水平及倾斜巷道掘进课件

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1、河南理工大学采煤概论精品课程第三篇第三篇井巷掘进与支护井巷掘进与支护井巷掘进与支护井巷掘进与支护第第第第8章章章章 水平及倾斜巷道掘进水平及倾斜巷道掘进水平及倾斜巷道掘进水平及倾斜巷道掘进 7/26/20247/26/20241 1河南理工大学采煤概论河南理工大学采煤概论本章主要内容第第8章章 水平及倾斜巷道掘进水平及倾斜巷道掘进第一节第一节第一节第一节 巷道断面形状巷道断面形状巷道断面形状巷道断面形状第二节第二节第二节第二节 巷道掘进巷道掘进巷道掘进巷道掘进第三节第三节第三节第三节 煤及半岩巷掘进煤及半岩巷掘进煤及半岩巷掘进煤及半岩巷掘进第四节第四节第四节第四节 倾斜巷道施工特点倾斜巷道施工

2、特点倾斜巷道施工特点倾斜巷道施工特点第五节第五节第五节第五节 硐室及交岔点的施工方法特点硐室及交岔点的施工方法特点硐室及交岔点的施工方法特点硐室及交岔点的施工方法特点思考题思考题思考题思考题7/26/20242河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸一、巷道断面形状选择一、巷道断面形状选择我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形，简称拱形），只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用不规则的形状（半梯形）、圆形、椭圆形、封闭拱性等。巷道断面形状如图8-1所示。 7/26/20243河南理工大学采煤概论 图图8-1 8-1 巷道断

3、面形状巷道断面形状7/26/20244河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸二、巷道断面尺寸的确定二、巷道断面尺寸的确定煤矿安全规程规定，巷道净断面，必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、检修和施工的需要。因此，巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途；存放和通过它的机械、器材或运输设备的数量和规格；人行道宽度与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。7/26/20245河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸设计巷道断面尺寸时，应根据上述诸因素和有关规程、规范的规定，首先定出巷道的净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支架参数，道床参数

4、，计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许加大值（超挖值），计算出巷道的计算掘进断面尺寸；最后，按比例绘制包括水沟、墙角在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。7/26/20246河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸巷道断面尺寸的确定方法和步骤如下：巷道断面尺寸的确定方法和步骤如下： 1.1.巷道净宽度；巷道净宽度； 2.2.巷道净高度；巷道净高度； 3.3.巷道净断面；巷道净断面； 4.4.风速校核净断面；风速校核净断面； 5.5.巷道设计掘进断面积。巷道设计掘进断面积。7/26/20247河南理工大学采煤概论图8-2 梯形双轨巷道断面

5、尺寸计算图7/26/20248河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸1.巷道的净宽度梯形巷道的净宽度是指：当其内通行矿车、电机车时，车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净宽度系指底板起1.6m高水平的巷道宽度。单轨巷道：双轨巷道：式中：a巷道不行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于200mm或250mm。A所用电机车或矿车中最大的宽度，从运输设备规格表中可以查到，mm；c巷道行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于700mm以上。n运输设备之间的最小间隙，不得小于200mm。7/26/20249河南理工大

6、学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸巷道的净宽度必须满足从道渣面起1.6m的高度内，留有宽度不小于0.8m的人行道。2.巷道的净高度梯形巷道的净高系指渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。巷道设计计算掘进高度：巷道计算掘进高度：渣面起巷道沉实前的净高：渣面起巷道沉实后的净高：轨面起巷道沉实前的净高：7/26/202410河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸式中：h1轨面起巷道沉实后的净高： t背板厚度，计算掘进断面时取25mm；d坑木直径，若为金属棚子则为柱截面高度；hb道渣高度；预留下沉量。ha规平面到道渣棉高度；巷道

7、的净断面积梯形巷道的支架棚腿常有80左右倾角，所以有了巷道的净宽与净高，还要求出巷道顶板净宽B1与底部净宽B2，然后才计算出巷道的净断面。梯形巷道净断面：式中： 3.风速校核净断面积生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还应按照煤矿安全规程等规定的允许最大风速进行验算，即7/26/202411河南理工大学采煤概论第一节第一节 巷道断面形状及尺寸巷道断面形状及尺寸式中：式中：vv通过巷道风流的速度，通过巷道风流的速度，m/sm/s；QQ通过巷道的风量，通过巷道的风量，mm3 3/s/s；SS巷道的净断面机，巷道的净断面机，mm2 2；VmVm巷道允许通过的最高风速，巷道允许通过的最高风速，m/sm/

