等性能為煤礦巖巷開采工藝及設(shè)備技術(shù)的革新帶來了現(xiàn)實(shí)可行性。1.盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)機(jī)作為工程施工中的重要機(jī)械類型，具備諸多功能，具有切削土體、輸送渣土、隧道襯砌和測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能，對(duì)于隧道工程和地下工程的整體施工效率和安全性具有直接的影響。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工的優(yōu)勢(shì)：①掘進(jìn)速度快，施工效率高；②機(jī)械化水平高，勞動(dòng)強(qiáng)度低；③施工環(huán)境好，工人效率高；④圍巖擾動(dòng)小、巷道斷面好，利于支護(hù)；⑤安全性高。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工的不足：①臨時(shí)支護(hù)護(hù)盾具有一定的適應(yīng)性，圍巖較破碎時(shí)，支護(hù)受影響；②轉(zhuǎn)向性能較差，對(duì)巖層起伏適應(yīng)有限；③對(duì)巷道圍巖硬度有要求，有一定適應(yīng)條件；④沒有排水設(shè)備，影響下山施工；⑤前期準(zhǔn)備復(fù)雜，對(duì)準(zhǔn)備硐室、安裝技術(shù)、安裝時(shí)間要求較高，前期投入較大。2.全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)是集機(jī)械、電子、液壓、激光、控制等技術(shù)于一體的高度機(jī)械化和自動(dòng)化的大型隧道開挖襯砌成套設(shè)備，是一種由電動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)—液壓馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)、液壓缸推進(jìn)，使刀盤在一定推力作用下貼緊巖石壁面，通過安裝在刀盤上的刀具破碎巖石，使隧道斷面一次成型的大型工程機(jī)械。全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)施工具有自動(dòng)化程度高、施工速度快、節(jié)約人力、安全經(jīng)濟(jì)、一次成型等優(yōu)點(diǎn)，且不受外界氣候影響，開挖時(shí)可以控制地面沉陷，減少對(duì)地面建筑物的影響，水下地下施工不影響水中和地面交通，是巖石隧道掘進(jìn)最有發(fā)展?jié)摿Φ臋C(jī)械設(shè)備，適用于巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要用于道路、涵洞、水利等工程建設(shè)。它與盾構(gòu)機(jī)的區(qū)別在于：①適用的工程不一樣，全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)用于硬巖，盾構(gòu)機(jī)用于土層的挖掘；②兩者的掘進(jìn)、平衡、支護(hù)系統(tǒng)都不一樣；③該掘進(jìn)技術(shù)比盾構(gòu)技術(shù)更先進(jìn)，也更復(fù)雜。全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)又可分為敞開式、雙護(hù)盾式、單護(hù)盾式。在相同的條件下，其掘進(jìn)速度為常規(guī)鉆爆法的4～10倍，最佳日進(jìn)尺可達(dá)40m；具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、有利于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)力保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。世界上生產(chǎn)全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)的廠家主要有美國(guó)羅賓斯、德國(guó)海瑞克和維爾特、法國(guó)法碼通等。中國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)的價(jià)值為1.8億元的“長(zhǎng)春號(hào)”全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)，于2014年12月27日下線，是全斷面雙護(hù)盾巖石隧道掘進(jìn)機(jī)。它自帶護(hù)盾，不需要鋪設(shè)管片，集開挖、支護(hù)、出渣于一體，可以實(shí)現(xiàn)隧道的一次成型。三、掘支運(yùn)三位一體高效快速掘進(jìn)

