煤矿掘进施工工艺及成巷顺序.ppt

1、介绍了掘进施工技术、巷道掘进施工技术、不同矿井巷道掘进施工方法、岩巷施工的主要工序，如凿岩、爆破、装岩、提升和运输以及硐室施工方法。巷道开挖与施工，水平巷道开挖，常用的开挖施工方法有：钻爆法、机械开挖法。(1)钻爆法(钻爆法)，(采矿法)，(2)机械开挖法，钻爆法的主要工序包括：钻孔、爆破、装岩和支护；辅助过程包括：通风、排水、管道连接、照明、铺轨和测量等。主要工序按一定顺序进行的操作方式称为单线操作。单线运行的各个过程互不干扰，便于组织和管理，但效率较低。几个主要过程同时并行进行的运行方式称为并行运行，其优缺点与单线运行正好相反。从凿岩开始到装岩、铺轨和支护完成，是一个行驶循环，从这个循环开

2、始，巷道向前行驶一定的距离。1.钻爆施工技术：掘进工艺：钻孔、装药、在线爆破、通风、支护、装岩、运输、巷道工具及设备：凿岩机、炸药、局部通风机、装岩机锚、喷雾机、网、架、煤电钻、风镐雷管、爆破器、风筒、矿车电机车、矿车、凿岩机、浅孔：深度小于2.5m中深孔：深度2.54米，小于50毫米；直径；深孔：深度大于4米，直径大于50毫米。钻爆法、锚喷通用工艺流程、搭棚通用工艺流程、破岩是隧道施工的主要工序和第一个主要工序。凿岩爆破主要用于破碎岩石，约占一个开挖周期时间的40%。凿岩爆破工作的质量对巷道的速度、规格和质量、支护效果和掘进成本有很大影响。在矿井平巷掘进中，常用的凿岩设备是气动凿岩机，如76

3、55、YT-24等。凿岩工具大多采用锥形连接钻杆。为了提高钻孔效率，降低工人的劳动强度，一些大中型矿山在大断面巷道掘进中采用了凿岩台车。凿岩台车是无轨设备，配有独立行走装置，液压钻孔，钻孔速度大大提高。表4.1凿岩设备。目前，我国矿山平巷掘进所用凿岩设备的特点及适应条件见表4.1。单臂钻机、三臂凿岩钻机、1。炮孔布置，巷道掘进的爆破工作是在只有一个自由面的狭窄工作面中进行的，俗称单头掘进。因此，为了达到理想的爆破效果，必须在相应的位置合理布置各种不同功能的爆破孔，使每个爆破孔都能发挥其应有的爆破效果。根据其用途和位置，掘进工作面的炮孔可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔(如图4.1所示)。爆破顺序必须

4、是延时爆破，即先爆破掏槽孔，然后爆破辅助孔，最后爆破周边孔。图4.1，巷道掘进孔布置图1截眼；2只辅助眼；(1)掏槽孔爆破，将工作面上的一定部分岩石抛出，使工作面形成第二个自由面，为其它孔的爆破创造了有利条件，提高了破岩效率。(2)辅助眼辅助眼，也称放顶眼，是一个用于大量放顶岩石和连续扩大切割的爆破孔。辅助眼应均匀布置在切割眼和周边眼之间，炮孔方向一般垂直于工作面。(3)周边眼是巷道周围的岩石，最终与巷道断面的设计轮廓形成爆破孔。光面爆破技术可以保证巷道形成的规律性，减少支护工程量。2.切割孔的分类。在中硬以上、断面尺寸大于4m2的均质岩石开挖中，可采用斜眼形成楔形掏槽(图4.2)。每对孔底部

5、之间的距离一般为1020厘米，孔之间的距离取决于孔的深度和倾斜角。切削孔与工作面的交角通常为6075；图4.2倾斜切割孔的布置。楔形切割可分为垂直楔形切割和水平楔形切割。前者便于钻孔，应用广泛。当岩石特别难爆、断面尺寸大或孔深超过2m时，可增加23对较小深度的初切孔，形成双楔形切口。如果楔形切削的切削孔以相同的角度集中在槽的底部，但这些孔并不相互连接，将形成一个圆锥形切削，它通常可以以棱锥和圆锥的形式排列，后者适用于圆形断面的竖井开挖。倾斜切割的优点是切割孔数量少，切割范围内的岩石容易抛掷，缺点是切割孔受断面尺寸限制较大，道碴抛掷较远。图4.2斜切眼布置图，(2)垂直切眼垂直于工作面，其中部分

