石圪节半煤岩巷道的快速掘进

煤矸石 ， 厚度为 ０ ． ８ ４ ， 煤层结 构平均厚度为 １ ． ３ １ ｍ， 平 均 密 度 为
此 选 取 方案 ｌ 作为支护方案。 在 该 支 护 方案 作用 之 下 ．相 关 支 护 参 数 的确 定 需 要 重 点 关注如下问题 ： （ １ ） 有 关锚 杆 长 度参 数 的确 定 ： 结 合 单 体 锚 杆 悬
＿ 冒 昌 置 ｌ Ｉ
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孙 小 民 程 元 满
些 三 堡 量 垫 查
半煤岩巷快速掘进技术及合理支护参数的研究
（ 平 顸 山 天 安 煤 业股 份 有 限公 司 十 三矿 ， 河 南 平 顶 山
４ ６ ７ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 本 文 结合 桌半 煤 岩 巷 ＿ Ｔ － 作 面 的基 本 情 况 ． 首 先就 该 半 煤 岩 巷 ３ － 作 面 快速 掘 进 技 术 的 工 艺 流 程 及操 作要 点进 行 了简要 说
构造特点 ， 倾斜角角度在 ３ 。 ５ 。 范 围之 内 。 同 时 ， 从 水 文 地 质 条
循 杆体 抗 拉 力 与锚 杆 锚 固力 一 致 性 原 则 的基 础 之 上 ， 对 于 锚 杆 直 径参 数 的计 算 可 以通 过 如下 方 式 实 现 “ ０ ． ３ ５ ７ ・ 锚 杆 锚 固力 参 数／ 锚 杆 杆 体 材 料 设 计抗 拉 强 度 参 数 ” 。 因此 ． 确 定 本工 程 中 的
吊理论 ． 锚 杆 长 度 的计 算 方 式应 当 为 “ 锚杆外露部分长度＋ 安 全 系 数 软 弱 层 厚 度 ＋ 锚 杆 锚 固长 度 ” 。因此 ， 确 定 本 工 程 中 的 锚 杆 长 度参 数 为 １ ． ８ ｍ； （ ２ ） 有关锚杆直径参数的确定 ： 在 充 分 遵

第八章 巷道快速掘进技术
第一节 煤巷快速掘进技术 第二节 半煤岩巷快速掘进技术 第三节 岩巷机械化作业线
习题
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概述
巷道快速掘进
—采用合理的掘进破岩、装岩和支护技术，科学管理施工的 各个工序，使每个工序用时最少，各个工序间转换顺畅， 是巷道施工技术和组织管理都能够良好发挥。
快速掘进所用的破岩方式—机掘为主。
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二、连采机为主的机械化作业线
连续采煤机 + 梭车 + 破碎机 + 胶带运输机 适用：埋深小于500m，煤层赋存条件好，
房柱式开采或者长壁开采中的多巷布置。 上湾矿连采一队：月进尺4656m。 图9.4，图9.5。
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二、连采机为主的机械化作业线
㈠ 优点 ⑴ 设备投资小而效益高。 ⑵ 连续采煤机能够实现回采和掘进合一，矿井建 设期短，出煤快。 ⑶ 连续采煤机可用于房柱式采煤法，连续采煤机 设备多采用履带或胶轮行走机构，移动十分方便。 (4) 连续采煤机可用于巷道掘进，掘进速度快、效 率高。
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第一节 全煤巷快速掘进作业规程编制
一、概述 1.巷道名称
2.巷道位置 3.工程量 4.巷道用途 二、地质与水文概况