8、s。 煤矿工业设计规范规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于煤矿工业设计规范规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于6m/s6m/s，输送，输送机巷或采区风巷一般不大于机巷或采区风巷一般不大于4m/s4m/s。设计时，应在不违反煤矿安全规程的。设计时，应在不违反煤矿安全规程的原则下，按规范要求确定巷道断面，以留有余地。原则下，按规范要求确定巷道断面，以留有余地。 设计出的巷道净断面积，不符合上述风速要求的，须加大断面尺寸。设计出的巷道净断面积，不符合上述风速要求的，须加大断面尺寸。4.4.巷道设计掘进断面积巷道设计掘进断面积 巷道净尺寸加上支架、道床尺寸便可得到巷道的设计掘进尺寸，进而求算出巷道净尺

9、寸加上支架、道床尺寸便可得到巷道的设计掘进尺寸，进而求算出巷道的设计掘进断面积。在实际工作中，爆破后的巷道表面不可能很光滑，巷道的设计掘进断面积。在实际工作中，爆破后的巷道表面不可能很光滑，会有一些凹凸不平的现象，因此，实际掘进断面要比计算断面加大会有一些凹凸不平的现象，因此，实际掘进断面要比计算断面加大3%3%左右。左右。掘进断面面积，是计算巷道掘进工作量是不可缺少的一个数据。掘进断面面积，是计算巷道掘进工作量是不可缺少的一个数据。7/26/202412河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进岩巷掘进在我国煤矿目前主要仍采用岩巷掘进在我国煤矿目前主要仍采用钻眼爆破钻眼爆破破岩破岩法

10、，其主要工序包括：法，其主要工序包括：打眼、装药放炮、工作面通打眼、装药放炮、工作面通风、装运岩石及巷道支护风、装运岩石及巷道支护等作业。这些工序组成工等作业。这些工序组成工作循环环，不断重复这种循环，使巷道掘进不断向作循环环，不断重复这种循环，使巷道掘进不断向前推进。前推进。打眼、清理岩石和巷道支护打眼、清理岩石和巷道支护是最繁重的三个工序，是最繁重的三个工序，所占时间比较长。工作面通风主要是为了排除爆破所占时间比较长。工作面通风主要是为了排除爆破后的有毒气体和供给新鲜空气，是一种辅助作业。后的有毒气体和供给新鲜空气，是一种辅助作业。另外，架设保安用的临时支护，敷设各种管道、修另外，架设保安

11、用的临时支护，敷设各种管道、修筑排水沟、铺设轨道等，也都是掘进中的辅助作业。筑排水沟、铺设轨道等，也都是掘进中的辅助作业。7/26/202413河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进一、钻眼爆破1工作面炮眼布置掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽掏槽眼、辅助眼和周边眼眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序依次为掏三类。其起爆顺序依次为掏槽眼、辅助眼和周边眼。槽眼、辅助眼和周边眼。 掏槽眼的作用时首先在工作面上将某一部分岩石掏槽眼的作用时首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面的基础上蹦出第二个破碎并抛出，在一个自由面的基础上蹦出第

12、二个自由面来，为其它炮眼的爆破创造条件。按掏槽自由面来，为其它炮眼的爆破创造条件。按掏槽眼的方向可将掏槽眼的布置方式分为三类：即斜眼的方向可将掏槽眼的布置方式分为三类：即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。 7/26/202414河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进2 2爆破参数的确定爆破参数的确定爆破参数包括爆破参数包括: : 炸药消耗量炸药消耗量; ; 炮眼直径：炮眼直径：炮眼直径是根据药包直径来确定的。一般的炮眼直径是根据药包直径来确定的。一般的标准药卷直径为标准药卷直径为3232及及35mm35mm，炮眼直径要比药卷直径大，炮眼直径要比药卷直径大

13、4 47mm,7mm,这样炮眼直径就是这样炮眼直径就是363642mm42mm。 炮眼深度炮眼深度 : :合理的炮眼深度确定的依据是：炮眼利用率比合理的炮眼深度确定的依据是：炮眼利用率比较高（一般不低于较高（一般不低于858590%90%）；钻眼和掘进速度快；巷）；钻眼和掘进速度快；巷道掘进成本低。道掘进成本低。 炮眼数目炮眼数目 : :炮眼数目可以按照一个循环的总装药量平均装炮眼数目可以按照一个循环的总装药量平均装入所有炮眼的原则进行估算，作为实际排列炮眼的参考。入所有炮眼的原则进行估算，作为实际排列炮眼的参考。 7/26/202415河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进3.装