6、为空孔，不收费。垂直切割有多种形式，包括槽切割、桶切割(图4.3)和螺旋切割。开缝切割又称平行裂纹切割，其布局特点是切割孔轴线在一个平面上，空孔和装药孔交替排列，眼距为815厘米，爆炸后形成缝隙。图4.3垂直掏槽的孔布置，筒形掏槽是应用最广泛的垂直掏槽形式之一，其大的孔容有利于辅助孔爆破；孔径可以大于或等于装药孔径，较大的孔径可以形成较大的人工自由面；桶形切口根本没有向外抛掷道碴的效果。通常，空洞可以钻得很深，在洞的底部可以装满一卷药，在所有的凿好的洞都被炸开以抛出压舱物后，药就会被引爆。图4.3垂直掏槽的孔布置，螺旋掏槽是一种理想的桶形掏槽形式，空孔到每个装药孔的距离依次为空孔直径的11.8

7、倍、23.5倍、44.5倍和45.5倍。尤其适合在天井上行时采用桶形切口。图4.3垂直切割孔、切割孔的排列：斜切、单斜楔切、垂直楔切、水平楔切、圆锥切、垂直切、辅助眼、槽切、桶切、螺旋切、3。爆破器材，在巷道掘进中常用的炸药是水胶炸药，由电雷管或导爆管引爆。4.爆破参数的确定和单位炸药消耗量的确定可参照表4.2，并结合工程类比和实践经验。单位炸药单耗确定后，根据巷道断面面积和每循环进尺，可以得到每循环总炸药单耗：QqSL，其中：S巷道掘进断面面积，m2；l平均孔深，m；炮眼利用率一般为80%。5。切割孔和辅助孔装药结构，正向连续装药(A)，30，反向连续装药(B)，外围孔装药结构，31，单级空

8、气柱装药(A)，空气间隔分段装药(B)，不耦合装药。因此，装药后，必须用符合安全要求的长度填塞炮泥并夯实。通常，1: 3的淤泥与炮泥混合，湿度为1820%。这种炮泥既有良好的塑性，又有较大的摩擦系数。第三百二十八条封孔剂应当是水炮泥，水炮泥以外的其余孔部分应当用粘土炮泥或者不燃性和塑性松散材料制成的炮泥密封。禁止使用煤粉、块状材料或其他可燃材料作为封孔剂。严禁对无、有不足或假腻子的孔洞进行爆破。禁止露天爆破。第三百二十九条孔深和封孔长度应当符合下列要求：孔深小于0.6m时，不得装药或者爆破；在特殊情况下，如挖底、刷顶、挖顶等，当确实需要浅孔爆破时，必须制定安全措施。孔深度可以小于0光面爆破时，

9、周围光面爆破孔应用炮泥封闭，炮泥长度不得小于0.3m。当工作面有两个或两个以上自由面时，煤层最小抵抗线不得小于0.5m，岩层最小抵抗线不得小于0.3m。用浅孔装药爆破大块岩石时，最小抵抗线和油灰长度不得小于0.3m。钻爆作业必须严格按照煤矿安全规程和矿井巷道工程及检验规范的有关规定进行。一般来说，应注意以下几点：1钻孔安全注意事项必须使针在睁开眼睛时落在真正的岩石上。如果有浮矸，应在睁眼前处理。不允许在残余孔中继续钻孔。睁眼时不要突然打开供气阀门，钻一段时间后再打开供气阀门。为了避免打钻伤人，不要用力推凿岩机，更不要用侧向力；钻孔时，司钻应站稳，随时注意有无断钻。务必将橡胶导管连接到风钻上，以

10、免掉落伤人。如果缺水或供水，立即停止钻井。工作面所有钻孔钻完后，应将凿岩工具清理干净，并撤离到指定地点存放。钻爆安全技术、爆破安全注意事项装药前应检查顶板，撤出设备和工具，切断除照明外的所有设备电源。照明和电线也应远离工作面一定距离。放炮车应适当悬挂在巷道侧壁上，并应远离金属物体、电缆和电线；拍摄前检查拍摄总线是否导通。在指定位置组装药物导入。检查工作面20m范围内的瓦斯含量，并按煤矿安全规程的有关规定进行处理。装载时，小心将弹药筒送至底部，防止弹药筒被划伤，安装的避雷管段编号错误，脚线断裂。水孔，特别是井底，必须使用带防水套的防水筒或加药筒，以免受潮和瞎炮。钻爆安全技术(续)7。工作面通风局

