巷道施工设计与组织课程设计指导书.doc

巷道施工设计与组织课程设计指导书安徽矿业职业技术学院能源系煤矿开采专业井巷工程课程二零一一年五月目录一设计的目的二设计的任务三巷道断面的设计(一).已知参数(二).巷道断面形状的选择(三).确定巷道净断面尺寸(四).确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸(1).支护参数的选择(2).道床参数的选择(3).巷道掘进断面设计(五).布置巷道管线(六).计算巷道掘进工程量及材料消耗量(七).绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表四巷道断面的施工(一).爆破参数的确定(二).选择钻眼爆破的器材(三)炮眼布置(四)选择装药结构与起爆方法(五)拟定爆破说明书和爆破参考图表(六)定向与钻眼工作(七)钻眼爆破安全及注意事项(八)通风防尘及风机的选择(九)巷道支护(十)施工方法五装岩与运输（一）选择装岩设备（二）选择运输方式六施工组织循环图表的制定七结束语八参考文献一设计的目的为了使我们对井巷工程这门课程中所学的基本知识、基本理论及基本方法有个全面系统的掌握，并进行井巷设计和施工设计。通过本设计，我们将对井巷工程课程有个深入的全面的了解，并学会利用各种工具书及参考文献资料，我们以团队协作的方式来解决设计中相关的问题。提高学生独立思考、认真处事、相互交流、合理解决设计中出现的问题的能力，使我们对井巷工程这门课程有了一个全面的认识，对该门课程所学到的知识、技能初步达到一个学以致用的目的。二设计任务某煤矿山年设计能力为150万t。该矿采用立井开拓，采用10t电机车3t矿车运输。该穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层，其坚固性系数为f=68，斜井需要通过的风量为60m3/s ，巷道掘进中估计涌水量为23m3/h。巷道内敷设一趟直径为300mm的压风管，一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm供水管。试进行该-400m水平岩巷，i=3，的断面设计和施工设计。三巷道断面的设计(一) 已知参数1).矿井年生产能力为150万吨；2)巷道掘进中估计涌水量23m3小时；3). 采用10t电机车3t矿车运输；4).岩巷穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层,其坚固性系数f=68；5).岩巷需要风量为60m3/s；6).巷道内敷设直径为300mm的压风管，一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm的供水管。(二). 巷道形状的选择井下巷道断面形状,按其结构的轮廓可分为折线型和曲线型两大类.前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆形拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。巷道形状的选择依据表断面形状适用条件半圆供形目前开拓，准备巷道，而硐室普片采用的断面形状，多在顶压大侧压小，无底鼓得条件下使用。圆弧拱形由于光爆锚喷支护的推广，拱部成型好，施工方便，多用于准备巷道。当跨度较大时，较半圆拱形断面利用率高。三心圆拱形与半圆拱形相比，拱顶承压能力差，但断面利用率较高，适用于围岩坚硬的开拓巷道、上（下）山和硐室。梯形顶板暴露面积较矩形小，可减少顶压，能承受稍大的侧压，多用于采区巷道。矩形断面利用率较高，多用于顶压，侧压都较小，维护时间不长的回采巷道。马蹄形用于围岩松软，有膨胀性，顶、侧压力很大，且有一定底压的巷道。圆形围岩松软、四周压力均很大，用其他形状不能抵抗围岩压力时采用。椭圆形当巷道四周压力很大，且分布不均时，根据顶压和侧压的大小，采用竖直或水平布置。不规则形在薄煤层中，为了不破坏顶板，使顶板保持一定的稳定性，断面形状视煤层赋存条件而定。（摘自采矿设计工程设计手册2554页）巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质（即作业在巷道上地压的大小和方向）、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。一般情况下，作用在巷道上的地压和方向在选择巷道断面形状是起主要作用。当顶压和侧压均不大时，可选用矩形或梯形断面：当顶压较大、侧压较小时，则选用直墙拱形断面（半圆拱，圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大的同时底鼓严重时，就必须选用诸如马蹄形、椭圆形等封闭式断面。矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响道巷断面形状的选择。木支架和钢筋混凝土棚子，多适用于梯形和矩形断面。掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。目前，岩石平巷掘进采用钻眼爆破方法占主要地位，它能适应任何形状的断面。近年来，由于锚喷支护广范应用，为了简化设计和有利于施工，巷道断面多采用半圆拱和圆形拱，三心拱也逐渐被淘汰。在使用全断面掘进机掘进的岩石平巷，选用圆形断面无疑是最为合适的。在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力较小的断面形状和支护方式，既有利于安全生产又具有明显经济效益。在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面、降低造价并有利于加快施工速度。综上所述，选择巷道断面尺寸应考虑诸多因素,联系以上所有因素和已知参数,根据采矿设计手册，年产量在150万t，其服务年限应在50年以上，该运输大巷穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层，其岩石坚固性系数又在68，因此选择半圆形拱最合适。(三) 确定巷道净断面尺寸矿山安全规程内有明确规定：机械运输巷道的一侧，必须留有0.7米以上的人行道。另一侧，如果巷道是用木材，混泥土棚或金属支架时，不得小于0.2米，用砖、石、混凝土砌碹以及锚喷时，不得小于0.2米。运输机距支架或碹墙之间的距离不得小于0.4米。（摘自教材井巷工程）1.巷道净宽度据井巷工程查表3-2可知固定式矿车宽A1、高h、长L根据煤矿安全规程且巷道人行道宽C=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。故巷道净宽度：B=a+A1+2.确定巷道拱高h。半圆拱形巷道拱高h。=B/2半圆拱半径R=h。3.确定巷道壁高h31.按管道装设要求确定h3h3h5+h7+hb-2. 按人行高度要求 h31800+hb-综上所述，考虑一定的余量，确定本巷道的壁高为h3=1820mm。则本巷道高度：H=h3-hb+h。3掘进断面面积的确定由井巷工程表3-7得净断面积:S=B(0.39B+h2)h2=h3-hb净周长P(四) 确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸（1）.支护参数的选择过去大多数是架设棚式支架与砌筑石材整体支架来维护巷道，现在锚喷支护在矿山得到了较为广泛的使用。而支护主要包括下列几种方法； 1. 采用锚杆支护巷道，就是巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆架设在锚杆眼内，对巷道围岩给予人工加固。从而维护巷道的稳定性。锚杆的类型钢筋或钢丝绳砂浆锚杆；金属倒楔式锚杆；可伸缩式锚杆；树脂锚杆；快硬水泥锚杆；快硬膨胀水泥锚杆；管缝式锚杆；其作用原理：悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、挤压加固作用。2.喷射混凝土支护喷射混凝土支护作用是用喷射机将混凝土混合物喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护。其特点是：混凝土在高速喷浆过程中，水泥颗粒受到碰撞冲击，混凝土喷层受到连续冲击压密，而且喷射工艺又允许采用较小的水灰比，因此喷射混凝土喷层具有致密的组织结构和良好的物理力学性能。特别是它的粘结力大，能同岩石紧密粘结，是形成喷射混凝土独特支护作用的重要因素。喷射混凝土能随着巷道掘进及时施工，且加入速凝剂后其早期强度成倍增长，因而能够控制围岩的过度变形和松弛。喷层较薄，具有一定的柔性，可以和围岩共同变形产生一定量的径向位移。其作用原理：加固与防止风化作用；改善围岩应力状态和作用；柔性支护结构作用；组合梁作用。喷射混凝土支护结构和支护厚度的选择，应综合考虑，围岩地质条件、结构物的工作条件、巷道有效跨度和服务年限等因素。3.锚喷支护及锚喷网联合支护锚杆联合支护，恰能做到使二者相互取长补短，互为补充，是一种性能更好的支护形式。锚杆与其穿过的岩石形成承载加固拱，喷射混凝土层的作用则在于封闭围岩，防止风化剥落，和围岩结合在一起，对锚杆间的表面岩石起支护作用。光弹模拟实验表明，用锚杆进行支护时，在两锚杆之间的围岩表面附近，会产生拉应力。如果岩石松软，则在拉应力作用下，可能产生局部的破坏和掉块，而局部小岩块的坠落又可能导致深部岩石的松动和破坏，这样将削弱岩石加固拱稳定性和承载能力。因此，锚杆与喷射混凝土联合使用，就可以防止局部岩块的松动和坠落，从而加固与提高了岩石拱的承载能力。