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3
第一节 煤巷快速掘进技术
一、煤巷综掘机为主的机械化作业线
㈠掘进机—链板输送机 ㈡掘进机—胶带转载机—链板输送机 ㈢掘进机—胶带转载机—可伸缩双向胶带输送机 ㈣煤巷掘进机—仓（梭）式列车
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㈠掘进机—链板输送机机械化作业线
破岩，装岩，运输。 停机支护和输送机接长。 掘进间断、劳动强度大、占用人员多 适用：较短巷道，一般不超过400m。 辅助运输：人工，铺轨。 范各庄矿：MRHS5D+SGW-40T+U型钢支护，

中部 切 割 ，然 后 进 行 扫 帮 扫 顶 。见 掘 进 机 截 割 线 路 图
１巷道 基本 概 况 １ １２工作面 为 ＋ ２ 水平 采 区工作 面 ，本 次掘进 为 １ １２ ５０ ７５ ５ ０ 工作 面轨 道顺 槽，其 主要承 担 着工 作面 回风 和运 输 材料 、设 备等任 务 该巷 道 设计 高度 为 ２ Ｏ ｍ ，宽度 为 ３ Ｏ ｍ ，净断 面为 ８ ８ ｍ ，支护 ４ Ｏｍ ７Ｏ ｍ ． ８２ 形 式为锚 网梁加 锚索 联合 支 护。 该巷 掘进 时 ，开 口 ２ 米 为炮掘 ，后安 装 掘进 机和 胶 带输 送 机 。掘 ２ ０余 进 时 ，开 口至 停采 线前 巷道 沿 Ｉ — ＃煤层 顶板 掘进 ：停 采线 后巷 道沿 １ － ＃ ５１ ５ ｌ 煤 层底 板 （ 顶板 ）掘 进 。巷 道 设 计 长 度 为 ｉ ｍ。 破 ６ ８ ０ ２ 地质 情况 根据 现有 地 质 资料 来 看 ，该巷 周 围地 质 条件 较 为 简单 ，煤 层 总 体 为一 单斜 构造 ，巷 内无 断层 ，无炭 柱等 地质 构造 ，走 向近 南北 ， 向西倾 斜，煤 层 倾角 为 ２ 。，并且 周 围全为 实煤 体 。 煤 层 厚度普 遍为 １ ２ １ ３ ， 岩 比例接 近 １ １岩 石普 氏硬 度系 数为 ４ ． － ．ｍ 煤 ：， ～ ６，局 部 存 在 含 水 层 。 ３掘 进施 工 方式
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本巷 综掘 时 采用一 部 Ｅ Ｚ ｉ ２ Ｙ型掘 进机和 ２ Ｓ 一 Ｏ 带输 送机 ， Ｂ— Ｔ ３ 部 Ｊ８胶 完成工 作 面的割 煤 、装煤 和运 ： ： ，同 时使用 底皮 带运 料 。 Ｉ Ｊ作 ｌ ｌ ｌ 主要设备技术参数 ： 、 （ Ｅ Ｚ一 １ ２ Ｙ １ Ｂ ） ３ Ｔ 掘进 机

设备配套与维护
设备配套与维护是保障煤巷快速掘进顺利进行 的重要保障措施，通过合理选择设备、加强设 备维护保养，提高设备运行效率和可靠性。
根据煤巷快速掘进的需求，选择合适的掘进设 备、运输设备、通风除尘设备等。
加强设备维护保养，定期检查设备运行状况， 及时发现和解决设备故障问题，确保设备的正 常运行。
案例三：复杂地质条件下煤巷快速掘进实践
总结词
应对挑战、适应性强
详细描述
在复杂地质条件下，煤巷快速掘进技术需具备应对各种地质挑战的能力。通过采用先进的探测技术和 适应性强的掘进设备，确保了掘进工程的顺利进行，同时也提高了生产效率。
05
煤巷快速掘进技术的发展趋势 与展望
技术创新与研发方向
高效破岩技术
特点
该技术具有高效率、低成本、安 全可靠等特点，能够显著提高煤 矿生产效率和经济效益。
技术发展历程
传统技术阶段