采用掘支運(yùn)一體化控制技術(shù)，應(yīng)用掘錨一體機(jī)、破碎轉(zhuǎn)載機(jī)、多臂錨桿鉆車、可彎曲帶式輸送機(jī)、邁步式自移機(jī)尾等成套裝備，代替單一功能的掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿機(jī)、膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸平行連續(xù)作業(yè)，巷道掘進(jìn)施工工序全部機(jī)械化一次完成，可以減少掘進(jìn)工作面人員50％以上。為提高掘進(jìn)效率，中煤科工集團(tuán)太原研究院與神東煤炭集團(tuán)聯(lián)合研制了掘支運(yùn)三位一體高效快速掘進(jìn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)把傳統(tǒng)的掘進(jìn)、運(yùn)輸、支護(hù)等分步實(shí)施的工序，通過新技術(shù)裝備有機(jī)整合在一起，有效解決了掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)耐竭M(jìn)行和連續(xù)作業(yè)問題，實(shí)現(xiàn)了掘錨平行作業(yè)、多臂同時(shí)支護(hù)、連續(xù)破碎運(yùn)輸、長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)和智能遠(yuǎn)程操控的高效一體化運(yùn)行。目前，針對(duì)不同礦區(qū)的煤層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)，發(fā)展了“掘錨機(jī)＋運(yùn)錨機(jī)”“掘進(jìn)機(jī)＋運(yùn)錨機(jī)”等多種掘支運(yùn)三位一體高效快速掘進(jìn)配套形式。一、分階段加固的原則目前，軟巖巷道的支護(hù)理論和技術(shù)更多的是僅從支護(hù)前的巷道工程地質(zhì)條件出發(fā)，采用靜態(tài)的觀點(diǎn)分析問題，很少?gòu)南锏谰S護(hù)的全過程出發(fā)，也很少考慮開挖后圍巖對(duì)支護(hù)的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)，并從圍巖穩(wěn)定性能的變動(dòng)規(guī)律上分析，因而很多軟巖巷道穩(wěn)定性問題解決得不夠理想。分析軟巖巷道圍巖控制理論和技術(shù)必須考慮如下原則：1.對(duì)立統(tǒng)一性原則（1）支護(hù)圍巖關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)一的，支護(hù)特性曲線應(yīng)與軟巖變形特性曲線匹配，但是目前任何一種單一的支護(hù)方式都不能滿足圍巖變形的要求，客觀上要求通過綜合治理、聯(lián)合支護(hù)來維持軟巖穩(wěn)定。（2）巷道開挖導(dǎo)致的應(yīng)力再分配及圍巖變形范圍是有限的，支護(hù)結(jié)構(gòu)所能作用的范圍也是有限的。（3）圍巖不僅是傳遞和產(chǎn)生載荷的介質(zhì)，同時(shí)能夠與各種在其內(nèi)部加固或在其外部支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用，形成統(tǒng)一的承載體，控制并允許圍巖有限制的變形。因此支護(hù)技術(shù)已發(fā)展到充分利用和調(diào)動(dòng)巷道圍巖強(qiáng)度和自身承載能力的圍巖控制階段，這是現(xiàn)代巖石力學(xué)和支護(hù)理論發(fā)展的必然結(jié)果。2.