喷射混凝土能有效控制锚杆间的石块掉落，但其本身是脆性的，当岩石变形大时，易开裂剥落。解决方法之一就是在喷射混凝土中加刚纤维，增加混凝土的抗弯强度和韧性。另外就是在喷射混凝土之前敷设金属网，喷后形成钢筋混凝土层，提高了喷层的整体性，改善了喷层的抗拉性能，这就形成了锚喷网联合支护，能有效的支护松散破碎的软弱岩层，金属网用钢筋直径一般为612mm，钢筋间距一般为200400mm。4联合锚杆支护组合锚杆支护是以锚杆为主要构件并辅以其他支护构件而组成的锚杆支护系统。其类型主要有锚网支护、锚梁（带）网支护等。5.普通支架包括：木支架、金属支架、钢筋混凝土（棚式）、石材整体支护。6.选用的支护方式、优点及作用原理，以及支护材料的选取。锚杆支护是锚杆与喷射混凝土联合支护的简称，二者又可单独使用，成为锚杆支护与混凝土支护。锚杆支护还可与金属网联合进行支护。它具有施工速度快、施工机械化高、成本低及节约材料等优点。本巷道穿过坚固性系数为68的中等稳定的石灰岩和白云岩，因此我们选择的是锚喷支护。7.锚喷材料的选择几种常用锚杆:常用的有金属楔缝式锚杆、金属倒楔式锚杆、树脂锚杆、压缩木锚杆和钢丝绳砂浆锚杆等几种。一般应根据地层、围岩性质、层节理的发育情况以及技术及原材料的供应情况来选定使用锚杆支护的形式。金属楔缝式锚杆 。 安设锚杆时，先把楔块夹在杆体上端的楔缝中，一同轻轻送入钻孔，然后再杆体下端加保护套或拧上螺丝帽保护螺纹，在不断地锤击下，使楔快在尖劈作用下挤入楔缝，而使杆体上端张开并牢牢嵌紧孔底眼壁，最后，穿上托板，拧紧螺帽锚杆安装完毕。 楔缝式锚杆的锚固力一般可达到810t。安装锚杆时，拧紧螺帽是保证安装质量的重要的措施。拧紧了螺帽，杆体就会给予围岩一个大小相等、方向相反的挤压力，即所谓“预应力”，以防围岩发生裂隙或冒落。 楔缝式锚杆结构简单，易于加工，在硬岩中锚固力也不小，但对于钻孔的深度要求严格；又须锤击安装，故其杆体直径要求较大，用钢材也较多，此种锚杆不能回收、复作。在软岩中，由于锚固力不足，不宜使用这种锚杆。（2）.道床参数的选择参数的选择是指钢轨型号,轨枕规格和道渣高度三者的确定。下面可根据图表说明道床参数。钢轨型号是以每米长度的重量来表示的。煤矿常用的型号是15，22, 30和38。钢轨型号是根据巷道类型，运输方式及设备，矿车容积与轨枕来选用。对轨道敷设的要求是：钢轨的型号应与行驶车辆的类型相适应，轨道敷设应平直，且具有一定的强度和弹性；在弯道处，轨道连接应光滑，接运输巷道内同一线路必须采用同一型号的钢轨；道岔的型号不得低于线路的钢轨型号；在倾角大于15的巷道中，轨道的辅设应采取防滑措施。轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。矿井多使用钢筋混凝土轨枕或木轨枕，个别地点也有用轨枕的。混凝土轨枕主要用于井底车场，运输大巷，上（下）山和中巷；木轨枕主要用于道岔等处，钢轨枕主要用于固定道床。由于预应力钢筋混凝土轨枕具有较好的抗裂性和耐久性，构建刚度大，节约木料，造价低等优点，所以应大力推广使用。常用的轨枕规格见教材表312、常用道床参数表313。道渣道床的优点是施工简单，容易更换，工程造价较低，有一定的弹性和良好的排水性，并有利于轨道调平。但在生产过程中，煤，岩粉洒落在道床上之后，使其弹性降低，排水受到阻碍，可能影响机车正常运行。只要加强维修，这种道床完全能够满足机车运行要求。道渣应选用坚硬和不易风化的碎石或卵石，粒度以2030mm为宜，并不得参有碎末等杂物，使其具有适当空隙度，以利排水和有良好的弹性。道砟的高度以应与选用的钢轨型号相适应。在主要运输巷道，其厚度不小于100mm，并至少不轨枕1/22/3的高度埋入道渣内，二者关系见教材图3-5所示。道床宽度可按轨枕长度再加200mm考虑。相邻两轨枕中心线距一般为0.70.8m,在钢轨接头，道岔和弯道处应适当减小。道床参数见教材表为了减少维护工作量和提高列车运行速度，大型矿井，特别是采用底卸式矿车运输时，井底车场和主要运输大巷应积极推广整体道床。固定道床一般是用混泥土整体浇注，将枕轨和道床固定在一起，这种道床具有维修工程量小，运营费用低，车辆运行平稳，运输速度高，服务年限长等优点。因此，这种道床主要用于大型矿井的斜井井筒，井底车场和个别运输大巷的轨道铺设中。但这种道床初期投资高，施工复杂，道床的弹性也较差。无轨运输巷道底板的岩石强度要求。否则需铺混凝土，其强度等级不低于C（3）.巷道掘进断面设计巷道的净尺寸+喷浆或砌碹厚度已知所选道床参数后，便可获得巷道的设计掘进尺寸，进而求算出巷道的设计掘进断面积。半圆拱巷道设计掘进断面积：（）圆形拱巷道设计掘进断面积：梯形拱巷道设计掘进断面积：（）巷道设计掘进断面尺寸加上允许的掘进超挖误差值（），即可求算出巷道计算掘进断面尺寸。因此在计算布置锚杆的巷道周长，喷射混泥土周长和粉刷面积周长时，就应用比原设计净宽大的计算净宽作为计算的基础，以便保证巷道施工时材料应有的消耗量。