14、药结构与起爆掏槽眼与辅助眼的装药结构，有正向连续装药与掏槽眼与辅助眼的装药结构，有正向连续装药与反向连续装药两种。反向连续装药两种。在煤矿巷道掘进中，最好使用多段毫秒雷管，按在煤矿巷道掘进中，最好使用多段毫秒雷管，按照规定的起爆顺序全断面一次起爆。照规定的起爆顺序全断面一次起爆。7/26/202416河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进4.钻眼工作1)定向工作为了在工作面正确布置炮眼和掌握巷道掘进方向为了在工作面正确布置炮眼和掌握巷道掘进方向和坡度，钻眼前应检查巷道的中线和腰线。和坡度，钻眼前应检查巷道的中线和腰线。利用矿用激光指向仪指示中线位置既准确又省时。利用矿用激光指向仪指

15、示中线位置既准确又省时。激光指向仪固定在距工作面激光指向仪固定在距工作面100m100m远的巷道中线远的巷道中线位置上，激光光束在工作面岩壁上显现的红光点，位置上，激光光束在工作面岩壁上显现的红光点，即为中线位置。掘进时，根据它既可确定炮眼位即为中线位置。掘进时，根据它既可确定炮眼位置，又可确定腰线位置。置，又可确定腰线位置。 7/26/202417河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进2）多台凿岩机工作为缩短钻眼总时间，组织快速施工，在采用气腿式凿岩机钻眼时，一般多采用多台凿岩机平行作业，在中硬岩石中可按1.52.0m2配备一台，在坚硬岩石中可按1.01.5m2配备一台的标准确定

16、。7/26/202418河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进3)3)钻眼工作的机械化钻眼工作的机械化 随着高速高频凿岩机的出现和中深孔爆破方法的使用，以及光面爆随着高速高频凿岩机的出现和中深孔爆破方法的使用，以及光面爆破的推广，为进一步提高钻眼效率、降低劳动强度和实现快速掘进破的推广，为进一步提高钻眼效率、降低劳动强度和实现快速掘进的迫切需要，在岩巷掘进中正在积极推广应用的迫切需要，在岩巷掘进中正在积极推广应用凿岩台车及凿装联合凿岩台车及凿装联合机组。机组。 采用采用凿岩台车凿岩台车并配以并配以重型凿岩机钻眼重型凿岩机钻眼，具有凿岩速度快，作业人员，具有凿岩速度快，作业人员少，钻

17、眼效率高，劳动强度低，钻眼质量高等优点。但钻眼与装岩少，钻眼效率高，劳动强度低，钻眼质量高等优点。但钻眼与装岩不能平行作业，凿岩台车与装岩机更换进出工作面的时间较长，在不能平行作业，凿岩台车与装岩机更换进出工作面的时间较长，在双轨大断面巷道中才便于使用。双轨大断面巷道中才便于使用。 采用采用钻装机钻装机并配以并配以重型凿岩机钻眼重型凿岩机钻眼，除具备凿岩台车的全部优点外，除具备凿岩台车的全部优点外，它本身带有装岩设备，实现了钻眼、装岩综合机械化，同时一机多它本身带有装岩设备，实现了钻眼、装岩综合机械化，同时一机多用，提高了设备利用率，但由于钻装机构比较复杂，作业环节多，用，提高了设备利用率，但

18、由于钻装机构比较复杂，作业环节多，目前只在一些大型矿山使用。目前只在一些大型矿山使用。7/26/202419河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进二、装岩与调车装岩与调车是巷道掘进中比较繁重的工作，一般装岩与调车是巷道掘进中比较繁重的工作，一般情况下，装岩时间约占掘进循环时间的情况下，装岩时间约占掘进循环时间的353550%50%，个别情况甚至达到，个别情况甚至达到75%75%。因此，提高装岩机械。因此，提高装岩机械化水平及其生产率是实现快速掘进的主要措施。化水平及其生产率是实现快速掘进的主要措施。7/26/202420河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进（一）岩石装