過程控制原則巷道支護(hù)對(duì)圍巖的作用是一個(gè)非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程，不同應(yīng)力路徑下巖體強(qiáng)度特性的研究揭示出巖體的變形破壞與其內(nèi)在結(jié)構(gòu)和所處的應(yīng)力環(huán)境密切相關(guān)，由于應(yīng)力路徑不同，導(dǎo)致的巖體變形破壞過程也不同。施加應(yīng)力的方式可分為加載和卸載兩種，而巷道的開挖對(duì)圍巖具有卸載作用，支護(hù)則是加載或增加約束的過程。開挖與支護(hù)方式、支護(hù)時(shí)機(jī)的不同組合導(dǎo)致的圍巖變形和破壞是不同的。復(fù)雜巖體的施工與維護(hù)是一個(gè)非線性的力學(xué)過程，其穩(wěn)定性與支護(hù)路徑有關(guān)，有必要運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理進(jìn)行科學(xué)的分析，根據(jù)巖體及工程特點(diǎn)運(yùn)用合理施工方法和支護(hù)技術(shù)，始終保持對(duì)圍巖的穩(wěn)定控制，監(jiān)測(cè)圍巖的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并在巷道維護(hù)的過程中進(jìn)一步調(diào)整。二、分階段動(dòng)態(tài)支護(hù)原理采用常規(guī)支護(hù)時(shí)，巷道在整個(gè)維護(hù)期間穩(wěn)定性都在降低，圍巖賦存狀態(tài)始終處于劣化狀態(tài)，而針對(duì)性地采取分階段加固補(bǔ)強(qiáng)措施，運(yùn)用巷道圍巖滯后注漿加固技術(shù)和錨桿支護(hù)及噴層維護(hù)相結(jié)合，可以比較好地維護(hù)圍巖穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)支護(hù)目的。（1）隨巷道開挖圍巖的賦存狀態(tài)是動(dòng)態(tài)變化的，是圍巖強(qiáng)度不斷降低的平衡過程；在這個(gè)過程中巷道圍巖總能保持一定的自穩(wěn)能力，但隨其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部約束的變化而變化。（2）巷道圍巖變形和破壞表現(xiàn)為明顯的階段性特征，各階段的力學(xué)性能和強(qiáng)度變化規(guī)律各不相同，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)巷道圍巖的變形和強(qiáng)度弱化過程，針對(duì)性地采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施，才可能最經(jīng)濟(jì)地維護(hù)軟巖巷道的穩(wěn)定。（3）不同支護(hù)技術(shù)的組合，同一支護(hù)的不同加固時(shí)機(jī)對(duì)巷道圍巖的變形和穩(wěn)定有不同的影響，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化選擇。（4）支護(hù)選型應(yīng)以充分利用和維持圍巖自穩(wěn)能力，強(qiáng)化圍巖支撐結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先選擇主動(dòng)加固方式的支護(hù)技術(shù)，包括混凝土噴層、錨桿支護(hù)、圍巖注漿加固等技術(shù)。三、噴錨注支護(hù)技術(shù)根據(jù)分階段加固技術(shù)的基本思想，提出如下支護(hù)對(duì)策：隨巷道掘進(jìn)支護(hù)方式以“護(hù)”“讓”為主，允許圍巖充分變形，優(yōu)先選擇噴層和護(hù)頂錨桿支護(hù)。掘進(jìn)影響后期，圍巖應(yīng)力和變形的劇烈調(diào)整已基本結(jié)束，以“支”“限”為主，優(yōu)先選擇錨噴支護(hù)，并以全長(zhǎng)錨固為最可靠，經(jīng)過應(yīng)力和變形的后期調(diào)整，錨桿進(jìn)入較合理的工作狀態(tài)，與圍巖共同形成承載結(jié)構(gòu)，并對(duì)內(nèi)部圍巖提供較大的支護(hù)阻力，使圍巖以盡量低的速度變形。為防止圍巖長(zhǎng)時(shí)流變、強(qiáng)度弱化，并保持一定的儲(chǔ)備，滯后一段時(shí)間注漿加固破裂巖石錨固圈層，以適應(yīng)應(yīng)力擾動(dòng)和采動(dòng)影響。