早期煤巷快速掘进主要依靠人工 挖掘和简单的机械装备，速度慢 、效率低。
综合机械化掘进阶
段
随着科技的发展，多种机械设备 和技术的综合运用逐渐成为主流 ，如掘进机、装载机、运输机等 。
智能化掘进阶段
04
煤巷快速掘进技术案例分析
案例一：某矿区煤巷快速掘进项目
总结词
技术优化、效率提升
详细描述
某矿区通过引进先进的煤巷快速掘进技术和设备，优化了掘进工艺，提高了生 产效率。同时，加强了安全管理，确保了工程的安全和质量。
案例二：高瓦斯矿井煤巷快速掘进技术应用
总结词
安全保障、技术创新
详细描述
在高瓦斯矿井中，煤巷快速掘进技术的应用需特别关注安全问题。通过采用新型的瓦斯抽放和监控技术，确保了 掘进过程中的安全，同时也实现了掘进效率的提高。

工 程科 技
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பைடு நூலகம்
煤巷及半煤岩巷快速掘进 的施工组织管理
于 海 洋 （ 龙 煤 集 团七 台河 分公 司龙 湖 煤 矿 ， 黑龙 江 七 台 河 １ ５ ４ ６ ０ ０ ）
摘 要： 本文主要 阐述 了煤巷及 半煤岩巷钻 眼爆破 法快速掘进 的施工管理、 综掘 快速 施工技术与组 织管理 、 加 强掘进施 工的技术 管 理 等 问题 。 关键词 ： 煤巷 ； 半煤岩巷 ； 快速掘进 ； 施 工 １钻 眼爆破 法快速掘进的施工管理 面运送各种支架材料 ， 而且底带可以实现定位 自动装料和定点 自动 我 国掘进煤巷和半煤 岩巷 ， 大多数是采用钻 眼爆破施工法 。有 卸料 ， 妥善解决综掘工作支架材料运输 问题 。 尤其是在单轨巷道 、 在 统计表明 ， 炮掘煤巷约 占整个施工的 ８ ５ ％以上 。 炮掘灵活方便 ， 适应 作业空间窄小的情况下 ， 优越性更突 出。 性强 ， 可施工不 同形状 、 断面的巷道 ， 巷道长度不受 限制 ， 投资较少 ， ２ ． ４加强掘进施工的管理。建 立综合工作队 ， 对掘进机组人员进 操作简单 ， 维护方便 ， 成本低廉 。因此 ， 我 国煤炭系统对炮掘煤巷及 行严格 的技术 培训 ， 提高职工业务素质 和应变 能力 ， 工作人员考 试 半煤岩巷的施 工技术 的总结和推广均非 常重 视。近些 年来 ， 又有较 合格后方准持证上 岗。 多的先进技 术和管理经验 ， 对加快炮掘速度起重要作用。 ３加强掘进施工的技术管理 １ ． １ 在煤巷及半煤岩巷掘进 中， 巷道 断面内一般有部分是 岩层 ， ３ ． １ 改革开拓掘进布置方式 ，充分发挥 综掘的优越性 。实践 表 施 工 比较困难 ， 要推广使用岩石电钻和电动凿岩机 ， 使动力单一化。 明， 在巷 道长度 为 ３ ０ ０ ｍ时 ， 综掘 与炮 掘的平均速度相 等 ； 巷道长度 １ ． ２推广多段毫秒雷管全断面一次爆破 ，减少装药爆破及通风 达 ６ ０ ０ ｍ时 ， 综 掘 比炮 掘快 ， 但成本高 ； 巷道 艮度 达 ８ ０ ０ ｍ以上时 ， 综 排 烟等辅助 时间。 选择合理 的爆破参数 ， 推广光面爆破技术 ， 减少巷 掘优越性非 常明显 。所 以， 用综掘时 ， 要改革开拓布置 ， 充分发挥综 道 围岩 的破坏 ， 使巷道周 边整齐 ， 保证工程质量 。 掘效能。某煤矿推行采区联合布置 ， 合理增大 了采 区和工作 面的几 １ ． ３实行机械装运。采用装煤机或耙斗机和带式输送机或刮板 何尺寸 ， 工作 面走 向长度 已从过去 的 ５ ０ ０ ｍ ～ ６ ０ ０ ｍ， 以降低了万 吨掘 输送 机组成装运 机械化作业线 ， 减轻工人 的体 力劳动 ， 缩短循 环时 进率 ， 提高矿井产量 和工效 ， 降低成本 ， 安全情况也有所好转。 