《劳动出版社《掘进与支护（第二版）》-A10-3048第九章 煤巷、半煤岩巷及特殊掘巷法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劳动出版社《掘进与支护（第二版）》-A10-3048第九章 煤巷、半煤岩巷及特殊掘巷法（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,2019/5/19,第一节 煤巷掘进 第二节 半煤岩巷掘进 第三节 有煤与瓦斯突出危险地区的巷道掘进 第四节 软岩巷道掘进,第九章 煤巷、半煤岩巷掘进及特殊掘巷法,2,2019/5/19,第一节 煤巷掘进,一、钻眼爆破法及风镐掘进煤巷 二、掘进机掘进煤巷 三、煤巷施工机械化作业线 四、煤巷支护 五、煤巷施工中应注意的安全事项,3,2019/5/19,一、钻眼爆破法及风镐掘进煤巷,1.钻眼爆破,钻眼机械 钻眼一般采用23台煤电钻同时作业。炮眼深度 应考虑施工组织、技术和围岩性质一般为1.52.5m，炮眼间距视 煤层硬度，一般为0.61.2m。,炮眼布置 炮眼布置的原则与岩巷基本相同,多数情况
2、采用楔形掏槽和锥形掏槽。当煤巷掘进断面内有一层较软的煤带时，掏槽眼应布置在软煤带中，可用扇形或半楔形掏槽 ;当炮眼较深、断面较小时，可用复式掏槽，若断面中有软煤夹层时，掏槽眼应布置在软煤带中（如图9-1所示）。掏槽眼一般为34个，倾斜角度为7080。断面较小时，可不设辅助眼。,4,2019/5/19,图9-1 煤巷掘进的掏槽方式 a)扇形掏槽 b）半楔形掏槽 c) 复式掏槽,5,2019/5/19,爆破器材 在有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤层中掘 巷， 必须使用煤矿许用炸药，毫秒延期电雷管。使用毫秒电雷管必 须将爆破总延期时间控制在130ms以内，并必须全断面一次起 爆。,煤巷掘进同样应推广光面爆破
3、技术，出于煤层较松软，为 达到光面要求，布置周边眼时必须考虑巷道顶、帮由于爆破 作用而产生的松动范围。炮眼间距参考下表。,6,2019/5/19,三软煤层，复合顶板和再生顶板的节理裂隙发育、顶板容易分层、冒落，难以管理，沿这类煤层掘进巷道时，可采用“三小”技术以提高掘进效率和维护好顶板。,7,2019/5/19,2风镐掘进煤巷,风镐掘进煤巷是一种简便、设备少、无瓦斯爆炸危险和有利于通风的煤巷掘进法。 风镐破煤时，应首先从工作面上节理较发达的部位开始掏槽，然后向四周刷大。如顶板较好，可待工作面掘进够一架棚距时再行架设支架；如顶板破碎可先掘落顶煤，随即架上临时顶梁，并用立柱撑紧，然后再刷巷道两侧上
4、部的煤，与此同时刷出柱腿槽，以柱腿托住顶梁，最后去掉立柱，掘出煤柱，巷道即推进一个支架距离；如果巷道顶板稳定性较差或在倾斜煤层中，沿顶板掘进，为防止三角煤的冒落而影响掘进速度，亦可采用巷道中，下部钻眼爆破，然后用风镐刷顶。,8,2019/5/19,2、风镐掘进煤巷,9,2019/5/19,装煤 煤巷施工，装煤是一项费时的主要工序，目前主要采用 ZMZ17型装煤机、耙斗装岩机和转载机。 1ZMZ17型装煤机 此机用履带行走，机动灵活，适应性强，能连续装载，效 率高。适用于掘进断面8m2以上，净高1.6m以上及坡度10以 下的煤巷。如图6-2所示，它由蟹爪、可弯曲链板输送机和履 带等组成。,2转载
5、机 转载机是安装在平板车上的胶带输送机（图 6-3）。装载效率为人工直接装车的5倍以上。如果与装煤机 配合（图6-4），可使装运连续作业，效率更高。 在煤巷和半煤岩巷断面能满足装载要求时，同样也可以 采用耙斗装载机进行装载。 为满足小断面煤巷装车的需要，各矿可自制一些小型装煤 转载机械。,10,2019/5/19,11,2019/5/19,12,2019/5/19,zmj-a-17装煤机,zmz2b-17装煤机,煤岩分装机,液压蟹爪式装煤机,13,2019/5/19,二、掘进机掘进煤巷,煤巷掘进机能够破煤、装煤并能将煤转载到运输设备上。 它具有工序少、进度快，效率高，质量好、施工安全、劳动强度