據(jù)此優(yōu)化的分階段支護(hù)技術(shù)概括為：及時(shí)噴層、適時(shí)錨噴、滯后注漿。（1）及時(shí)噴層。隨掘巷巖面暴露，噴薄層柔性混凝土及時(shí)封閉巖面，允許掘進(jìn)初期的劇烈變形，以“護(hù)”“讓”為主；破碎條件下可在頂板加打幾根錨桿護(hù)頂，保證安全。（2）適時(shí)錨噴。在圍巖變形趨緩時(shí)，采用錨噴支護(hù)或錨噴網(wǎng)支護(hù)，以“支”“限”為主，提供較高的支護(hù)阻力，限制圍巖變形。（3）滯后注漿。針對(duì)圍巖發(fā)生一定變形量以后的破裂狀態(tài)，采用滯后注漿技術(shù)，將黏結(jié)材料壓入宏觀裂隙，使趨于惡化的圍巖條件得到加固，同時(shí)強(qiáng)化原錨噴支護(hù)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期維護(hù)。三、噴錨注支護(hù)技術(shù)噴錨注分階段支護(hù)在把握圍巖結(jié)構(gòu)和變形破壞特征的基礎(chǔ)上，揭示出錨固和注漿加固參與巷道圍巖變形的時(shí)機(jī)和本質(zhì)作用，發(fā)展了錨注支護(hù)技術(shù)，使錨桿支護(hù)與圍巖滯后注漿更有機(jī)地結(jié)合起來，從而提高了支護(hù)系統(tǒng)的可靠性和支護(hù)效果。噴錨注支護(hù)技術(shù)針對(duì)巷道圍巖變形、破壞和強(qiáng)度特征所采取的支護(hù)對(duì)策是依次分步進(jìn)行的、動(dòng)態(tài)的，噴錨注支護(hù)技術(shù)的成敗關(guān)鍵在于對(duì)支護(hù)參數(shù)的合理選擇和支護(hù)時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確把握。簡(jiǎn)單的組合常常不能取得成功，近年來錨桿與注漿相結(jié)合的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用較多，但有很多應(yīng)用效果不理想，比如部分礦井采用隨掘隨錨，及時(shí)錨固，往往掘進(jìn)初期劇烈的變形就使錨噴支護(hù)失效，可能由此得出錨噴支護(hù)不適用的結(jié)論；注漿加固作為改善巖土性能的有力武器已在大量巖土工程中得到證實(shí)，但是許多礦井采用該項(xiàng)技術(shù)維護(hù)巷道時(shí)，沒有結(jié)合巷道圍巖注漿特點(diǎn)，得出可注性差、注漿支護(hù)效果不理想等結(jié)論，而輕易否定注漿穩(wěn)定巷道圍巖的優(yōu)良性能，關(guān)鍵是沒有把握注漿的時(shí)機(jī)。三、噴錨注支護(hù)技術(shù)錨桿安裝及注漿加固的時(shí)機(jī)實(shí)際上決定了圍巖的加載路徑，必須深刻認(rèn)識(shí)聯(lián)合支護(hù)中各單一支護(hù)所起的作用，加固圍巖的實(shí)質(zhì)，適時(shí)安裝錨桿與圍巖滯后注漿相結(jié)合才是取得軟巖巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵。該項(xiàng)技術(shù)讓壓分三步進(jìn)行：（1）簡(jiǎn)單釋放，僅噴薄層保證安全。（2）利用錨噴支護(hù)的柔性變形使圍巖在有效約束下讓壓；通過滯后注漿加固圍巖并強(qiáng)化錨噴支護(hù)，在高阻狀態(tài)下進(jìn)一步讓壓。（3）通過加固幫角控制底鼓，底板一般不作特殊處理，允許圍巖在大變形時(shí)繼續(xù)調(diào)整圍巖應(yīng)力。大量的高應(yīng)力軟巖巷道維護(hù)表明，當(dāng)?shù)装寰S護(hù)較好時(shí)，幫頂常常遭到破壞，幫頂維護(hù)較好時(shí)，底鼓較明顯，而處理底鼓比維修頂幫方便、經(jīng)濟(jì)、安全，在不能完全控制高應(yīng)力軟巖巷道圍巖變形時(shí)，為避免較大的支護(hù)費(fèi)用投入，留下底板作為自由面釋放圍巖應(yīng)力較合適。一、基本控制原理沿空掘巷上覆巖體大結(jié)構(gòu)在掘巷及本工作面回采期間均不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，為巷道采用錨桿支護(hù)提供了先決的外部條件。