则巷道掘进断面尺寸为：见教材表列的公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T巷道计算掘进宽度B2= B1+2巷道设计掘进高度A1=H+hb+T巷道计算掘进高度H2=H1+S巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B1+h3)巷道计算掘进断面面积：S2=B2(0.39B2+h3)（五）.巷道管线布置 巷道内排水沟外尚有管线需要布置，为了保证安全和便于检修，布置要点如下：一侧棚腿上部，管线则布置在另一侧棚腿下部，管径细的在上，粗的在下，与道渣面保持150mm距离，且任何一根管子与运行车辆的距离都不应小于200mm拱形巷道内，管道一般布置在人行道一侧，管子最下部距道渣面或水沟盖板不小于1800mm，电力电缆布置在另一侧，距底板不小于1000mm，与运行车辆的间距不小于250毫米，并力求布置在运行车辆高度之上。电话和信号电缆应布置在电力电缆的另一侧。若条件所限制不能满足时，应布置在电缆之上300毫米以外。另外，电缆若与管道同侧布置时，应在管道之上不小于300毫米的地方。(六) 计算巷道掘进工程量及材料消耗量由表3-6计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积V1每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2（T+）1每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2每米巷道墙脚喷射材料消耗：V4=0.2T1每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：V=V2+V4每米巷道锚杆消耗N=(P1-0.5M)/MMP计算锚杆消耗周长P1=1.57B2+2h3M、M锚杆间距：M=M=0.8m折合量为： l锚杆长度，l=2.00m d锚杆直径，d=18mm, -锚杆材料密度，=7850/ m3由于每根锚杆安装两个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗:M=2N=支。每排锚杆数为N0.8=根每排树脂药卷M0.8=支每米巷道粉刷面积Sn=1.57B3+2h2计算净宽 B3=B2-2T (七). 绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表运输大巷特征表围岩类别断面面积/设计掘进尺寸/mm喷射厚度/mm锚杆/mm净周长/m净断面设计掘进宽高型式排列方式间、排距锚杆长直径螺纹钢树脂锚杆方形运输大巷每米工程量及材料消耗表围岩类型计算掘进工程量/ m3锚杆数量材料消耗/mm粉刷面积/巷道墙脚喷射材料/ m3锚杆钢筋/kg树脂药卷/支四巷道断面的施工在进行凿岩爆破施工前，首先要确定凿岩爆破参数，其涉及的因素很多，大的方面有设备类型与状态、岩石与岩体条件、施工方案与方法、施工队伍与施工技术及使用的材料等。一般先根据经验公式或定额计算基本参数取值范围，然后按计算值进进行炮孔布置设计，根据炮孔布置的结果和预先确定的施工方案修正并重新确定凿岩爆破基本参数。目前，岩巷掘进仍主要采用钻眼爆破方法破岩，而且在今后相当长的时期内任然是煤矿岩巷主要的掘进方法。岩巷或半煤岩巷的部分断面掘进机开始在我国煤矿中使用，全断面掘进机(TBM)也已在个别矿区开始使用。但是，这两类掘进机在我国煤矿岩巷中的推广应用还需要很长的过程。我国煤矿岩巷的钻眼爆破，从手工凿岩.硝铵炸药.普通雷管.浅眼爆破起步，到手持式凿岩机.液压凿岩台车.高威力水胶炸药.乳化炸药.高精度毫秒电雷管.非电起爆器材以及各类起爆器.中深孔光面爆破，使我国的凿岩爆破技术得到了长足的发展。与此同时，凿岩机理.破岩机理.爆破技术以及施工设备的可靠性.自动化程度也有了较大的发展。尽可能选择中深孔.光面爆破和断裂成型（刻槽）爆破技术。(一).爆破参数的确定爆破参数主要包括炮眼直径.炮眼深度.炮眼数目.单位炸药消耗量等。1.炮眼直径炮眼直径对钻眼效率.全断面炮眼数目，炸药消耗量和爆破岩石块度等与岩壁平整度均有影响。因此，应根据巷道断面的大小.块度要求.炸药性能和凿岩机性能综合考虑，进行选择。炮眼直径大，可以减少炮眼数目，炸药能量相对集中，可提高爆破效率，但钻速下降，影响爆破质量和降低围岩稳定稳定性。在采用气腿式凿岩机的情况下，现场多根据药卷直径确定炮眼直径。目前国内岩巷掘进均采用直径27mm.32mm和35mm三种药卷，炮眼直径需比药卷直径大68mm左右,所以目前沿岩巷掘进的炮眼直径多采用3542mm。2炮眼深度炮眼直径决定了每一掘进循环钻眼和装岩的工作量、循环进尺以及每班的循环伺候、次数。