(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111512537.2 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 盐城市天勤机 械有限公司 地址 224000 江苏省盐城市新盐 路18号4幢 一层 (72)发明人 于健　马路平　 (74)专利代理 机构 盐城创佳智科专利代理事务 所(普通合伙) 32476 代理人 蔡春儒 (51)Int.Cl. E21D 9/10(2006.01) E21D 9/00(2006.01) G06F 30/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种多种类矿山的巷道掘进方法 (57)摘要 本发明提供一种多种类矿山的巷道掘进方 法， 包括以下步骤： S10、 根据矿山情况以及开采 工程需求， 预设巷道 的掘进路径； S20、 采用凿岩 装置先在待掘进的矿山岩体打孔； S30、 在步骤 S20所打出孔的基础上， 采用掘进装置进行截割 掘进， 并将产生的碎石运出， 直至完成整个巷道 的掘进。 本发明通过简化施工工序， 挺高工作效 率， 进而本公开的掘进 方法能够 有效提高巷道的 预支护效果， 提高巷道施工的安全性和施工效 率。 权利要求书1页 说明书4页 CN 114233314 A 2022.03.25 CN 114233314 A 1.一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10、 根据矿山情况以及开采工程需求， 预设巷道的掘进路径； S20、 采用凿岩装置先在待掘进的矿山岩体打孔； S30、 在步骤S20所打出孔的基础上， 采用掘进装置进行截割掘进， 并将产生的碎石运 出， 直至完成整个巷道的掘进。 2.根据权利要求1所述的一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特征在于： 在步骤S10中， 将预设巷道的掘进路径分为多个分段， 预先确定好每个分段在 矿山岩体上的空间位置和延 伸方向。 3.根据权利要求2所述的一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特征在于： 在步骤S20和 S30之间还需要对矿山岩 体进行超前支护， 在掘进路径的每个 分段上打的孔插入钢筋， 并在 钢筋与打孔之间的间隙内泵入混凝 土。 4.根据权利要求1所述的一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特征在于： 在步骤S30的 掘进作业完成后， 对已经挖掘完毕的巷道进行长 久支护作业。 5.根据权利要求1所述的一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特征在于， 在步骤S30中 还包括快速掘进优化 步骤， 具体包括以下步骤： S31、 根据掘进装置的掘进端面形状以及掘进装置的截割路径进行分析， 选定出效率最 大化的截割路径， 节省掘进装置的左右 移动时间和截割头的空转时间； S32、 将截割头的自转运动、 截割臂的来回伸缩以及上下左右摆动作为一个整体运动， 对截割的包络线 进行绘制； S33、 根据绘制的截割的包络线， 在保证空顶区巷道围岩稳定的前提下， 选定最大掘进 空顶距离； S34、 掘进装置采用步骤S3 3确定的最大掘进空顶 距离进行掘进。 6.根据权利要求5所述的一种多种类矿山的巷道掘进方法， 其特征在于， 在步骤S33中， 选定最大掘进空顶 距离具体包括以下步骤： S331、 根据实际情况， 进行几何模型， 并在模型的前后及左右边界加载水平应力， 以达 到初始应力平衡； S332、 根据摩尔 ‑库伦屈服准则， 模拟开挖20m巷道并进行超前支护， 计算开挖空顶区的 巷道， 根据公式(1)将其计算至平衡， 分析 巷道周围 围岩变形破坏特 征， 其中σ1、 σ2、 σ3分别为在计算力平 衡状态下第一、 第二、 第三主应力， km为围岩剪切屈服强 度， 围岩屈服时， 据摩尔 ‑库伦等效应力在偏平面上为一个定值， 当采用摩尔 ‑库伦屈服准 则判断围岩是否发生屈 服时， 围岩达到屈 服点进入塑性阶段后有效应力是一个定值， 围岩 不同的受力状态下其有效应力也不同， 从而根据摩尔 ‑库伦有效应力的大小判断巷道围岩 最危险的范围； S333、 根据步骤S3 32的计算结果， 确定最大掘进空顶 距离。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114233314 A 2一种多种类矿山的巷道掘进方 法 技术领域 [0001]本发明涉及矿山 开采技术领域， 尤其涉及一种多种类矿山的巷道掘进方法。 背景技术 [0002]矿石的开采需要对岩体设计一系列的巷道， 在巷道的掘进过程中， 会遭遇或穿过 各类的地质。 目前岩石巷道的掘进作业主要是采用以下两种技术方案。 一是采用掘进机掘 进， 掘进机的结构主要包括掘进机主体和通过转台与掘进机主体相连 的截割部， 截割部具 有截割头， 截割头上装有截齿， 掘进机在进行掘进作业时是利用截割头上 的截齿对岩石进 行截割掘进， 但是由于岩石巷道的硬度都很大， 用掘进机掘进一方面掘进效率很低， 另一方 面对掘进机的耗损也相当严重， 再者如遇到岩石巷道的岩石硬度过大时则根本无法进 行掘 进作业； 对岩石巷道掘进的另一种方案是采用炮掘工艺， 即在巷道的岩石 上钻眼， 之后安装 炸药爆破掘进， 该种岩石巷道的掘进方案虽然不受巷道岩石的硬度限制， 但是掘进效率低、 成本高， 而且容 易产生安全事故， 有较大的安全隐患。 [0003]因此， 如何提高巷道的预支护效果， 提高巷道施工 的安全性和施工效率是目前巷 道掘进需要解决的难题。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种多种类矿山的巷道掘进方法， 以解决上述问题。 [0005]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种多种类矿山的巷道掘进方法， 包 括以下步骤： [0006]S10、 根据矿山情况以及开采工程需求， 预设巷道的掘进路径； [0007]S20、 采用凿岩装置先在待掘进的矿山岩体打孔； [0008]S30、 在步骤S20所打出孔的基础上， 采用掘进装置进行截割掘进， 并将产生的碎石 运出， 直至 完成整个巷道的掘进。 [0009]作为本发明的一种改进， 在步骤S10中， 将预设巷道的掘进路径分为多个分段， 预 先确定好每 个分段在矿山岩体上的空间位置和延伸方向。 [0010]作为本发明的一种改进， 在步骤S20和S30之间还需要对矿山岩体进行超前支护， 在掘进路径的每 个分段上打的孔插 入钢筋， 并在钢筋与打孔之间的间隙内泵入混凝 土。 [0011]作为本发明的一种改进， 在步骤S30的掘进作业完成后， 对已经挖掘完毕的巷道进 行长久支护作业。 [0012]作为本发明的一种改进， 在步骤S30中还包括快速掘进优化步骤， 具体包括以下步 骤： [0013]S31、 根据掘进装置的掘进端面形状以及掘进装置的截割路径进行分析， 选定出 效 率最大化的截割路径， 节省掘进装置的左右 移动时间和截割头的空转时间； [0014]S32、 将截割头的自转运动、 截割臂的来回伸缩以及上下左右摆动作为一个整体运 动， 对截割的包络线 进行绘制；说　明　书 1/4 页 3 CN 114233314 A 3