但上覆巖體大結(jié)構(gòu)一定的回轉(zhuǎn)下沉運(yùn)動(dòng)將會(huì)引起巷道圍巖大變形的發(fā)生，此時(shí)，沿空掘巷的穩(wěn)定性主要取決于巷道圍巖采用錨桿支護(hù)時(shí)形成的小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，合理的錨桿支護(hù)技術(shù)將是該類巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵所在。解決該類巷道圍巖穩(wěn)定問題，必須在錨桿支護(hù)中重視以下兩個(gè)極為關(guān)鍵的問題：錨桿足夠的預(yù)緊力和足夠的支護(hù)強(qiáng)度。1.錨桿的預(yù)緊力在巷道掘進(jìn)期間，及時(shí)安裝錨桿并施加一定的預(yù)緊力，即可顯著地減少頂板的下沉量。考慮到現(xiàn)有的錨桿支護(hù)技術(shù)條件和沿空掘巷圍巖大變形的特點(diǎn)，一般認(rèn)為錨桿的預(yù)緊力在20～30kN左右是較為合理的，此時(shí)既可以有效地保證巷道頂板的穩(wěn)定性，又在現(xiàn)場(chǎng)施工中很容易實(shí)現(xiàn)。2.錨桿的支護(hù)強(qiáng)度巷道圍巖小結(jié)構(gòu)是錨桿與其錨固范圍內(nèi)圍巖組成的統(tǒng)一承載結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性取決于錨桿對(duì)其錨固范圍內(nèi)圍巖強(qiáng)度的強(qiáng)化程度，強(qiáng)度強(qiáng)化效果越顯著，對(duì)小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定越有利，而這在很大程度上依賴于錨桿的支護(hù)強(qiáng)度。因此認(rèn)為，對(duì)于沿空掘巷的軟弱破碎煤體來說，錨桿支護(hù)強(qiáng)度只要保證在0.2～0.3MPa之間就是比較合理的，而這只要有可靠的支護(hù)技術(shù)就可以得到保證。3.合理加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)根據(jù)有關(guān)研究，沿空掘巷的錨桿支護(hù)強(qiáng)度在0.2～0.3MPa是比較合理的，采用高強(qiáng)度錨桿體系和相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)從理論上是可以實(shí)現(xiàn)的。但在一些圍巖狀況惡劣，或者錨桿支護(hù)施工質(zhì)量較差的情況下，基本的支護(hù)形式不能保證錨桿具備足夠的支護(hù)強(qiáng)度時(shí)，可根據(jù)情況采取以下的加強(qiáng)支護(hù)措施來提高整體支護(hù)強(qiáng)度，彌補(bǔ)錨桿本身支護(hù)強(qiáng)度的不足，從而保證圍巖小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。1）小孔徑錨索加固技術(shù)沿空掘巷實(shí)踐中，常會(huì)出現(xiàn)以下問題：(1)頂板錨桿的長(zhǎng)度不夠。(2)頂板較為松軟破碎，錨桿的錨固性能得不到保證。(3)煤幫發(fā)生較大的下沉與鼓出，影響到頂板的穩(wěn)定性。當(dāng)存在以上問題時(shí)，將引起頂板錨固區(qū)外煤體的膨脹和離層，達(dá)到一定程度就會(huì)導(dǎo)致頂板大面積冒落，此時(shí)可采用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)頂板進(jìn)行加固。其作用的主要原理在于：通過錨索將巷道周邊淺部不穩(wěn)定的圍巖懸吊到上部較為穩(wěn)定的圍巖中，以此來保證頂板煤體的穩(wěn)定。2）巷道的超前支護(hù)沿空掘巷受采動(dòng)影響時(shí)，上覆巖體大結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定程度的變形下沉，將影響到小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此時(shí)，錨桿的支護(hù)強(qiáng)度不足時(shí)，難以控制圍巖過大的變形。在這種情況下，應(yīng)在超前工作面一定范圍內(nèi)采用適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)支護(hù)措施來控制圍巖的變形，如布置梁、柱等。