间， 为快速掘进创造条件 。 快速调车。 缩短 调车距离 ， 改进调车方法 ， ３ ． ２作好施工设计 。综掘施工 的采面的设计 ， 一定要优先考虑掘 节约调车时 间， 充分 发挥装煤机 的装车率。 进 机施工 、 通风 、 运输 、 供 电、 排水等环节 及支护形 式 、 断面大小等 因 １ ． ４改革支架形式 与结构 。按 围岩具体 状况 ，选 择采 用锚 杆支 素。 架、 锚 网支护 、 金属棚子及拱形可缩性棚子等 ； 工作 面推广 前探 梁护 ３ ． ３搞好作业规程 、 施工措施 的编制 ， 狠抓落实 。 顶， 避免空顶作业 ， 大力发展机 械化支架等新型支架。 ３ ． ４定期分析掘进机施工 中可能遇到的各种 问题 ， 如探水 、 过断 １ ． ５ 加 强施工组织管理 ， 合理安排劳动力 ， 严格按作业 规程 和操 层 、 过老巷 、 贯通等 ， 及 时到 现场观察分析 ， 实行 掘进技术上超 前管 作规程作业 。 坚持正规循环作业 ， 严格按循环图表组织各工序生产 。 理 。 由于炮掘煤巷一个循 环的时间短 ， 因此 ， 要抓好小班多循环 ， 以加快 ３ ． ５实行质量标准化 ， 严格进行验收制度。 掘进速度。 ３ ． ６ 建 立定 时检 修制 ， 加强设备动态维修保养 ， 坚持生产班 的维 １ ． ６严格工程质量管理 ， 掘进迎头的棚子要有防炮崩措施 。 推行 修保养 ， 建立开工 生产过程 中和收工后 的严格 检查制度 ， 发现故 障 湿式钻眼和爆破 喷雾 、 洒水措施 ， 降低煤尘含 量 ， 加强安全监督 与检 要及时停机进行修理 。 查， 防范瓦斯超 限。 参 考 文 献 ２ 综掘快速施工技术与组织管理 【 １ 】 袁树来等． 薄煤层 高产 高效开采技 术［ Ｍ 】 ． 北京 ： 煤炭 工业 出版社 ， ２ ０１ １， ３． ２ ． １ 落煤技术 ２ ． １ ． １ 选择合理 的截割深度 。截割 深度过浅 ， 落煤量较少 ， 掘进 【 ２ ］ 郭奉贤， 席振修． 煤 矿 开 采与掘 进 ［ Ｍ］ ． 北京： 煤 炭 工 业 出版社 ， ００ ８， １ ０ ． 机挪动 次数 多 ， 掘进巷道花费的时间长 ， 效率低 。截割深度太大 ， 落 ２ 煤效果不好 ， 煤硬时 ， 在未切割处煤落不下 ； 软煤 时 ， 垮落面积大 ， 容 ［ ３ ］ 邹喜 正 ， 刘长友 ． 安 全 高效矿 井开采技 术［ Ｍ ］ ． 徐州： 中国矿业 大学 出版社 ， ２ ０ ０ ７， ９ ． 易发生严重超挖现象 ， 使 支架受力不佳 ， 不容易维护 。 ２ ． １ ． ２ 整 机转 弯落煤 。掘进 机掘完输送机巷后转入开切 眼 ， 从切 ［ ４ ］ 郭奉 贤． 采矿生产技 术【 Ｍ 】 ． 北京： 煤炭 ． ｖ ． － ２ ， ｋ 出版社 ， ２ ０ １ ０ ， １ １ ． 眼转入 回风道 ， 都是转 ９ ０ 。， 要搞好整机转 ９ ０ 。的落煤技术管理 。 ２ ． ２ 输 送机的快 速延 长技 术。为使 延长输送 机工作不 占或少 占 掘进工作时 间， 要采 取双巷交替作业 ， 延伸输送机与支护平行作业 ， 提前做好延长输送机所需的材料 、 构件的准备工作等工作方式 。 ２ ． ３实现辅 助运输机械化 。 辅助运输机械化实现后 ， 能减轻工人 的体力劳动 ， 能适应综掘快速掘进对大量支架材料 的需求 。使用效 果好的是双 向带式输送机。 它是一种新 型运输设备 。 主要特点是 ： 在 上胶带 由掘进工作面向外运煤的同时 ， 用下部返空胶带 向掘进工作