19、载设备铲斗装岩机、耙斗装岩机、蟹爪式装岩机铲斗装岩机、耙斗装岩机、蟹爪式装岩机等。等。（二）调车工作常用调车方法有以下几种：常用调车方法有以下几种： 固定错车道调车法固定错车道调车法 浮放道岔调车法浮放道岔调车法转载输送机转载输送机梭式矿车梭式矿车7/26/202421河南理工大学采煤概论耙斗装岩机的外形图 7/26/202422河南理工大学采煤概论图图8-13 8-13 固定错车场固定错车场11装载机；装载机；22矿车；矿车；33空车；空车；44重车方向；重车方向；55空车方向；空车方向；66电机车电机车 7/26/202423河南理工大学采煤概论图图8-14 8-14 单轨浮放双轨道岔单轨

20、浮放双轨道岔11道岔；道岔；22浮放轨道；浮放轨道；33支撑装置支撑装置7/26/202424河南理工大学采煤概论图图8-17 8-17 梭式矿车梭式矿车1 1板式输送机转载轮；板式输送机转载轮；22车帮；车帮；33传动链；传动链；44底盘；底盘；55车轮底架；车轮底架；66车轮；车轮；77减速装置。减速装置。 7/26/202425河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进三、岩石平巷掘进机械化作业线三、岩石平巷掘进机械化作业线 1 1多台气腿式凿岩机钻眼多台气腿式凿岩机钻眼铲斗后卸式或耙斗式装载机铲斗后卸式或耙斗式装载机装岩装岩固定错车场或浮放道岔或调车器调车固定错车场或浮放道岔或

21、调车器调车矿车及矿车及电机车运输；这种作业线简单易行，但机械化程度较低，电机车运输；这种作业线简单易行，但机械化程度较低，在我国煤矿应用最多。在我国煤矿应用最多。 2 2多台气腿式凿岩机钻眼多台气腿式凿岩机钻眼铲斗侧卸式或耙斗式装载机铲斗侧卸式或耙斗式装载机装岩装岩胶带转载机转载胶带转载机转载矿车及电机车运输；这种作矿车及电机车运输；这种作业线与上述第一条作业线相比，是以增加胶带转载机来业线与上述第一条作业线相比，是以增加胶带转载机来实现快速掘进的。实现快速掘进的。 3 3多台气腿式凿岩机钻眼多台气腿式凿岩机钻眼蟹爪式装载机或耙斗式装载蟹爪式装载机或耙斗式装载机装岩机装岩梭式矿车转运梭式矿车转

22、运电机车牵引；这种作业线以电机车牵引；这种作业线以采用梭式矿车来实现快速掘进，但必须有直接卸载条件，采用梭式矿车来实现快速掘进，但必须有直接卸载条件，设备较复杂。设备较复杂。7/26/202426河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进 4 4由凿岩台车钻眼由凿岩台车钻眼- -铲斗侧卸式装载机装岩铲斗侧卸式装载机装岩- -胶带转载胶带转载机转载机转载- -矿车及电机车运输；这种作业线提高了钻眼机械矿车及电机车运输；这种作业线提高了钻眼机械化水平，加快了凿岩速度，它适用于大断面岩石巷道化水平，加快了凿岩速度，它适用于大断面岩石巷道（12m12m2 2以上）掘进。以上）掘进。 5 5钻装

23、机钻眼与装岩钻装机钻眼与装岩- -胶带转载机转载胶带转载机转载- -矿车及电机车矿车及电机车运输；这条作业线实现了钻眼、装岩综合机械化，不需运输；这条作业线实现了钻眼、装岩综合机械化，不需花费凿岩台车与装载机更换进出的调动时间。花费凿岩台车与装载机更换进出的调动时间。钻装机钻装机一机多能，既能钻眼又能装岩，如还能打锚一机多能，既能钻眼又能装岩，如还能打锚杆眼，我国习惯称它为杆眼，我国习惯称它为钻装锚机钻装锚机。图。图8-188-18为为ZZM8-ZZM8-1212型钻装锚机组。型钻装锚机组。7/26/202427河南理工大学采煤概论图图8-18 ZZM8-128-18 ZZM8-12型钻装锚机