6、小等优点。掘进机施工煤巷是我国煤巷施工的发展方向。 掘进机的工作原理基本相同，图6-5为ELM形掘进机结构 图。,14,2019/5/19,15,2019/5/19,三、煤巷施工机械化作业线,煤巷施工采用掘进机掘进时，必须有一套与之相适应的机械运输设备，它们相互配置形成一条机械化作业线，这是加快煤巷掘进速度和提高劳动生产率的根本途径。目前常用的煤巷施工机械化作业线有： 1掘进机刮板输送机机械化作业线 该作业线的主要设备是煤巷掘进机和刮板输送机，掘进机截割下来的煤(岩)通过装载机构经带式转载机卸给其下方的刮板输送机，经刮板输送机输送卸载到煤仓或其他运输设备上。该作业线主要适用于巷道坡度变化大、巷
7、道长度较短的条件。 2煤巷掘进机可伸缩双向带式输送机机械化作业线 该作业线的主要设备是煤巷掘进机和可伸缩双向带式输送机，是我国目前综掘机械化中最先进的一种，在大型煤矿的区段平巷掘进中得到了广泛使用，并取得很好的经济效果。掘进机切割下来的煤经装运机构、桥式转载机、可伸缩双向带式输送机再卸至其他运输设备上。 该机械化作业线主要适用于连续掘进的独头巷道长度大于800m的条件。,16,2019/5/19,图94 伸缩式带式输送机延长方法 a）输送带延长顺序 b输送机延长顺序 c）输送机延长顺序） 1桥式转载机 2外段带式输送机尾部 3可伸缩带式输送机的中间架,17,2019/5/19,3煤巷掘进机一梭
8、式矿车(或仓式列车)机械化作业线 该作业线由煤巷掘进机、梭式矿车(或仓式列车)、电动机车等部分组成。掘进切割下来的煤经装载机构、带式转载机卸入梭式矿车(仓式列车)，然后通过梭式矿车(或仓式列车)车箱底板上刮板输送机逐渐运向后部，直至均匀装满仓式列车，然后由电动机车将仓式列车牵引至卸载地点。 适用于装卸地点距离较短的巷道，井下必须有卸载站。 4煤巷掘进机一吊挂式带式转载机一矿车、电动机车机械化作业线 该作业线适用于采用金属永久支护、矿车运输的小断面巷道。吊挂带式转载机一端与掘进机相连，另一端通过行走导轮吊挂在巷道顶板专设的单轨梁上，如图95所示。随掘进机向前掘进，吊挂带式转载机随着一起向前移动。
9、 该机械化作业线不能实现连续作业 掘进机工时利用率低，掘进速度与其他机械化作业线相比较低，另外永久支架的安装质量要求比较严格，辅助工程量较大，多在输送机运煤系统未建成前采用。,18,2019/5/19,图95 掘进机与吊挂带式转载机、矿车组成的机械化作业线 1机尾部 2吊挂小车 3中间架 4I140E轨道 5机头部 6掘进机 7拱形支架,19,2019/5/19,四、煤巷支护,中小型矿井静压为主的巷道，可使用木支架、钢筋混凝土支架、金属支架，石材整体支护(料石砌碹、混凝土砌碹)，锚喷支护等。 大型矿井、井深受动压影响的巷道，可采用锚喷支护、锚喷联合支护方式 。围岩与煤帮不稳定的巷道，宜采用挂网
10、锚喷，顶压比较大的可采用锚梁网支护 。地压较大、服务年限长的大巷，可采用锚喷或锚梁与型钢联合支护 。受采动影响的轨道巷，可采用锚杆支护。(如煤层较软亦可喷浆，靠采面一侧用木锚杆)，在靠近采煤工作面100300m动压影响范围内架设可缩性型钢支架，而运输巷则宜全长使用型钢支架，以免倒装支架时影响运输和生产。,20,2019/5/19,五、煤巷掘进施工中应注意安全事项,1煤巷掘进一般不破顶板，沿中心线掘进，不设腰线，施工中应根据不同的破岩方法，作好顶板管理工作。 2在有瓦斯煤层中爆破时，应采用毫秒雷管实现全断面一次爆破，其最后一段延期时间不得超过130ms。 3在巷道顶板破碎，煤质松软，层理节理发育
11、或瓦斯浓度降不到允许放炮的情况下，应采用风镐破煤。 4使用掘进机掘进煤巷时应严格控制空顶距，严禁超空顶作业。,21,2019/5/19,第二节 半煤岩巷施工,一、半煤岩巷采石位置的选择,二、炮眼布置特点,三、施工组织特点,22,2019/5/19,一、半煤岩巷采石位置的选择,巷道在薄煤层中掘进时，为了保证巷道的使用高度，必须 挑顶或卧底。因此，在巷道断面上既有煤层，又有岩层。当 岩层占掘进工作面面积，1/54/5时，即称为半煤岩巷道。 半煤岩巷道掘进，采石位置有挑顶、卧底及挑顶兼卧底 有三种情况。如图9-6所示。,23,2019/5/19,二、炮眼布置特点,由于煤层较软，掏槽眼多布置在煤层部分
