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1、掘进班组长专业技术知识,掘三：杜祥富,第一章 掘进技术,2,第一节 巷道掘进方法,巷道掘进方法是指掘进方法和工艺的总称，主要包括破岩、装岩、运岩和支护等工序。 破岩 钻爆破岩法：就是利用电钻（或风钻）打眼、装药进行爆破。这种破岩法目前在我国大部分煤矿仍在广泛应用。 综合机械化破岩法：就是利用掘进机对煤岩体进行切割和破碎，具有掘进速度快、效率高、巷道成形规整、岩体免遭炮震破裂、施工质量好等优点。这种破岩方法目前在我国部分煤矿的煤巷掘进中得到应用。,3,人工装岩。目前，多数小煤矿仍以人工装岩为主，大、中型矿井的巷道掘进施工有两种情况采用人工装岩方法：施工现场不具备采用机械装岩的条件；具备机械化装岩
2、的条件,装岩,机械装岩。巷道装载机的主要类型有铲都后卸式装岩机、铲斗侧卸式装岩机、耙斗装岩机和蟹爪装岩机等。,4,运岩目前，大、中型矿井煤炭、矸石及材料设备的运输已基本实现机械化，运输机械的类型主要有刮板输送机、带式输送机和电机车等。小煤矿仍以人力运输为主。,5,支护为了维持巷道必要的断面尺寸，防治围岩发生危险的变形和垮落，必须采取各种方式对巷道进行支护。支护的主要目的在于控制围岩的移动，保持巷道安全使用空间，防治顶板事故的发生，确保煤矿生产的顺利进行。,6,二、巷道施工方法,巷道掘进最基本的过程就是把岩石采用一定的手段破碎下来，形成设计所要求的空间，并对掘凿出的空间进行支护。,巷道施工方法巷
3、道施工方法一般主要有两种：一种是分次成巷；另一种是一次成巷。,7,分次成巷。就是分次将巷道做成。具体做法是：先把巷道掘出来一段，并用临时支架暂时维护，以后再进行永久支护。这种方法只有在掘进对头贯通的巷道时，为了避免发生较大的误差,在贯通前60100m范围内，或亟待贯通的通风、疏水、运料及采煤巷道才允许使用。 一次成巷。就是把巷道施工中的掘进、支护、水沟及铺设永久轨道、安设永久管线等四个分部工程视为一个整体，在一定距离内，前后连贯地最大限度地同时施工，一次做成巷道，不留收尾工程。,8,第二节、岩巷掘进,岩巷是指掘进断面中岩石占4/5以上（包括4/5）的巷道。岩巷的掘进，仍以钻爆法破碎岩石为掘进的
4、主要手段。,9,岩巷掘进破岩方法目前，我国钻爆法破碎岩石中普遍采用两类爆破方法：一类为普通爆破；一类为光面爆破，简称光爆。,10,光 面 爆 破,光面爆破光面爆破是在普通爆破基础上发展起来的一种控制爆破。其实质是在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线井巷轮廓线，将岩石崩落下来。应用光面爆破可使掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少、稳定性高、超挖量小，所以光面爆破是一种成本低、工效高、质量好的爆破方法。,11,具有以下四个方面的优点
5、：,由于光爆巷道成型规整，消除围岩凸凹处的应力集中，最大限度地保持了围岩自身强度，从而增强了围岩自承能力，为锚喷支护提供了良好基础。 由于光爆大大地减少了掘进超挖量（一般普通爆破的超挖量为20%30%，而光爆的超挖量只有4%6%）,因此，可减少材料（支护和炸药等）消耗，从而降低成本，加快掘进速度。 光爆可有效地减少对工作面围岩的破坏，使井巷围岩较为稳定，有利于施工和安全。同时也减少了井巷的维修量，降低了井巷的失修率。 光爆消除了围岩的凹凸不平，从而减少了通风阻力和瓦斯聚集，有利于安全。,12,二、岩巷掘进施工安全注意事项,严格执行正规循环作业图表和钻眼爆破说明书的规定。在炮眼布置、爆破方法、凿
6、岩操作、装岩运输和架设临时支护及永久支护时，应按各项操作规程操作，并执行其安全技术规定。 加强顶板管理工作，特别在采用掘进与支护单行作业时，对临时支架要班班进行检查，发现安全隐患时，要先修复再掘进，防止出现冒顶将人员堵在里面。 平行作业时，永久支护处的工作台必须搭设牢固，并且不准影响运输设备的通过。人员和车辆通过工作台时要有专设的联络信号。,13,14,第三节、煤巷、半煤岩巷掘进,钻眼爆破法掘进煤巷 由于煤比较容易破碎，在煤巷掘进中广泛采用煤电钻进行打眼，炮眼深度一般为1.52.5m。炮眼布置方式和岩巷的炮眼布置方式基本相同，一般情况下都采用斜眼掏槽形式，为了防止崩倒支架，掏槽眼布置在工作面中