炮眼深度主要根据岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。从发展趋势来看，炮眼平均深度逐渐由浅孔向中深孔（2.02.5m）发展，采用凿岩台车凿眼的掘进队正在向较深孔发展。合理的炮眼深度应以高速、高效、低成本、便于组织正规循环作业为原则。采用气腿式凿岩机时，炮眼深度以1.82.5m为宜，眼深超过2.5m后，钻眼速度明显降低。采用配有高效凿岩机的凿岩台车时，应向深眼发展，一般眼深可达3.03.5m以上。我国煤矿巷道掘进中，通常是以月进尺任务和凿岩、装岩设备的能力来计算炮眼深度 lL/（Nk）式中l炮眼深度，m； L计划月进度，m; N每月实际用于掘进的天数，30天； K正规循环率，即每月实际用于掘进工作的天数与30天之比，一般取k=0.80.9; n每日完成掘进循环数，次； 炮眼利用系数，一般要求0.8。炮眼深度的取值也可参见下表。掘进断面面积/ 岩石坚固系数2457810461.82.11.61.91.41.66.182.12.31.92.01.61.88102.32.42.02.21.81.910.1122.42.52.22.31.92.012.1142.42.52.22.32.02.114.1162.52.62.32.42.02.116.1182.52.62.32.42.12.23.炮眼数目炮眼数目直接影响着钻眼工作质量、爆破岩石的块度、巷道形状等。炮眼数目取决于岩石性质、巷道断面形状和尺寸、炮眼直径和炸药性能等因素。合理的炮眼数目应以保证爆破效果的实现为原则。一般是先以岩层性质和断面大小进行初步估算，然后在设计断面图上作炮眼布置图，得出炮眼总数，并通过实践调整修正。炮眼数目的取值参照表：掘进断面面积岩石坚固系数f245781046811121616206.1812161721212681017212227273210.11222272833333712.11428333438384214.11634383942434616.118394243464750炮眼数目也可以根据单位炸药消耗量，按上述经验方法确定炮眼数目。 N=qSm/ap式中N炮眼数目；炮眼利用率（0.80.9） q单位炸药消耗量，/m3; S巷道掘进断面积，； m每个药卷长度，m； a装药系数，即装药长度与炮眼长度之比，一般取0.5左右；P-每个药卷的重量，。4单位炸药消耗量q单位炸药消耗量是指爆破1.0m3实体岩石所需要的炸药量，也就是工作面一次爆破所需的总炸药量Q和工作面一次爆下的实体岩石总体积V之比，即q=Q/V,/m3单位炸药消耗量是一个很重要的参数一个很重要的参数，它将直接影响到岩石块度、钻眼和装岩的工作量、炮眼利用率、巷道轮廓的整齐度、围岩稳定性以及爆破成本等。影响单位炸药量消耗的主要因素有炸药性能、岩石的物理力学性质和自由面的大小和数目以及炮眼直径和炮眼深度等。到目前为止，还没精确计算单位炸药消耗量的方法，计算数据一般只作参考，所以多按定额选用。5装药结构和起爆按光面爆破的要求，装药延炮孔应纵向均匀分布，并有合理的不偶合系数。当炮孔较浅时（2m），可采用连续装药，这样才能保证钻凿的岩体全部爆落。 光面爆破采用现场制作的细药卷，也可直接从厂家购买光爆炸药，炸药卷直径按照不耦合系数确定。光面爆破应使用毫秒微差雷管，且周边孔一般应通段起爆才能保证光面爆破效果。炮孔的爆破顺序及分段段数应根据地下工程断面大小确定。一般掏槽孔按设计分13段起爆。辅助孔按圈数自内向外选择起爆段数。辅助孔起爆后，再起爆底（板）孔。周边孔最后起爆（预裂爆破的周边孔要1段起爆）。周边炮孔的底脚应装一个粗药卷，以克服岩体的挟制作用。(二).选择钻眼爆破器材我国目前使用的，矿用炸药有硝铵类炸药和水炸药（乳化、浆化、水胶炸药），当穿过有瓦斯地段时，应采用煤矿硝铵炸药和煤矿含水炸药。对于坚硬石可考虑采用粉状搞威力炸药。硝铵类炸药价格较低廉，为煤矿普通使用，一般装成直径32mm、35mm、38mm，重量100g、150g、200g的药卷，有效使用期为6个月。起爆器材一般采用8号雷管，延秒、半秒、毫秒等都能满足使用，但是在穿过有瓦斯的底层时， 不能选用有瓦斯的雷管，毫秒延期雷管时间也不能大于135ms。(三)炮眼布置除合理选择掏槽方式和爆破参数外，还需要合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。炮眼布置方法和原则如下：工作面上各类炮眼布置是“抓两头，带中间”。即首先选择掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置崩落眼。掏槽眼通常布置在断面的中央偏下，并考虑崩落眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设备的可能。