11、部通风机可用于机械通风，以尽快排出爆破后工作面的烟尘，并提供足够的新鲜空气改善工作条件。37.1.通风模式2。掘进通风设施3。单头长距离巷道通风4。全面防尘。掘进通风与综合防尘。38.压入式通风、抽出式通风和混合式通风。缺点：排出的炮烟在巷道中扩散很长时间，工人进入工作面时经常要通过这些扩散的污浊气流。3。局部通风机和风道的布置要求，抽气通风，1。优点：枪烟等有害气体沿风道排出，不会污染道路。2.缺点：风道有效吸气范围小，清除工作面枪烟等有害气体时间长。污浊的空气流过局部通风机，安全性差。不应在有瓦斯涌出的工作面使用。40、6m、10m、3。特点：这种通风方式一般采用金属风管和混合通风，41。

12、特点：这种通风方式是推拉式的联合应用，为了达到快速通风的目的，可以使用辅助风机。10m、10m、2。局部通风机和风道的布置要求，综合防尘，岩巷掘进时产生大量岩尘，经测定含游离二氧化硅30.70%，其中大量为粒径小于5m的粉尘。这些灰尘很容易漂浮在空气中并被吸入体内。他们长时间容易患矽肺病，严重影响工人的健康。42、1湿式钻孔是综合防尘最重要的技术措施。喷洒和洒水对防尘减排有很好的效果。3、加强通风除尘。4、加强个人防护。8.岩石的装载和运输，是岩石装运中最艰巨和耗时的过程，约占总开挖周期时间的3550。符合1)装岩作业，即将掘进工作面爆破出的岩石装入矿车并运出工作面，即装岩作业，也称为装渣。使

13、用较多的装载设备是斗式装载机、铲运机和矿车，如图4.4所示。图4.4装岩机装岩过程示意图。岩石装载机由压缩空气和电力驱动。当岩石装载机向前移动时，铲斗插入岩石堆中以铲取岩石；铲完之后，提起铲斗并向后转动，然后将其装入后面的矿车中；然后放下水桶，再铲一次。一辆矿车装满后，它被移出并转移到另一辆矿车继续装载岩石。该装岩机可用于在倾角小于8的井下巷道和斜井中挖掘和装载岩石。适用于高度大于2.2m的巷道，最大装岩宽度为2.2m.图4.5装岩机和矿车l调车开关装载操作示意图；2辆空车；3 .电力机车；4辆重型汽车；5装岩机，图4.5中的作业线为双轨运输，分别为空巷和重巷。装载时，装岩机和矿车分别通过调车

14、开关在两条轨道上装载岩石。随着工作面的推进，调车道岔每隔2030米移动一次。图4.6铲运机总装配及耙斗作业1连杆示意图；2个主滚轮和辅助滚轮；3轨道夹紧装置；4操作员手柄；5调整螺钉；6刮刀；7固定楔；8个尾轮；9刮板钢丝绳；10台电机；11个减速器；12个绳索滑轮；13卸料槽；14台收割机、铲运机。它是一种结构简单、制造容易、效率高的装岩设备。该装岩机适用于净高2.2m、宽2m以上的水平巷道或小倾角的倾斜巷道，也可用于弯道。铲运机是由绞车、铲运机、车体、卸料槽、主尾绳和滑轮组成的组合机械。工作条件见图4.6。与斗式卸岩装载机相比，铲运机具有结构简单、维护量少、操作方便、安全可靠、岩尘少、适用

15、范围广、装岩生产率高等优点，但在坚硬岩石中效率低，在松软岩石中固定楔块困难。47、48、工作前，铲运机用轨道夹将台车固定在轨道上，并用固定楔将尾轮悬挂在工作面的适当位置。49、50，铲运机可以在转弯巷道中工作，2)调车工作，在装运作业中调车工作非常频繁，每当矿车装满时，必须推出一辆重车并用空车替换。在调车过程中，装岩会暂时中断，装岩机的利用率会降低。因此，有必要改进调车方法，提高装载机的利用率。目前，巷道掘进中的调车方法和设备很多。最常用的调车方法是浮动道岔调车，双线巷道采用双向菱形浮动道岔。浮动道岔放置在距工作面1025米的原轨道上，在工作面附近形成浮动错车道，可随工作面的推进而前移，并始终与工作面保持较短的调车距离。另外，装岩机可以在两条轨道上交替装岩，从而增加装岩宽度，提高装岩效率。当单轨巷道的宽度可以绑两个矿车时，可采用单轨浮动和双轨道岔的浮动和错位堆场。固定错场调车装岩机的工时利用率仅为2030、52、53。缺点：这种调车方法一般需要增加铺设道岔和加宽巷道的工作量，不能经常保持较短的调车距离，因此调车效率不高，不能满足快速掘进的要求，需要与其他调车方法结合使用才能取得更好的效果。优点：简单易行。一般来说，电力机车可以用于调车，或者可以辅助人力。装