24、组型钻装锚机组1 1中间挂斗钻臂；中间挂斗钻臂；22钻臂；钻臂；33转柱油缸；转柱油缸；44溜槽；溜槽；55台车；台车；66支承油缸；支承油缸；77前支千斤顶；前支千斤顶；88推进器；推进器；99耙斗；耙斗；1010尾轮尾轮7/26/202428河南理工大学采煤概论第二节第二节 岩巷掘进岩巷掘进6 6岩巷掘进机岩巷掘进机 岩巷掘进机是采用岩巷掘进机是采用机械破岩机械破岩，并能实现破岩、装岩、转，并能实现破岩、装岩、转载、临时支护、喷雾防尘诸工序的一种联合机组，所以载、临时支护、喷雾防尘诸工序的一种联合机组，所以也称联合掘进机。也称联合掘进机。 岩巷掘进机与钻眼爆破法相比较，具有岩巷掘进机与钻眼

25、爆破法相比较，具有机械化程度高，机械化程度高，速度快，成巷质量好，节省人力，效率高，对围岩破坏速度快，成巷质量好，节省人力，效率高，对围岩破坏影响小，支护容易，工作安全影响小，支护容易，工作安全等优点。它的缺点是：设等优点。它的缺点是：设备重量大，动力耗量大，刀具寿命短，造价昂贵，工程备重量大，动力耗量大，刀具寿命短，造价昂贵，工程成本高，机器安装、检修、拆除工作量大，只适用于较成本高，机器安装、检修、拆除工作量大，只适用于较长的直巷道及曲率半径很大的拐弯巷道。长的直巷道及曲率半径很大的拐弯巷道。7/26/202429河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进沿煤层掘进的巷道，如果在掘进断面

26、中，煤层占4/5以上者（包括4/5在内），称为煤巷。在巷道掘进断面上既有煤层，又有岩层。当岩层（包括夹石层）占掘进工作面面积的1/54/5时，即称半煤岩巷道。7/26/202430河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进一、煤巷掘进(一)破煤方法1.1.钻眼爆破破煤法钻眼爆破破煤法图图8-19 8-19 煤巷掘进的掏槽方法煤巷掘进的掏槽方法aa扇形掏槽；扇形掏槽；bb半楔形掏槽；半楔形掏槽；cc复式掏槽复式掏槽7/26/202431河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进2.风镐破煤风镐破煤是一种简单易行的方法，所需设备少，风镐破煤是一种简单易行的方法，所需设备少，并能减少瓦斯爆炸的危

27、险，也有利于通风。因并能减少瓦斯爆炸的危险，也有利于通风。因此，在巷道顶板破碎或煤质松软易于塌落的巷此，在巷道顶板破碎或煤质松软易于塌落的巷道，以及虽经通风而瓦斯浓度仍降不到允许放道，以及虽经通风而瓦斯浓度仍降不到允许放炮的浓度时，用风镐落煤就比较合适。炮的浓度时，用风镐落煤就比较合适。（二）装煤方法人力装煤人力装煤装煤机装煤装煤机装煤7/26/202432河南理工大学采煤概论图图8-20 ZMZ-178-20 ZMZ-17型装煤机型装煤机7/26/202433河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进( (三三) )支护工作支护工作针对受采动影响的巷道压力大、岩石移动和变形速针对受采动影响

28、的巷道压力大、岩石移动和变形速度大的特点，目前，在国内外积极推广应用了各种度大的特点，目前，在国内外积极推广应用了各种类型的类型的锚杆支护锚杆支护，取得了较好的效果。，取得了较好的效果。在围岩极其破碎，不宜采用锚杆支护时，使用在围岩极其破碎，不宜采用锚杆支护时，使用U U型型钢可缩性支架钢可缩性支架较为理想。较为理想。如巷道服务时间较长，或煤壁易风化时，则可在安如巷道服务时间较长，或煤壁易风化时，则可在安设设锚杆锚杆后，在对煤壁进行后，在对煤壁进行喷浆喷浆处理。处理。在一些生产能力较小的矿山，梯形工字钢支架也在在一些生产能力较小的矿山，梯形工字钢支架也在使用，但已逐步被淘汰。使用，但已逐步被淘