周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。为了获得良好的爆破效果，必须正确地布置工作面炮眼，合理确定爆破参数，选用适宜的炸药和改善爆破技术。掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序是延期起爆，即先掏槽眼，其次辅助眼，最后周边眼，以保证爆破效果。1掏槽眼：一般布置在巷道断面中央靠近底板处，这样便于打眼时掌握方向，并有利于其他多数炮眼的岩石能借助于自重崩落，两眼底距离为200mm左右，眼深比一般炮眼深200mm。每眼装药长度系数为0.40.6.适用于各种岩层。可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围；掏槽眼面积较大，适用于较大面积巷道，但因炮眼倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制；碎石抛掷距离较大，易损伤设备和支护，当掏槽眼角度不对称时尤其如此。2辅助眼：要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，其间距一般为500700mm，炮眼方向一般垂直于工作面，装药系数一般为0.450.60.如采用光面爆破，则紧邻周边眼的辅助眼要为周边眼创造一个理想的光面层，即光面厚度比较均匀，且多与周边眼的最小抵抗线。3周边眼：是爆落巷道周边岩石最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。周边眼布置合理与否。直接影响巷道成型是否规整。现在光面爆破已经较为成熟，一般应按光爆要求进行周边眼布置。光面周边眼的间距与其最小抵抗线存在着一定的比例关系，K=E/W式中：K为炮眼密集系数，一般为0.81.0，岩石坚硬时取最大值，较小时取最小值；E为周边眼距，一般取400600mm，W为最小抵抗线。按照光面爆破要求，周边眼的中心都应布置在巷道设计掘进断面的轮廓上，而眼底应稍向轮廓线外偏斜，一般不超过100150mm，这样可为下一循环打眼的凿岩机有足够的工作空间，同时还要尽量减少超挖量。光爆周边眼的装岩量必须严格控制。(四)选择装药结构与起爆方法1正向装药与反向装药两种方式。正向装药：先将被动药包依次装入眼内，然后装入起爆药包。所有药包和雷管的聚能穴一致朝向眼底，最后用炮泥填满炮孔。反向装药：先将起爆药包装入眼底，然后再装被动药包，最后装满炮泥，并且雷管和药包的聚能穴一致朝向眼口。这样炮轰波由里向外传播，与岩石朝向自由面的方向一致，有利于反射拉伸波破碎岩石，同时起爆药距自由面较远，爆炸气体不会立即从眼口冲出，爆炸能量能得到充分利用，因此能取得较好的爆破效果。2周边眼的装药在光面爆破中，周边眼的装药结构，在目前普遍采用3235mm粉状硝铵类炸药卷的情况下，可采用单段空气柱式装药结构。眼口炮泥必须堵塞好，以使炸药爆炸后空气柱能起到缓冲作用，延长眼内爆生气体做功时间，将岩口部分岩石爆落下来，避免眼口出现“鼓包”现象。这装药结构简单易行，使用于1.52.0m深的炮眼，眼深超过2.0m后效果不好。为了克服以上不足之处，可采用小直径药卷空气间隔分节装药结构。两药包的间隔距离，一般不能大于该种炸药在炮眼内的殉爆距离。3炮眼的填塞为了保质保量地做好装药工作，装药之前必须吹洗炮眼，将眼中的岩粉和水吹洗干净。起爆药包必须按照规定的要求制作。炮眼的填塞质量对提高爆破效率和减少爆破有害气体也有很大作用，因此，装药完毕后必须充填以符合安全要求炮泥，并封实。(五)拟定爆破说明书和爆破参考图表爆破说明书是井巷施工组织设计中的一个重要组成部分，是指导、检查和总结爆破工作的技术文件。爆破说明书的内容包括：（1）爆破工程的原始资料（2）选用钻眼爆破器材；（3）爆破参数的选择与计算（4）爆破网路的计算与设计各种连接电路的电流计算 I=U/nr+mRI-通过每个雷管的电流，AU-爆破电源电压，Vn-串联雷管的个数，并联时n=1m-并联时雷管的个数,串并联时为雷管并联的组数；串联时m=1；雷管总数N=m .nr-每个雷管的全电阻，2米铁脚线康铜桥丝雷管约为34，镍桥丝雷管约为56，脚线加长时r也应加大。R母线电阻R1与电源内阻R2之和。（5）爆破作业安全措施爆破作业图表是在爆破说明书基础上编制出来的，一般包括炮眼布置图，爆破原始条件，炮眼布置参数，装药参数表，预期爆破效果和经济指标等。在执行过程中，要严格执行岗位责任制，按劳动效率、材料消耗、爆破效果等全面检查。 爆破原始条件序号名称 单位 数量1掘进断面2岩石普氏系数f 683工作面瓦斯情况 无瓦斯4工作面涌水情况 m3/h 235炸药和雷管的类型 水胶炸药装药量及起爆顺序眼号炮眼名称眼数/个眼深/米 每个炮眼装药量合计装药结构起爆顺序联线方式卷数/个长度/米装填率卷数/个重量/kg1预期爆破效果名称单位数量名称单位数量炮眼利用率每米巷道炸药消耗量kgm每循环工作面进尺m每循环炮眼总长度m /循环每循环爆破实体岩石m3每立方米岩石雷管消耗量个m3炸药消耗量kgm3每米巷道雷管消耗量个m(六).