7、下部。当煤巷掘进断面内有较软煤层时，掏槽眼应布置在软煤层中，可用扇形或半楔形掏槽。煤巷掘进，同样要推广一道费时的工序。由于人工装煤工人劳动强度大，生产率低，影响巷道掘进速度，已逐渐被机械装煤所替代。目前，我国煤巷掘进中常用的装煤机械是ZMZ-17型蟹爪式装载机。该装载机能连续装载，效率高；用履带行走，机动灵活，适应性强，装载宽度不受限制。,15,16,（二）.煤巷支护,针对煤巷压力大、岩石变形和移动速度大的特点，常采用压缩性较大的金属支架和先进的锚杆联合支护系统支护。在松软的厚煤层和中厚煤层顶板破碎时掘巷，为了施工作业的安全，必须采用前探梁支架。,17,煤巷掘进施工中应注意的安全事项,18,二
8、、半煤岩巷掘进,半煤岩巷是指在掘进断面中，岩层（包括夹石层）占掘进工作面面积大于1/5小于4/5的巷道。,巷道位置的选择,巷道掘进断面的位置，有挑顶、卧底及挑顶兼卧底三种情况。 多说情况下应尽可能不挑顶，而采取卧底，以保证顶板的完整性与稳定性。只有在煤层具有薄层假顶时，才将假顶挑去。另外在支护时，为了不破坏顶板可采用斜梁棚子或短腿棚子等。对于区段回风巷，由于它兼有向回采工作面送料的用途，为了送料方便，可采用挑顶掘进。在实际工作中，由于煤层地质条件的变化，为了满足生产的需要，保持巷道的方向和坡度要求，同一巷道挑顶、卧底的情况并非固定不变，有时甚至暂离煤层穿进全岩掘进。,19,2、炮眼布置,半煤岩
9、工作面，由于煤层较软，掏槽眼多布置在煤层中。掏槽形式、炮眼间距和深度应根据巷道断面大小、煤层厚度和位置以及循环进度而定。煤、岩分次钻眼爆破时应加强顶板管理，防治崩倒支架，造成冒顶。,施工组织,半煤岩巷掘进的施工组织有煤、岩不分，全断面一次掘进和煤、岩分掘分运两种形式。施工中应尽量采取分掘分运的方式，以利于煤炭资源的回收，保证煤的质量。在分掘分运施工中应对煤、岩采用不同钻眼爆破、装运方法，绝不能为了方便混在一起。,20,第四节 上、下山掘进,倾斜巷道斜井、上山、下山、溜煤眼等。斜井、下山一般由上而下施工；上山、溜煤眼多由下向上施工。由于巷道的倾斜角度和掘进方向不同，与平巷施工相比，在钻眼爆破、装
10、岩运输、通风、排水等方面具有不同的特点。,21,1.钻眼工作下山掘进的特点是工作面在下面，根据其特点钻眼时应注意以下几点：,在迎头打眼时，应将底部浮煤、俘矸清理到实底，排尽积水，严禁在水中打眼。 在倾角较大的巷道打眼，每一个眼，钎杆拔出后立即插上木塞，防止浮煤、俘矸将眼封堵。 迎头打眼作业，应时时注意防止发生跑车、透水事故，经常检查跑车防护装置的有效性，并注意透水预兆，发现问题及时处理。 打周边眼时，为了便于把握巷道的坡度和方向，可现在工作面打一个标准眼，插上木棍，以示钻眼方向。谨防坡度不够，造成巷道“漂底”。,22,2.排水,下山掘进时，上部平巷的渗水，煤层或岩层本身及其顶底板的涌水，都可能
11、流至工作面。为了减少掘进工作面的排水工作量，有利于掘进施工，可以封闭上部平巷靠下山一段水沟，在下山巷道中，每隔一定距离（如1015m）开掘一条横水沟等措施，拦截上部平巷渗水和煤岩涌水。下山掘进的排水方式，根据下山倾角和长度大小以及涌水地点的不同，可采用不同的方法。掘进时如水量不不大，可直接用矿车或箕斗排水，如水量较大，需要用喷射泵排水。当下山倾角不超过25，长度不超过300m时，可采用单段排水，将水泵设置在工作面附近，直接把水排到上部水平；当下山倾角大于25，长度很大，且水岩巷道全长涌出时，可采用接力排水，在巷道中设置中间水仓。随着下山掘进的延伸，中间水仓和水泵也应向下移设。,23,二、上山掘