未来研究方向与展望
01
精细化施工
未来煤巷快速掘进技术将更加注重精细化施工。通过精细化设计、精细
化管理和精细化操作，降低巷道掘进过程中的能耗和物料消耗，提高巷
道成型质量和掘进效率。
02
绿色掘进技术
随着环保意识的日益增强，绿色掘进技术将成为未来研究的重要方向。
通过研发低污染、低能耗的掘进设备和工艺，减少掘进过程中的环境污
积水及时排出。
通风方式选择
根据巷道长度、断面形状和瓦 斯涌出量等因素，选择合适的 通风方式，如压入式通风、抽 出式通风等。
通风设备选型
选用高效、低噪音的通风设备 ，提高通风效果，改善作业环 境。
瓦斯防治
加强瓦斯监测，采用瓦斯抽放 等措施，降低瓦斯浓度，确保
巷道施工安全。
CHAPTER 03
煤巷快速掘进的辅助技术
CHAPTER 02
煤巷快速掘进的关键技术
高效掘进机械装备技术
掘进机选型
选择适合煤层地质条件的 掘进机，提高掘进效率。
截齿优化
对掘进机的截齿进行优化 设计，降低截割阻力，减 少机械磨损。
装备自动化
采用先进的自动控制系统 ，实现掘进装备的自动化 操作，减少人工干预，提 高掘进速度。
巷道支护与加固技术
技术集成
该技术集成了巷道支护、掘进设 备、通风、排水等多个环节的技 术，以实现整体高效掘进。
煤巷快速掘进技术的发展历程
初期阶段
早期的煤巷掘进主要依赖人工挖 掘，效率低下，安全性差。
技术发展
随着机械设备和自动化技术的发展 ，煤巷掘进逐渐实现机械化，大大 提高了掘进效率。
现代化阶段
近年来，随着计算机技术和人工智 能的进步，煤巷快速掘进技术逐渐 实现智能化，进一步提高掘进速度 和安全性。

中图分 类号 ： Ｆ ４ ０ ７ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ２ ６ ３ ． ５ ７
一
文献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ９ ６— ０ ２
、
工 程 概 况
平顶山天安煤业股份三矿煤矿工作面煤层主要呈 现 为光 亮型 状态 ， 硬度 系 数 在 １ ． ７～１ ． ９范 围之 内。实 际测定 结 果 显 示 ， 整 个工作 面煤层结构 分布状 态为 ： （ １ ） 煤层 ０ ． ３ ５ ｍ厚度 ， （ ２ ） 矸石 ０ ． ５ ５ ｍ厚度 ， （ ３ ） 煤 层 ０ ． ７ ｍ厚 度 ， （ ４ ） 矸石 ０ ． ８ ｍ 厚 度 。 同 时涉及 ２层 夹 矸 ， 总厚度 为 １ ． ５ ５ ｍ， 平均 厚 度 为 １ ． ２ ５ ｍ， 煤 层 埋 深 深度 在 ２ １ ５ ｍ～２ ９ ５ ｍ 范 围之 内。整 个 工 作 面地 质 结 构相 对 简 单， 且构造呈现出单一性 的斜向构造 ， 煤层倾斜角度为 ５ 。 。本文 结合 有关 平 顶 山天 安 煤业 股 份 三矿 工 作 面情 况， 就 在半 煤岩 巷快 速掘 进 作 业过 程 当 中， 相关 技 术 的 确定 与支 护参 数确定 问题做详 细分 析 与说 明。 二、 半煤岩 巷快 速掘 进技 术 的确定 分析 常规意义上来 说 ， 煤矿矿井半煤岩巷掘进 过程 当 中所 采取 的掘 进方 案主要 可 以分 为 以下两 种类 型 ： （ １ ） 钻 眼爆 破 掘进 施工 ； （ ２ ） 掘 进机 掘进 施 工 。结合 对 本文 所研究工作 面的具体情况 以及施工要求来看 ， 最终选 取施 工效 率较 高 ， 且 稳 定性 较 好 的综 合 掘 进 机 掘进 作 业 方 式 。