29、汰。7/26/202434河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进二、半煤岩巷道掘进结合巷道用途及沿薄煤层掘进的特点，掘进半煤岩巷道必须考虑煤层与巷道的位置关系、正确的炮眼布置方法、合理的施工组织。1.巷道位置的选择半煤岩巷道掘进时，有挑顶、卧底、挑顶兼卧底三种情况，如图8-21所示。7/26/202435河南理工大学采煤概论半煤岩巷道采石位置的三种情况半煤岩巷道采石位置的三种情况aa挑顶；挑顶；bb卧底；卧底；cc挑顶兼卧底挑顶兼卧底7/26/202436河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进采用那种位置为宜，应综合考虑生产要求，便于维护和施工难易等因素，在多数情况下，应尽可能不要

30、挑顶而是卧底，以保证顶板的完整性和稳定性。只有煤层具有薄层伪顶式，才采用挑顶。实际上，一条巷道挑顶或卧地并非一成不变。为了保证巷道顺直及一定坡度，挑顶卧底的三种情况往往都会发生，甚至暂离煤层进行全岩掘进的情况也是有的。7/26/202437河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进2炮眼布置特点由于煤层较软，所由于煤层较软，所以掏槽眼一般布置以掏槽眼一般布置在煤层部分，图在煤层部分，图8-8-2222为某矿半煤岩巷为某矿半煤岩巷道工作面炮眼布置道工作面炮眼布置一例。一例。图8-22 半煤岩巷道工作面炮眼布置一例7/26/202438河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进3 3施工组织特

31、点施工组织特点半煤岩巷道的施工组织有两种形式。一是半煤岩巷道的施工组织有两种形式。一是煤、岩不煤、岩不分分，全断面掘进全断面掘进；这种方式组织简单，能加快掘进；这种方式组织简单，能加快掘进速度，但这种组织形式所出的煤灰份很高，煤的损速度，但这种组织形式所出的煤灰份很高，煤的损失也很大。显然这种施工组织用在厚度小于失也很大。显然这种施工组织用在厚度小于0.5m0.5m、煤质不佳的半煤岩巷道较为合适。另一种为煤质不佳的半煤岩巷道较为合适。另一种为分掘分分掘分运运的组织形式，即先掘运煤，然后在掘运岩石。这的组织形式，即先掘运煤，然后在掘运岩石。这种方式保证了煤的质量，但工作组织复杂，影响了种方式保证

32、了煤的质量，但工作组织复杂，影响了掘进速度。掘进速度。7/26/202439河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进三、煤及半煤岩巷道联合掘进机掘进煤及半煤岩巷道联合掘进机能够破煤、装煤并将煤转运到运输设备上。它具有工序少、速度快、效率高、质量好、施工安全、劳动强度小等优点。随着锚杆支护的应用，这种掘进方式已在我国大中型煤矿中得到了推广应用。图8-23为ELMB型煤及半煤岩联合掘进机。7/26/202440河南理工大学采煤概论图图8-23 ELMB8-23 ELMB型煤及半煤岩联合掘进机型煤及半煤岩联合掘进机7/26/202441河南理工大学采煤概论第三节 煤及半煤岩巷掘进四、煤巷施工机械

33、化作业线1掘进机链板输送机机械化作业线2掘进机胶带转载机链板输送机机械化作业线 3掘进机胶带转载机可伸缩双向胶带输送机机械化作业线7/26/202442河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点上山和下山上山和下山是采区巷道中的倾斜巷道。自开采水平是采区巷道中的倾斜巷道。自开采水平向上倾斜的巷道称为上山，向下倾斜的巷道成为下向上倾斜的巷道称为上山，向下倾斜的巷道成为下山。山。 一、上山掘进一、上山掘进 ( (一一) )炮眼布置炮眼布置 由于巷道具有向上倾斜的特点，易于出现巷道上由于巷道具有向上倾斜的特点，易于出现巷道上飘现象，因此，要求炮眼布置能使爆出的巷道倾斜飘现象，因此，要求炮眼布置能

34、使爆出的巷道倾斜角度符合规定。此外，放炮时要特别注意防止崩倒角度符合规定。此外，放炮时要特别注意防止崩倒支架，所以多用底部掏槽。支架，所以多用底部掏槽。 倾斜巷道施工时，每向上掘进倾斜巷道施工时，每向上掘进7575100m100m，应设，应设避炮硐。避炮硐。7/26/202443河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点( (二二) )通风工作通风工作 由于瓦斯轻于空气，易于积聚在上山工作面附由于瓦斯轻于空气，易于积聚在上山工作面附近，尤其在沿高瓦斯煤层或其底板掘进时，更近，尤其在沿高瓦斯煤层或其底板掘进时，更应注意加强工作面通风及沼气检查。应注意加强工作面通风及沼气检查。在瓦斯涌出量较大