3）煤體的注漿加固技術(shù)對(duì)煤體的注漿加固技術(shù)可考慮在以下兩種情況下使用：①小孔徑錨索施工困難；②煤體松軟破碎，錨桿的錨固性能較差。注漿加固的作用主要表現(xiàn)在：直接提高破裂面強(qiáng)度；改善破裂巖體的變形性能，提高裂隙面的剛度，使注漿固結(jié)體表現(xiàn)為較強(qiáng)的抗變形和承載性能。一般地，注漿后裂隙面抗剪強(qiáng)度可增加30%，巖體殘余強(qiáng)度可提高50%以上。二、高強(qiáng)度錨桿支護(hù)系統(tǒng)選擇

1.高強(qiáng)度錨桿選用高強(qiáng)或超高強(qiáng)度錨桿，從沿空掘巷圍巖變形控制的角度來說，一般要求錨桿的支護(hù)強(qiáng)度要達(dá)到0.2～0.3MPa才能有效地控制圍巖變形。如果選用錨桿的間、排距均為0.8m，則理論上要求高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿的直徑應(yīng)達(dá)到?18～?24mm。綜合考慮錨桿的支護(hù)強(qiáng)度和為錨桿大間、排距創(chuàng)造條件，認(rèn)為沿空掘巷條件下，高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿的直徑選取?20～?22mm是比較合適的。2.合理錨固參數(shù)（1）錨固劑的選擇

目前國(guó)內(nèi)常用的錨桿錨固劑主要有水泥藥卷和樹脂藥卷兩種。從工程實(shí)踐中的操作性上看，水泥藥卷的水化操作比較困難。水化時(shí)間短時(shí)會(huì)出現(xiàn)“夾餡”現(xiàn)象，水化時(shí)間長(zhǎng)時(shí)則會(huì)發(fā)出過早凝結(jié)，增加安裝錨桿的困難。而樹脂錨固劑在實(shí)踐中可根據(jù)要求選擇超快、快、中快、慢四種速度。因此其操作和錨固效果明顯優(yōu)于水泥藥卷錨固劑；從錨固劑錨固效果上看，樹脂藥卷與錨桿和圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度明顯好于水泥藥卷錨固的錨桿，同時(shí)，樹脂藥卷錨固錨桿具有錨固效果好、可靠性高、使用方便、節(jié)省工時(shí)，防震性能好，防腐防銹的優(yōu)點(diǎn)。（2）高強(qiáng)度錨桿的錨固方式樹脂錨固劑錨固錨桿一般分為兩種基本類型：端頭錨固方式和全長(zhǎng)錨固方式。

采用端頭錨固方式的錨桿除錨固段與圍巖體黏結(jié)緊密外，其余部分大多與圍巖體呈脫開的狀態(tài)；采用全長(zhǎng)錨固方式的錨桿則在全長(zhǎng)范圍內(nèi)均與圍巖體緊密黏結(jié)，對(duì)保證錨桿足夠的錨固力是有利的。沿空掘巷的圍巖為軟弱破碎的煤體，錨桿的可錨性要比在巖體中差得多，在該條件下，端頭錨固方式的錨桿很難保證錨桿具有足夠的錨固力，因此在沿空掘巷的錨桿支護(hù)中，錨桿不宜采用端頭錨固方式。（3）“三徑”匹配對(duì)煤體錨固性能的影響

合理的“三徑”匹配關(guān)系可以保證樹脂藥卷的均勻混合，藥卷的成本合理，并降低鉆孔時(shí)間，同時(shí)最主要的是可以保證合理的樹脂環(huán)形厚度。當(dāng)使用無縱筋左旋螺紋鋼錨桿時(shí)，錨固劑環(huán)形厚度以5～6mm最佳。3.配套的護(hù)表結(jié)構(gòu)沿空掘巷的圍巖較為破碎，圍巖表面的松動(dòng)、片幫較為常見。高強(qiáng)度錨桿的強(qiáng)度、錨固參數(shù)滿足上述要求時(shí)，卻并不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，其中一個(gè)主要的原因就在于沒有使用配套的護(hù)表結(jié)構(gòu)，如金屬網(wǎng)、鋼帶及鋼筋梯等，或者其性能達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。

與高強(qiáng)度錨桿配套的金屬網(wǎng)、鋼帶及鋼筋梯子梁發(fā)揮的主要作用有：

其一，防止巷道頂板煤體的漏冒和兩幫煤體發(fā)生片幫。

其二，通過托板將其所承擔(dān)的載荷有效地傳遞到錨桿上，并能協(xié)調(diào)錨桿的受力，發(fā)揮錨桿的整體支護(hù)作用。

