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坚硬岩层巷道快速掘进技术研究
坚硬岩层巷道快速掘进技术研究
摘要：
随着经济的发展和城市化进程的加速，对于地下空间的需求日益增加。岩层巷道作为地下空间的重要组成部分之一，其建设速度和质量对于工程的成功与否至关重要。然而，在一些硬质岩层区域，巷道的掘进速度受到了严重限制，给工程进度带来了很大的压力。因此，本文将以坚硬岩层巷道快速掘进技术为研究对象，综合分析目前常用的几种快速掘进技术，并提出一种适用于坚硬岩层的巷道快速掘进技术。
关键词：坚硬岩层、巷道掘进、快速掘进技术、工程建设
1.引言
随着城市化进程的不断加速，地下空间的开发和利用越来越受到人们的关注。巷道作为地下空间的一种形式，广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域。巷道的建设速度和质量对于工程的成功与否至关重要。然而，在一些硬质岩层的地区，巷道的掘进速度受到了严重限制，给工程进度带来了很大的压力。
2.坚硬岩层的特点
坚硬岩层是指抗压强度高、岩石硬度大的地质体。其主要特点包括：硬度大、稳定性好、容易发生飞石和顶板下垮等。
3.常用的快速掘进技术
目前，常用的快速掘进技术包括：爆破法、机械掘进法、液压掘进法和冲击掘进法等。
3.1爆破法
爆破法是传统的巷道掘进方法之一，通过在岩石中布置炸药，引爆炸药产生爆破能量，从而破坏岩石结构以实现掘进。爆破法可以快速掘进，但由于爆破震动和飞石可能会损坏周围设施，同时还存在安全隐患，因此在城市中的巷道掘进中应用较少。
3.2机械掘进法
机械掘进法是目前应用最广泛、最常见的巷道掘进方法之一。它通过使用液压挖掘机、盛土运输车等机械设备进行巷道掘进作业。机械掘进法适用于大部分岩层，能够实现较快的掘进速度和较好的工程质量。
3.3液压掘进法
液压掘进法是一种常用的巷道掘进技术，它利用高压水流冲击岩石表面，通过水流的冲击力将岩石破碎，并通过吸排泥浆将碎石排出。液压掘进法具有掘进速度快、噪音小、环境友好等优点，但是对于一些坚硬岩层来说，液压掘进法的效果并不理想。
3.4冲击掘进法
冲击掘进法是一种新兴的巷道掘进技术，它利用冲击波传导水平面，扩大岩石的裂隙，从而实现快速掘进。冲击掘进法具有无震动、无噪音、环保等优点，使用范围广泛，并逐渐在坚硬岩层掘进中得到应用。
4.坚硬岩层巷道快速掘进技术研究
在坚硬岩层巷道的快速掘进技术研究中，可以考虑以下几个方面：
4.1巷道掘进方法的选择
根据具体的工程要求和岩层情况，选择合适的巷道掘进方法至关重要。在坚硬岩层中，可以考虑采用冲击掘进法结合机械掘进法，以提高掘进速度和质量。
4.2岩石破碎与清理技术的改进
在掘进过程中，岩石的破碎和清理是非常关键的环节。针对坚硬岩层，可以采用先冲击后清理的方法，通过冲击波控制岩石的破碎进度，并使用吸排泥浆将碎石清理出来。
4.3巷道支护技术的优化
在坚硬岩层中，巷道的支护工作是必不可少的。传统的支护方法包括喷射混凝土、钢拱架等，但在坚硬岩层中应用效果有限。可以考虑采用聚合物材料、钢筋网与混凝土结合等新型支护技术，以提高巷道的稳定性和支护效果。
5.结论
本文针对坚硬岩层巷道快速掘进技术进行了深入研究，从常用的巷道掘进方法出发，探讨了针对坚硬岩层的几种快速掘进技术，并提出了一种适用于坚硬岩层的巷道快速掘进技术。在具体的工程实践中，应根据实际情况选择合适的掘进方法，并优化岩石破碎与清理技术以及巷道支护技术，以实现坚硬岩层巷道的快速掘进。