平巷掘進機掘進

平巷掘進機掘進，是採用聯合掘進機連續破碎岩石和出碴，一次形成巷道的機械化平巷特殊法掘進作業。 掘進機按其開挖斷面分為全斷面型和自由斷面型兩種，套用較多的是開挖斷面為圓形的全斷面型掘進機。

基本介紹

• 中文名：平巷掘進機掘進
• 外文名：drifting with drift borer 
• 學科：採礦工程
• 機械：聯合掘進機
• 優點：作業過程連續進行，掘進速度快
• 出現時間：19世紀50年代

介紹

採用聯合掘進機連續破碎岩石和出碴，一次形成巷道的機械化平巷特殊法掘進作業。與鑽爆法相比較，平巷掘進機掘進的優點是：作業過程連續進行，掘進速度快，機械化程度高，勞動強度低，對圍岩破壞小，安全性高，周壁光滑，不超挖、欠挖、巷道質量好。其缺點是： 機體龐大，掘進成本高，適應性差，不能掘彎道，僅用於軟土地層和中硬岩層的掘進。

平巷掘進機械主要用於地下礦山、鐵路、公路和水利工程等的平巷掘進工程。平巷掘進機械按掘進工藝方法分為循環掘進式和連續掘進式機械。循環掘進式機械經鑽孔、爆破、出碴、支護等工序多次循環完成巷道掘進，各工序使用不同的機械。鑽孔使用掘進鑽車、鑽裝車;爆破使用裝藥器和裝藥車;出碴使用鏟斗裝載機、蟹爪裝載機、立爪裝載機、耙斗裝載機、鏟插裝載機、振動裝載機和地下鏟運機、車箱式裝運機、儲槽振動裝運機;支護使用松石撬落機、架棚機、錨桿鑽裝車、錨索鑽裝車、混凝土噴射機、混凝土澆灌機、旋噴注漿機，以及管線架設機等。連續掘進式機械可同時進行破岩、出碴和支護作業，連續鑽進成巷，稱為平巷鑽進機。連續掘進式機械按破岩方式分為分斷面式和全斷面式的。分斷面式機械主要有截盤式、懸臂式、擺輪式和衝擊式四種。全斷面式機械主要有支撐式和盾構式兩種。

總的發展趨勢是： 循環作業平巷掘進機械規格微型化和大型化，多功能化和自動化。連續作業平巷鑽進機小型化，提高對岩層的適應性，擴大套用範圍。

發展簡史

平巷掘進機掘進最早出現於19世紀50年代。限於當時的技術水平，難以解決切削刀具和驅動力等問題，所以一個世紀內平巷掘進機停滯不前，未推廣套用。20世紀30年代，蘇聯、美國開始致力於聯合掘進機的研製工作。60年代中期，中國開始研製和套用平巷掘進機，先後設計製造了十多種掘進機，鑽進直徑為2.5～5.5m，並創造了月掘進250m（鑽進直徑為2.6m、岩石抗壓強度為121～246MPa）和日掘進20m（鑽進直徑為3.5m、岩石抗壓強度為116.8MPa）的紀錄。但在刃具材質、元件性能、機械結構和加工工藝、掘進定向、出碴和通風等方面仍存在許多問題，有待解決。

破岩刀具

根據刀具的形狀和運動特點，掘進機的破岩刀具分為滾刀和削刀兩類。滾刀的破岩原理是在強大壓力作用下，在岩面上滾動破碎岩石;削刀則是靠側向的擠壓作用，在側向的周邊洞壁銑削切割岩石。因此，應針對不同的岩體，選擇不同的刀具。

掘進機分類與開挖方式

掘進機按其開挖斷面分為全斷面型和自由斷面型兩種，套用較多的是開挖斷面為圓形的全斷面型掘進機。自由斷面型掘進機雖然能開挖任何形狀的斷面，但由於強制推進力和切削力均較弱，多用於挖掘中等硬度 （抗壓強度40～80MPa）以下的岩層。

全斷面型掘進機由破岩機構、推進機構、岩碴裝運機構、導向調向機構和吸塵、通風裝置等部分組成。套用全斷面型掘進機開鑿巷道有兩個基本方案： 一是用掘進機直接開挖成圓形斷面，底部填平後呈拱形，然後鋪設軌道，從而成為拱形斷面巷道;二是先用掘進機開挖導硐，再用鑽爆法擴大到所需的斷面尺寸。

自由斷面型掘進機由破岩裝置、出碴裝置和移動裝置等部分組成。破岩裝置是一個裝在液壓臂上的球狀或圓錐狀銑刀頭，液壓臂能自由伸縮，能在水平和垂直方向上迴轉。出碴裝置實質上就是刮板式或蟹爪式裝碴機。移動裝置有履帶式和輪胎式兩種。自由斷面型掘進機一般在開挖斷面上自下而上分層切割，直至斷面符合設計尺寸，這種作業方式有利於裝岩出碴。