其三，有效地提高錨桿錨固范圍內(nèi)圍巖的連續(xù)性，這對(duì)提高錨桿支護(hù)體系的整體支護(hù)強(qiáng)度是十分有益的。三、沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)1.頂板支護(hù)技術(shù)沿空掘巷頂板采用錨桿支護(hù)保持頂板穩(wěn)定的主要原理在于錨桿通過與頂板巖層可靠的錨固作用，使頂板錨固區(qū)域中的破裂巖體連在一起，形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)頂板的穩(wěn)定。2.實(shí)體煤幫支護(hù)技術(shù)實(shí)體煤幫的圍巖性質(zhì)雖然相對(duì)較好，但在掘巷及本工作面回采影響時(shí)，其圍巖應(yīng)力明顯要大，主要以垂直應(yīng)力的大量集中為主，造成實(shí)體煤幫的移近量較大，且沿巷道高度的分布很不均勻，一般表現(xiàn)為下部的移近量大于上部的移近量。如果實(shí)體煤幫的穩(wěn)定性不能得到保證，則會(huì)造成頂板沿實(shí)體煤幫傾斜下沉，以及底板在該側(cè)的嚴(yán)重鼓起3.窄煤柱支護(hù)技術(shù)窄煤柱的穩(wěn)定性是沿空掘巷中一個(gè)很重要的問題。確定保持窄煤柱穩(wěn)定可通過以下錨桿支護(hù)技術(shù)措施來保證：（1）采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿支護(hù)體系，這樣可以通過錨桿對(duì)圍巖提供較大的支護(hù)阻力，使煤柱中的圍巖強(qiáng)度得到強(qiáng)化，提高窄煤柱整體承載能力，抵抗窄煤柱中較大的垂直載荷。（2）采用加長(zhǎng)錨固方式，通過未錨固段錨桿的長(zhǎng)度為圍巖提供一定的延伸率，使窄煤柱向兩側(cè)有一定的變形量。（3）配套使用金屬網(wǎng)和鋼筋梯子梁，并且要求網(wǎng)及梁的強(qiáng)度要高，能為窄煤柱提供可靠的護(hù)表能力。其中鋼筋梯子梁中鋼筋的直徑為?14mm是較為合理的。（4）窄煤柱側(cè)向約束作用對(duì)其穩(wěn)定性的作用效果是十分顯著的，故在安裝錨桿時(shí)，應(yīng)對(duì)其施加20～30kN左右的預(yù)緊力，這可以有效地提高窄煤柱的整體穩(wěn)定性，保持巷道穩(wěn)定。（5）在窄煤柱布置錨桿時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題：一是適當(dāng)加大錨桿密度，以保證錨桿錨固范圍內(nèi)圍巖的穩(wěn)定；二是合理布置上頂角和下底角錨桿的安裝角度，合理的角錨桿可以增加窄煤柱與其上下交界面之間的摩擦力，對(duì)控制窄煤柱變形的作用是很有好處的。4.加固幫角控制底鼓支護(hù)技術(shù)對(duì)于沿空掘巷而言，巷道底板的圍巖性質(zhì)相對(duì)于頂板及兩幫的煤體，其強(qiáng)度要高，巷道在掘進(jìn)期間底板的變形不大就是一個(gè)很好的證明。但在受采動(dòng)影響時(shí)，底板的變形量卻顯著增大。造成底板嚴(yán)重鼓起的主要原因在于巷道圍巖兩幫中垂直應(yīng)力的增加。在受采動(dòng)影響時(shí)，較大垂直應(yīng)力造成巷道兩幫較大的下沉，從而引起較大的底鼓。

沿空留巷技術(shù)是無煤柱開采技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，是在工作面后方采空區(qū)邊緣維護(hù)巷道，即在工作面回采過程中，通過有效的巷旁支護(hù)和巷內(nèi)支護(hù)技術(shù)，將本工作面的回采巷道保留下來，作為鄰近工作面的一條回采巷道使用，如圖所示。然而，由于沿空留巷位于工作面后方，受兩次工作面采動(dòng)影響引起的礦壓顯現(xiàn)比留煤柱護(hù)巷引起的礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，沿空留巷維護(hù)比較困難。一、沿空留巷巷旁支護(hù)技術(shù)1.高水速凝材料的巷旁充填系統(tǒng)高水速凝材料的輸送形式可分為兩類：風(fēng)力輸送與水力泵送。風(fēng)力輸送距離短，一般只有100~200m，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境灰塵多，且風(fēng)力輸送在充填點(diǎn)加水，水量控制困難，往往造成巷旁充填體各部分強(qiáng)度高低不一，影響整體澆筑效果。