定向与钻眼工作(1).测量定眼位工作钻眼工作必须严格按照爆破图表所要求的眼位、发现、深度和角度进行，并组织好凿岩机的分区、分工作面，一保证钻眼质量和提高钻眼速度。掘进巷道时，为了在工作面上正确布置炮眼位置和掌握巷道掘进的方向和坡度，常采用中线指示巷道的掘进方向，用腰线控制巷道的坡度。工作面上的炮眼巷道中线为基准，准确的定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并做好标志。腰线通常布设在巷道无水沟侧的墙上，距轨面标高为1米。腰线可用坡度规挂在腰线上来延长。中线的测量多采用激光指向仪。激光指向仪操作简单，定向准确，节省时间，。激光指向仪的氦氖激光管光束发射角小，经望眼镜调光后，其光束在300m远处，不超过20mm，其输入电源的电压127V，为矿用安全电压。目前激光指向仪距工作面的最大距离为500m。在巷道掘进中，激光指向仪牢固地固定在距工作面100m以外巷道顶板的中心线位置上。(2).风压供应与供水压风供应通过空气压缩机，可将自由空气压缩到所需要的压力而成为压缩空气，用以驱动风动机具，如风动凿岩机、风镐、抓眼机、风水泵等，在矿山岩巷开拓中广泛应用的喷混凝土技术，也用压缩空气作喷射动力。工作面风压管、供水管布置掘井巷道必须采用湿式钻眼，爆破喷雾、装岩洒水综合防尘措施。因此，掘进工作面除风压供应外，还必须有供水系统。掘进工作面同时使用风水的较多，并且装卸、移动频繁。为了提高钻眼工作的效率和各种工序互不影响，必须配备专用的通风、供水系统，并且予以恰当的布置。(3).建立工作面钻眼岗位责任制，合理分区进行作业应采用定人、定凿岩机、定位、定眼数、定时间的岗位责任制。通常将工作面以中心线为基准，分为左右两部和中心区，简化每区内的炮眼由上到下划分成若干组，并尽量使各组的炮眼数目相等。再将同时工作的凿岩机编号兵使在各自的固定区域里钻眼。(七)钻眼爆破安全及注意事项(1).钻眼爆破安全技术钻眼爆破安全技术必须严格按煤矿安全规程有关规定执行。一般应注意以下事项：1、 钻眼安全注意事项.开眼时必须使钎头落在实岩上，如有浮矸，应处理好后在开眼。.不允许在残眼上继续钻眼.开眼时给风闸门不要突然开大，待钻进一段后，再开大.为防止断钎伤人，推进凿岩机时不要用力过猛，更不要横向用力，凿岩时钻工应站稳，应随时提防突然断钎.注意把胶皮风管与风钻接牢，以防脱落伤人.停水即停止钻眼(2).爆破安全注意事项 .在规定的安全地点装配起爆药卷.爆破母线要妥善的挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离；装药前要试一下爆破母线是否贯通.装药前应检查顶板情况，撤出设备与机具，并切断除照明以外的一切设备的电源、照明灯及导线也应撤离工作面一定的距离.检查工作面20m范围内的瓦斯含量，并按煤矿安全规程有关规定处理.装药前要细心地将药卷送到眼底，防止擦破药卷、装错雷管段号、拉断脚线。有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水药卷或药卷加防水套，以免受潮拒爆.爆破后要等工作面通风散烟后，爆破员率先进入工作面进行检查，认为安全后方能进行工作。.装药连线后应由爆破员与班组长进行技术检查，做好爆破前的安全布置发现瞎炮应及时处理，如瞎炮是有连线不良或错连所造成，则可重新连线补爆；如不能补爆，则应在距原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼，重新装药爆破(八).通风防尘及风机的选择1. 通风的目的和通风的方式掘进巷道通风两个目的：一是把爆破以后产生的有害气体在较短时间内排除工作面；二是经常提供给工作面新鲜空气，排除掘进时产生的粉尘及瓦斯，降低工作面温度，使工人有良好的工作面条件。在岩层中单头掘进时，最广泛的是采用局部扇风机进行工作面通风。有以下三种通风方式。 压入式通风局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面。新鲜空气与爆破后产生有害气体混合后。经过巷道流入回风道。扇风机或入风的风筒应该安装在新鲜风流的巷道中，距离掘进巷道口不得小于10m，以免把污秽的空气又压入工作面。 抽出式通风新鲜空气自巷道进入与工作面炮烟混合，然后由局部扇风机把污风吸入，经风筒排到回风巷中。这种通风方式的优点和缺点正好与压入式相反。 混合通风压入式和抽出式结合使用的通风方式。这种通风方式在长距离、较大断面巷道内，单独采用压入式或抽出式一台扇风机能力不足时，可以采用该种方式通风。 