35、的的矿井中，由下向上掘进在瓦斯涌出量较大的的矿井中，由下向上掘进上山时，隔一定距离就要用联络眼贯通，以利上山时，隔一定距离就要用联络眼贯通，以利通风，如图通风，如图824824所示所示 . .使用局部扇风机通风时，无论工作期间或交接使用局部扇风机通风时，无论工作期间或交接班时，都不准停风。如因检修停电等原因停风班时，都不准停风。如因检修停电等原因停风时，都要撤出人员，切断电源，待恢复通风并时，都要撤出人员，切断电源，待恢复通风并检查瓦斯后，人员才可进入工作面。检查瓦斯后，人员才可进入工作面。 图8-24 由下向上掘进的通风设施7/26/202444河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点

36、 ( (三三) )装岩及提升运输工作装岩及提升运输工作 沿倾斜施工，破碎后的煤、矸要运出，施工设备、沿倾斜施工，破碎后的煤、矸要运出，施工设备、工具及支护材料要运入，而上、下山的长度往往较工具及支护材料要运入，而上、下山的长度往往较长，倾斜角度又各不相同，为此，要选择合理的提长，倾斜角度又各不相同，为此，要选择合理的提升、运输方案，以保证决速安全地施工。升、运输方案，以保证决速安全地施工。3535时，煤、矸可沿巷道底板靠自重下滑；时，煤、矸可沿巷道底板靠自重下滑； 25 253535时，可用铁溜槽；时，可用铁溜槽；14142525时，可以采用搪瓷溜槽。时，可以采用搪瓷溜槽。7/26/20244

37、5河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点(四)支护工作特点 在倾斜巷道中，由于顶板岩石受重力的作用，有沿倾斜向下滑落的趋势，因此在架棚时，棚腿要相对于顶、底板垂线向上倾斜一定角度，这个夹角称为迎山角(图828中角) 。图828 上山支架的迎山角7/26/202446河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点二、下山掘进 (一)下山掘进的特点 1) 装载工作比较困难。 2) 做好防排水工作，以免影响掘进工作进行。 3) 在掘进工作面附近一定要有可靠的挡车器，以防止矿车自然滑下时不致冲击到工作面，保证工作面工人的安全。7/26/202447河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点

38、 ( (二二) )排水工作排水工作( (补充内容）补充内容） 在掘进下山时，往往工作面都有积水。在掘进下山时，往往工作面都有积水。 在处理方法上，必须先了解水的来源。在处理方法上，必须先了解水的来源。 1) 1)上部平巷排水沟漏水；上部平巷排水沟漏水； 2) 2)巷道顶、底板涌水；巷道顶、底板涌水； 3) 3)工作面的涌水。工作面的涌水。针对针对1 1、2 2两种情况，可以把上部水沟用混凝土加固两种情况，可以把上部水沟用混凝土加固或用管子代替。同时沿下山每隔或用管子代替。同时沿下山每隔101015m15m挖一横水挖一横水沟。使水汇集到集水沟而流到中间水仓内，然后用沟。使水汇集到集水沟而流到中间

39、水仓内，然后用水泵排出。水泵排出。7/26/202448河南理工大学采煤概论第四节 倾斜巷道施工的特点对于流到工作面或工作面的涌水，可根据水量的大对于流到工作面或工作面的涌水，可根据水量的大小采用不同的排水方法。小采用不同的排水方法。 工作面涌水小于工作面涌水小于5m5m3 3h h，可用矿车或箕斗随矸石，可用矿车或箕斗随矸石把水排出。把水排出。 当工作面涌水超过当工作面涌水超过5m5m3 3h h，需要用水泵进行排水。，需要用水泵进行排水。 ( (三三) )防止跑车的安全措施防止跑车的安全措施安全绳法。在提升钢丝绳的尾部钩头以上，联结一安全绳法。在提升钢丝绳的尾部钩头以上，联结一根环形的钢丝