具 体 的工 艺 流 程 为 ： 安 全检 查 （ 交接班 ） ＿ ÷ 接 胶带＿ ＋ 延胶带 延架 出煤 运料＿ ＋ 敲帮问顶操作 金属网铺设作业一 ＋ 打锚杆 、 锚 索 施工现场 清理＿下 循 环 。还 需 要 特 别 注 意 的一 点 是 ： 在 整 个 半 煤 岩 巷 的快速掘进作业 过程 当中， 现场工作人员需要应用经 纬仪标出一 组 中线点 （ 且保障中线点组点位控制在 ３ 个 以上 ） ， 各 个 中线 点 组 点位 相 互 之 间应 当保 持 ２ ｍ 以 上 的间隔 距 离 。进 而 ， 在 应 用 激 光 指 向仪 装 置 指 向 中 线点的情况下 ， 其中一组 中线点能够实现 ｌ Ｏ Ｏ ｍ范 围之 内的巷道 掘进 作 业 （ 超 出有 效 指 示 范 围的 情 况 下应 当 及时 对其 加 以延长处 理 ） 。 与此 同时 ， 在 整 个 半 煤 岩 巷 快 速 掘进 作 业 开展 过 程当中 ， 施工现场所涉及的主要施工设备包 括以下几 个方面 ： ①移动变电站 ， 用 以施工现场 的供 电作业 ； ② 局部通风机， 用 以施工现场 的供风作业 ， 运行功率控制 为 ２×１ ５ ｋ Ｗ； ③ 综合掘进 机 ， 用 以施 工现场 的割煤操 作， 运行功率控制为 １ ２ ０ ｋ Ｗ； ④胶带输送机 ， 用作施工 现场的原煤运输作业 ； ⑤风动扳手装置 ， 用作施工现场 对锚杆部件的紧固处理 ； ⑥锚杆机装置 ， 用作施工现场

科技 信息．
工 程 技 术
关于半煤岩萱追快速掘进髓旋工组织攘ｉ 刁
大 同煤 矿 集 团公 司四 台矿 杨 占国
［ 摘 要］ 半煤岩巷道 的掘进较 岩巷及 煤巷 无论在施 工工艺及设备 选择上都 更为灵活， 而实现半煤岩巷道快速掘进除提 高设备性能、 发展先进掘进机械外 ， 施工组织上也 有很 多重要 因素。 在 ［Байду номын сангаас关键词 ］ 半煤岩巷 快速掘 进
高了设备相关配件投入 ， 必要时可辅 以松动爆破减 少岩石截割量 ； 若选 择钻爆法掘进则必须在施工组织上合理优化 ， 单进水 平提高到 ２ ０ 可使 ７
米・ 。 月
２ 普掘 半煤岩巷快速掘进 的主要做法 、 应用耙岩机施工半煤岩巷道可通过 多工序平行作业 的组织施工 方 法加快巷道施工速度 ， 提高工效。具体做法是在 一定距离 内， 把打 眼放 炮 、 久支护 、 永 装运煤 矸 、 皮带尾 和移耙煤 机 ， 延 在施工 时间上统 筹安 排 ， 大限度地平行 作业 ， 最 有效 利用巷道 的有 限空间 ， 这样 有利于节 约 正规循环时间 ， 可提高掘进速度 ３ ～ ０ ０ ４ ％。保证平行作业 的几个环节 ： （） １首先要 一次性成 巷 ， 移耙煤机 前不能 留有 修理巷道规 格 、 打 补 支护等收尾Ｔ程。 在煤巷掘进过程中 ， 应使爆破 出的断面略小 于设 计轮 廓线 ， 机后 ， 风镐将放炮震 松动的煤壁 略加修整 ， 移 用 便可 达到实 际要 求。 由于煤软易爆落 ， 若放炮时崩 出设计 轮廓线就会造成超宽 ， 不利 于 顶板维护 ， 加大 了装 、 运煤工作 量。在掘岩 巷时 ， 关键 是根据具体 条件 （ 岩石硬度 、 节理发育状况 ）通过 实践合 理布置周边眼 和使用 最佳 装药 ， 量。 这样掘 出的巷道周边平整 ， 减少了超挖 ， 节省 了支护材料 ， 减少了运 煤量 。且巷道 四周受震动小 ， 有利于 闱岩维 护 ， 防止了片帮 、 冒顶 ， 证 保