2.长距离单孔掘进通风的措施巷道愈长，通风愈困难。混合式通风是长距离单孔掘进时比较好的通风方式，但需要有两路风筒，占用巷道断面较大，在有瓦斯爆炸危险的矿井用抽出式通风是不可取的。 实践证明：搞好长距离独头通风最主要的措施是最大限度的减小风筒阻力，防止漏风。改进风筒接头是减少漏风、降低风阻的有效措施，加强通风管理也是减少通风阻力的重要办法。在安设风筒时，必须吊挂平直、拉紧拉稳，弯道处应尽量使风筒缓慢拐弯。结合本巷道是运输大巷，掘进时是独头掘进，因此本次施工采用联合式通风，两种方式互补，便能达到良好的通风效果。3.综合防尘技术巷道掘进时，在钻眼、爆破、装岩、运输等工作中，不可避免的要产生大量的矿岩微粒统称为煤矿粉尘。根据测定，这些粉尘中含有游离SiO2达到3070，其中大量的是粒径小于5m的粉尘。这些粉尘极易在空气中浮游，被热吸进体内，时间久了就容易患矽肺病，严重的影响工人们的身体健康。因此煤矿安全规程规定，井下所有作业地点的空气含尘量不得超于2 kgm3，入风井巷和采掘工作面的风源含尘量不得超过0 .5 kgm3。因此，掘进井巷时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水泡泥、爆破喷雾、装岩洒水和净化风流等综合防尘措施。(九).巷道支护本巷道结合巷道支护原理、方法，选用锚喷支护施工的方法。喷射混泥土施工，选用沙石料，水泥和速凝剂，水等材料，借助喷射机高速喷敷在岩面上，形成混凝土喷层，用以支护围岩。喷射混凝土层具有一定的强度和抗变形能力，是新奥法施工中的标准支护手段，其最大的特点是能立即封闭新开挖暴露出的岩石，能很快获得较高的强度，从而可迅速发挥支护的作用。地下洞室用喷射混凝土支护，不但可避免岩石风化，还可起防渗作用。喷敷在岩石表面的喷射混泥土，具有与岩石固结并加固表面的性能，它可将单个松散岩块胶结在一起，填充岩石的裂隙和凹陷，从而减少巷道周边应力集中，喷射混凝土层与所支护的岩层共同承受着压力或由局部荷载引起的剪应力，因此，可改善围岩条件。巷道采用锚喷支护，采用砂浆锚杆，长度为2m。布置于巷道帮、顶部，排、间距为0.8m,使用混凝土喷射机喷射，初喷厚度不小于30，初喷长度不超过40，初喷混凝土和锚杆既作为临时支护有事永久支护的一部分，当顶板破碎时，则在每次放炮后及时喷射混凝土封拱，然后再打锚杆。(十).施工方法 开挖的特点： (1).对围岩的扰动范围比同断面的平硐大，倾角不同，对围岩稳定性的影响也不同。一般随倾角增大围岩的稳定性降低。 (2).钻孔的作业条件较差，且只有对钻孔方向要求高，才能保证坡度的准确。 (3).装岩条件差，目前装岩机械种类较少，且适用性较差，故装岩占用的劳动力较大。 (4).通风、排烟、排水、方面，因开挖方向不同也具有不同的特点。由下向上倾斜开挖时，通风排烟较为困难；由上向下倾斜开挖时，排水困难。 (5).为保障准确成型和贯通，对测量工作要求高。 (6).底孔有时为水所淹没，必须使用抗水炸药或进行防水处理。 (7).为防止掘进底板偏高，要求底孔的倾角比底板坡度大2 (8).运岩一般使用直流架线电机车或蓄电池电机车。(9).巷道施工作业方式：岩巷掘进与支护的作业方式，可以根据围岩的特性、施工方式及施工期限等采用不同方式，如采用掘砌单行作业或掘砌平行作业。岩巷掘进要防止底板抬高，为此，再打底眼前，必须排除工作面积水，使其底眼与水平夹角稍大于斜井设计角度，同时还要加密炮眼。1.破岩缩短工期，加快速度，这是提高掘进经济效益的重要途径，而破岩工作又是加快掘进速度保证工程质量的关键环节。为了提高掘进速度，加大循环进尺，中深孔光面爆破是一项行之有效的措施。中深孔爆破的关键是掏槽方式的选择，为了加深炮眼，采用直眼掏槽法。岩巷快速施工中，普遍采用等边三角形掏槽，爆破效果良好。该种掏槽发是将垂直的掏槽眼布置成等边三角柱；采取间隔装药，装药量为眼深的65% 在泥页岩等软岩中，采用四眼三角柱状布置；在普通砂岩等中硬岩中，采用六眼三角柱布置；在坚硬的粉沙岩中，采用九眼三角柱状布置。等边三角柱掏槽发的优点是钻眼操作简单、可靠，采用一般段发雷管，不需太大直径空心眼；炮眼深度不大于3m。2.装岩由于中深孔爆破采用，提高了循环进尺，每循环爆破下来的矸石量必然增加，因而装岩工作将成为一个提高掘进速度的新问题。近年来，我国应用耙斗装岩机装岩。这种装岩机工作适应性强，可用于倾角小于30的斜巷；同时耙斗机结构简单、制造容易、造价和维修费用低。亦可用侧卸装岩机+皮带转载+机电机车装载转运。岩巷施工，通常在工作面上布置一台耙斗机，耙斗机距工作面的距离以515m为宜。耙斗机距在工作面的固定方法，应根据斜井倾角而定，当倾角小于25时尽管耙斗自身配有四个卡轨器，还应在机身后加设两个大的卡轨器、五装岩与运输(一).装岩机的选择装岩机按工作原理分立爪式、蟹爪式、铲斗式和耙斗式等；按使用的动力分电