40、绳根环形的钢丝绳( (安全绳安全绳) )。提升时把安全绳套在矿。提升时把安全绳套在矿车上，以免脱钩跑车。车上，以免脱钩跑车。 7/26/202449河南理工大学采煤概论第五节 硐室及交岔点的施工方法特点一、硐室的施工方法硐室施工具有以下特点：硐室的长度一般较小，断面较大且多变化，故使用大型联合掘进机械难于施展，多数硐室内有设备基础、预留管缆沟槽以及安起重梁等项施工；一个硐室与其他硐室或巷道相连，要注意施工的安全；硐室的出入口一般较小，材料供应、出矸与通风，排水均较困难。7/26/202450河南理工大学采煤概论第五节 硐室及交岔点的施工方法特点( (一一) )全断面一次掘进法全断面一次掘进法

41、这种施工方法类似于巷道的一次成巷施工。由于断面大，这种施工方法类似于巷道的一次成巷施工。由于断面大，可以采用大型机械设备。可以采用大型机械设备。( (二二) )台阶工作面施工法台阶工作面施工法 正台阶正台阶工作面施工法，其上分层工作面超前施工，故亦工作面施工法，其上分层工作面超前施工，故亦称为下行分层施工法；称为下行分层施工法；倒台阶倒台阶工作面则称为上行分层施工作面则称为上行分层施工法。工法。 ( (三三) )导硐施工法导硐施工法 导硐施工法即将整个硐室断面，分为若干小断面进行顺导硐施工法即将整个硐室断面，分为若干小断面进行顺序施工。并可分为序施工。并可分为顶部导硐施工法、上下导硐施工法及顶

42、部导硐施工法、上下导硐施工法及两侧导硐施工法。两侧导硐施工法。7/26/202451河南理工大学采煤概论两侧导硐施工法两侧导硐施工法7/26/202452河南理工大学采煤概论第五节 硐室及交岔点的施工方法特点二、交岔点的施工交岔点系指巷道相交或分岔的地点。交岔点系指巷道相交或分岔的地点。交岔点按其结构可分为交岔点按其结构可分为牛鼻子交岔点和穿尖交岔牛鼻子交岔点和穿尖交岔点点；穿尖交岔点的优点是长度短、拱部低，故工；穿尖交岔点的优点是长度短、拱部低，故工程量较小，施工较简单，通风阻力也较小；但是程量较小，施工较简单，通风阻力也较小；但是它的承载能力较低，故多应用在岩层坚固稳定，它的承载能力较低，

43、故多应用在岩层坚固稳定，最大宽度不超过最大宽度不超过5m5m，且巷道转角大于，且巷道转角大于4545的情况的情况下。下。7/26/202453河南理工大学采煤概论牛鼻子交岔点和穿尖交岔点7/26/202454河南理工大学采煤概论第五节 硐室及交岔点的施工方法特点 在稳定岩层中，交岔点可以采用全断面一次掘进法，随掘随锚喷，一次完成。 在中等稳定的岩层中，若采用锚喷支护，仍可全断面一次掘出，随即打锚杆并喷上一薄层混凝土，待整个工程完成后，再补喷混凝土达到设计厚度；若采用料石或混凝土砌璇，为使顶板暴露面积不致过大，可以先将一条巷道掘出，然后刷帮挑顶，随即进行砌璇，交岔点的璇体宜在最后砌成。7/26/

44、202455河南理工大学采煤概论第五节 硐室及交岔点的施工方法特点补充：在松软岩层中施工交岔点，为了维护好顶板，保证施工安全，可以按图a示的顺序施工。亦可使用导硐施工法，如图b所示。松软岩层中交岔点的施工顺序7/26/202456河南理工大学采煤概论复习思考题1.1.巷道断面形状如何确定？巷道断面形状如何确定？2.2.简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法。简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法。3.3.煤巷掘进与岩巷掘进相比在炮眼布置上有何特煤巷掘进与岩巷掘进相比在炮眼布置上有何特点？点？4.4.什么是半煤岩巷道？什么是半煤岩巷道？5.5.半煤岩巷道炮眼布置、施工组织有何特点？半煤岩巷道炮眼布置、施工组织有何特点？6.6.上山掘进与下山掘进相比，在炮眼布置、通风、上山掘进与下山掘进相比，在炮眼布置、通风、装岩及提升运输、支护等方面有何特点？装岩及提升运输、支护等方面有何特点？7.7.硐室的施工方法有几种，各有何特点？硐室的施工方法有几种，各有何特点？8.8.交叉点的类型有几种，在施工过程中有何特点交叉点的类型有几种，在施工过程中有何特点？7/26/202457河南理工大学采煤概论