12、，如图9-7所示。 半煤岩巷道掘进钻机选择应尽量做到动力单一，但也可选 用两种不同动力的钻机。一般原则是当煤、岩的强度都不高 时，应选用煤电钻钻眼，当煤、岩的强度都较高时可都采用凿 岩机钻眼，当煤、岩的强度相差很大时，则可同时选用煤电钻 和凿岩机，或选用岩石电钻钻眼。,图9-7 半煤岩巷炮眼布置,24,2019/5/19,三、施工组织特点,半煤岩巷道的施工组织有两种方式： 一种是全断面一次掘进,煤、岩不分掘分运； 一种是煤、岩分掘分运。 采用煤、岩分掘分运的方式时，形成煤工作面超前岩石工作面的台阶工作面。 当煤层厚度大于1.2m时，岩石工作面可以垂直炮眼，这样钻眼和爆破效果较好，如图98a和图
13、98b所示。若煤层较薄，岩石工作面的炮眼仍平行于巷道轴线方向，如图98c和图98d所示。,图98 半煤岩巷掘进岩层中的炮眼布置,25,2019/5/19,第三节 有煤和瓦斯突出危险地区的巷道掘进,煤和瓦斯突出是煤矿安全生产的最严重的灾害。为了防止煤和瓦斯突出，确保安全生产，在有突出危险的矿井，必须采取合理的开采方法和巷道施工方法。 分析大量的实验资料可以得知，煤和瓦斯突出主要是由地质构造应力及矿山压力、瓦斯含量及瓦斯压力、岩石及煤的物理机械性质这三方面因素作用的结果。 预防煤和瓦斯突出的措施可分两大类，即区域性预防措施和局部预防措施。区域性预防措施主要是开采解放层。开采解放层后，突出煤层中的地
14、应力、瓦斯压力都会发生一系列的变化：地应力降低，岩(煤)层发生移动，煤体及其围岩发生膨胀，孔隙率增加，透气性增高，瓦斯得到排放，瓦斯含量减少，压力降低。这些变化，最终解除了煤和瓦斯突出的危险。,26,2019/5/19,第三节 有煤和瓦斯突出危险地区的巷道掘进,一、石门揭开突出煤层的施工方法 二、煤与瓦斯突出煤层中的掘进,27,2019/5/19,第三节 有煤和瓦斯突出危险地区的巷道掘进,一、石门揭开突出煤层的施工方法 1震动爆破 震动爆破就是在石门揭穿突出危险煤层或在突出危险煤层中采掘时，用增加炮眼数量，加大装药量等措施诱导煤和瓦斯突出的特殊爆破作业。 （1）石门揭煤震动爆破的炮眼布置方法：
15、 （2）采用震动爆破应注意的几个问题： (1)必须所有炮眼一次起爆，炸开石门的全断面岩柱和煤层的全厚。 (2)当发现工作面异常现象时，应立即停止作业，人员撤离至安全地区。 (3)当煤层的厚度在1 m以下时，必须全部随岩柱一次崩开。当煤层水平厚度在1 m以上时，至少应有1m的煤层随岩柱揭出。 (4)在缓斜、倾斜煤层中沿煤层底板或顶板揭煤时，有时可能岩柱一次没有全部揭开，留有“门槛”或“门帘”。在处理它们时，爆破时也要按震动爆破的规定进行。 (5)每次震动爆破都应做详细记录，以便总结经验和进行分析。 (6)震动爆破只准使用带食盐被筒的煤矿安全炸药， 雷管事先要严格检查和分组 ，保证不发生拒爆等现象
16、。 (7)石门揭开突出危险的煤层时，掘进工作面必须有独立的回风系统，回风系统必须保持风流畅通无阻。 (8)为了限制突出规模，人为地降低突出强度，可在距工作面45m的地方构筑木垛或金属栅栏。 (9)人员撤离范围，应根据突出的危险程度和通风系统而定。,28,2019/5/19,2使用金属骨架 金属骨架是用于石门揭穿煤层的一种超前支架，其施工方法如图99所示。,图99 金属骨架,29,2019/5/19,3钻孔排放 钻孔排放就是石门工作面掘到距煤层适当距离停止掘进，向煤层打适当数量的排放瓦斯钻孔，在一定范围内形成卸压带，降低煤体中的瓦斯压力，缓和煤体应力，以防止煤和瓦斯突出。这一方法适用于煤层松软、透气性较大的中厚煤层。,30,2019/5/19,4水力冲孔 水力冲孔是在石门岩柱未揭开之前，利用岩柱作安全屏障，向突出煤层打钻，并利用射人的高压水诱导煤和瓦斯从排煤管中进行小突出，这样在煤体内部就引起剧烈地移动，在孔洞周围形成卸压带，解除了煤体应力紧张