12、进,1.钻眼工作,24,2.通风,掘进上山时应特别注意通风工作。由于瓦斯的相对密度小，常常积聚在上山掘进工作面附近，如果不采取措施，有可能发生瓦斯爆炸。因此，在瓦斯矿井上山掘进时，必须加强通风，采取双巷掘进（一个进风，一个回风）；甚至采取自上而下的开掘方式。,25,第二章 顶板管理,第一节 巷道支护1.架棚支护2.锚喷支护3.锚索支护 第二节 掘进巷道顶板管理1.掘进工作面顶板管理的主要内容2.巷道掘进期间日常顶板管理内容 第三节 顶板事故防治1.顶板事故的分类及其易发地点2.顶板冒落的预兆3.处理巷道冒顶的方法4.巷道发生底鼓时的处理方法,第一节 巷道支护,开掘巷道后，破坏了周围岩体的应力平
13、衡，岩体就会向巷道空间挤压，出现矿山压力，使井巷发生变形甚至坍塌。因此，必须加强顶板管理，对井下巷道进行有效的支护。常用的巷道支护形式有架棚支护、砌碹支护和锚喷支护等。,27,一、架棚支护棚式支架俗称棚子，由一梁（顶梁）两柱（柱腿）组成。是煤矿井下常用的支护形式。,28,金属支架,金属支架具有坚固、耐用、防火、架设方便，可制成各种构件，可回收复用等优点。金属支架有金属梯形支架和金属拱形支架。,金属梯形支架,金属梯形支架有两种类型，一种为梯形刚性支架；另一种为梯形可缩性支架，一般多用梯形刚性支架，梯形可缩性支架应用较少。梯形刚性支架为一梁两柱结构。梁柱连接方式多采用在柱腿上焊接一块槽板，梁上焊接
14、一块挡板，限制梁和柱腿上为了防止柱腿受压陷入底板，可在腿下焊一块钢板底座。梯形可缩性支架，也是一梁两柱结构。顶梁用矿工字钢，柱腿用“U”形钢，由两节构件组成，用卡缆连接，具有可缩性能。,29,架设梯形金属支架时应遵守下列规定：,30,架棚巷道防止倒棚的措施,所有架棚巷道施工，迎头10棚必须使用棚撑或多功能探防器。 大于10（含10）的倾斜巷道必须使用永久性棚撑。 地质构造变化带及岩石破碎地带，必须使用永久性棚撑。 棚撑材料可用钢材，也可直径不小于50mm的塘材棍或40mm40mm的方木。 可缩性拱形支架，每棚都必须使用永久性拉杆，其数量、规格、质量要在作业规程中规定。,31,架棚支护安全注意事
15、项,32,三、锚喷支护,锚喷支护时锚杆与喷射混凝土联合支护的简称。二者又可单独使用，称为锚杆支护与喷射混凝土支护。,锚杆支护,锚杆支护就是在巷道掘进后，先向围岩打眼，在眼孔内锚入锚杆，把巷道围岩予以加固，充分利用围岩自身的强度，从而达到支护巷道的目的。 锚杆不同于一般的支架，它不只是消极地承受巷道围岩所产生的地压和阻止破碎岩石的冒落，而是通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带，锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。锚杆支护时一种积极防御的支护方法。,33,34,锚杆分类,按照锚杆的锚固方式可分为,机械锚固式锚杆：包括楔缝式、倒楔式及胀壳式锚杆。 黏
16、结式锚固锚杆：包括树脂锚杆、水泥锚杆及水泥砂浆锚杆。 摩擦锚固式锚杆：包括管缝锚杆及胀管式锚杆。 混合锚固式锚杆：同时使用两种或两种以上锚固方式的锚杆。,35,锚杆支护形式,锚杆支护按组合构件可分为七类支护：单体锚杆；锚杆网；锚杆钢带；锚杆梁；锚杆桁架；锚杆锚索；多种组合，包括锚带网、锚梁网、锚杆桁架网、锚带（梁）网索等。根据巷道围岩稳定性，采用合适的锚杆支护形式。,锚杆支护施工安全注意事项,巷道锚杆支护施工必须依据作业规程进行，并且严格按照作业规程的规定组织施工。 锚杆眼必须按作业规程要求得间距和排距布置，锚杆至迎头的间距必须小于锚杆的设计排距。 打眼前必须敲帮问顶，撬掉活矸，按规定架设临时支护，严禁空顶作业。钻眼时应按事先确定的眼位标志处钻进。钻完后应将眼内的岩粉和积水吹（掏）干净。,36,锚杆眼应做到当班打的眼应当班锚。锚杆的外露长度要符合作业规程的规定，一根锚杆上不允许上两个托板或螺帽。 锚杆眼必须按照规定角度打眼，不得打穿皮眼或沿顺层面，裂缝打眼。 使用树脂锚杆时应用防护手套，未固化的树脂药包和固化剂具有毒性和腐蚀性，应避免与皮肤接触。破损的药包应及时处理，严禁树脂药包接触明火。 锚杆安装时的预应力必须符合作业规程的规定，否则将可能导致重大事故的发生。,