水力泵送與風(fēng)力輸送高水速凝材料相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，見表3\|1。因此，宜選用水力泵送高水速凝材料。1.高水速凝材料的巷旁充填系統(tǒng)由于高水速凝材料的甲料和乙料兩部分必須等量進(jìn)漿、混合均勻，其強(qiáng)度才能達(dá)到最大。通過與有關(guān)設(shè)備廠家共同努力，研發(fā)了礦用雙液變量注漿泵2ZBSB8-1.1/6-22及配套的JB-1000攪拌桶。2ZBSB8-1.1/6-22型雙液注漿泵為臥式雙作用往復(fù)式活塞泵，該泵雙缸獨(dú)立，兩個(gè)吸排口，能進(jìn)行雙液注漿，注漿比為1∶1，注漿速度分為4種。該泵兩出口連接混合器，雙漿液由混合器混合后輸出，泵及攪拌桶如圖3\|8所示，其基本性能指標(biāo)見表3\|2。注漿泵用2英寸鋼管供水，供水能力不低于14m3/h，以及時(shí)給攪拌桶加水，保證充填工作連續(xù)進(jìn)行，供電電壓660/1140V。2.充填體成型及增強(qiáng)技術(shù)（1）充填袋。為使高水速凝材料漿液體在充填時(shí)成型，可采用模板或充填袋作為成型設(shè)備。相對(duì)于采用模板時(shí)的拆卸復(fù)雜和采高變化適應(yīng)差的缺點(diǎn)，充填袋就具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。（2）充填體增強(qiáng)技術(shù)。充填前，可在充填袋內(nèi)預(yù)先放入采用編制或焊接的方式進(jìn)行連接的鋼絲網(wǎng)，提高充填體的整體抗變性能力，并在充填體內(nèi)穿上螺紋鋼材質(zhì)的對(duì)拉鋼筋，提高充填體的強(qiáng)度。3.巷旁充填系統(tǒng)及工藝流程高水材料巷旁充填系統(tǒng)包括地面充填材料儲(chǔ)存、運(yùn)輸、井下充填泵站、輸送管路、充填點(diǎn)5個(gè)環(huán)節(jié)。首先卸料工將當(dāng)天所需甲、乙兩種材料從礦車中搬運(yùn)到各自的存放處，避免混放。在充填泵站，甲、乙料分別在1號(hào)、2號(hào)攪拌桶和3號(hào)、4號(hào)攪拌桶中攪拌，5號(hào)、6號(hào)攪拌桶為備用。當(dāng)1號(hào)、3號(hào)攪拌桶給充填泵供料漿時(shí)，2號(hào)、4號(hào)攪拌桶加水、上料準(zhǔn)備攪拌。在充填點(diǎn)，根據(jù)巷道已經(jīng)構(gòu)筑好的充填體快速定位好充填空間位置，并對(duì)充填空間區(qū)域頂板進(jìn)行支護(hù)（根據(jù)頂板完整情況確定是否架設(shè)臨時(shí)支護(hù)），滿足安全要求。隨后進(jìn)行清理浮煤與吊掛充填袋等工作，將適宜的充填袋放入鋼筋網(wǎng)內(nèi)，連接好鋼筋網(wǎng)，穿上對(duì)拉鋼筋，打牢單體液壓支柱，背實(shí)鋼筋網(wǎng)。當(dāng)這些工作完成后，由專人進(jìn)行全面檢查，合格后發(fā)信號(hào)與充填泵站工作人員聯(lián)系，開始啟泵。充填點(diǎn)人員觀察出料口流出均勻，甲、乙混合料漿后，將混合管插入充填袋內(nèi)進(jìn)行正式充填。其基本工藝流程如圖3\|9所示。在充填過程中，應(yīng)該巡回檢查充填袋周邊情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。需要指出，當(dāng)充填體快要接頂時(shí)，應(yīng)密切觀察情況，盡可能地使充填袋接頂密實(shí)，不留縫隙。一旦接頂成功，應(yīng)立即將注漿管從充填袋內(nèi)拿出（并立即給信號(hào)停止注漿），并用繩將充填口捆扎結(jié)實(shí)，防止?jié){液外溢。同時(shí)，充填站工作人員應(yīng)迅速將安放于甲乙料混漿管尾段的清水閥打開，沖洗混漿管，以免其被堵塞。如果此時(shí)充填工作已經(jīng)結(jié)束，則應(yīng)通知泵站，開打清水，清洗管路。其充填作業(yè)安排如圖3\|10所示，人員配備見表3\|3。二、沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)技術(shù)1.錨桿支護(hù)的支護(hù)機(jī)理傳統(tǒng)的沿空留巷