掘进生产技术

1、第一节 机械化掘进与掘进工作面布置 煤矿巷道掘进：一般采用爆破掘进和机械化掘进两种方式一、我国机械化掘进的发展情况机械化掘进发展情况分析 二、使用掘进机掘进巷道的优点 掘进机使用的特点，与传统钻爆法相比的优点： （1）、保证巷道的稳定性。 （2）、速度快。 （3）、防止岩石的冒落及瓦斯的突然涌出，有利于安全生产和通风管理。 （4）、减少巷道超挖，减少不必要的工程量。 （5）、改善劳动条件，减少笨重的体力劳动。三、掘进工作面的设备布置以图为例说明工作面布置情况。第二节 综掘机正常截割工艺 综掘机按截割头分为横轴式和纵轴式两种（如图所示） 一、综掘工作面截割头能伸缩截割工艺（一）综掘机按截割头布置

2、方式分类与各自的区别 查北京图片（硬盘） （二）横轴式与纵轴式综掘机的各自特点1.横轴式综掘机的特点（1）、工作时截割头截齿按空间螺旋线运动。（2）、向工作面推进时，由于受两半球截头中间的传动箱所限，一次进刀不能超过120mm,需要做多次左右摆动，才能达到截深，截深约为截割头直径的2/3.（3）、横向截深较硬矸石时的振动明显低于纵向截割综掘机，因此稳定性能好。（4）、横向截割综掘机工作机构轮系（包括截割头）的转动惯量较大，在遇到煤壁阻力瞬间增大时可释放动能，有良好的抗冲击作用，因此，横向截割综掘机教适合于在半煤岩巷和岩巷中使用。（5）、横向截割综掘机采用由上而下的截割方法时，悬臂需要一次空摆，

3、延长了每一截割循环所需的时间。（6）、由于截割头呈圆形，截割后在两侧巷道壁上出现与截割头形状相符合的弧形台阶。 2.纵轴式综掘机的特点（1）、工作时截割头齿尖按摆线轨迹运动。（2）、向工作面推进时，不受任何限制，就可达到截割深度，因此，钻进效率较高。（3）、由于截割头横向阻力大于横轴式综掘机，因此，截割较硬岩石时，振动较大、稳定性能差，为了提高综掘机的工作稳定性，一般机体的质量较大。（4）、纵向截割综掘机在煤巷中使用较为经济。（5）、由于截割头呈锥形，能截割出较平整的巷道。 （三）综掘机截割质量的一般要求“两低”“四够”“一规整”内容 （四）纵轴式截割头能伸缩的综掘机截割操作方法1.清扫场地2

4、.截割煤柱（1）、综掘机放下后支撑座至适当高度，以增加截割深度。（2）、将截割头对着工作面左下角，逐渐伸出截割头截割柱窝。（3）、待截割头完全伸出，听到溢流阀动作声音时缩回截割头，将截割下来的煤岩用截割头运到铲板附近，装运出去。（4）、提起后支撑座，将机器向前移动到完全缩回的截割头触发地板为止。（5）、再一次放下后支撑座，伸出截割头，加深截割柱窝深度约200mm。（6）、再一次缩回截割头，提起后支撑座，向前移动机器到截割头触及底板。（7）、第三次放下后支撑座。 3.横向掏槽 如上图所示4.迂回截割 如上图所示 （一）纵轴式截割头不能伸缩的综掘机的一般截割操作方法。二、综掘工作面截割头二、综掘工

5、作面截割头不能伸缩截割工艺不能伸缩截割工艺 （二）横轴式截割头不能伸缩的综掘机的一般截割操作方法。 1.开槽钻进 2.横向截割 第三节 特殊地质条件下的截割工艺一、破碎顶班综掘工作面截割工艺（一）掘进工作面冒顶事故的原因及防治措施1.掘进工作面冒顶的原因（1）掘进破煤后，顶部存在将与岩体失去联系的岩块，如果支护不及时，该岩块，如果支护不及时，该岩块可能与岩体完全失去联系而冒落。（2）掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落造成事故。 2.预防掘进工作面冒顶事故的措施（1）掘进工作面要严格控制空顶距。（2）严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下时应

6、采取临时支撑措施，严禁空顶作业。（3）采用前探梁金属支架等临时支护措施，使工人在顶板有防护的条件下作业。（4）根据顶板条件变化，采取相应的支护形式，并应保证支护质量。（5）掘进工作面的炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架及掘进工作面距离相适应，以防止因放炮而崩倒棚子。 （二）沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理措施（1）避开动压影响。（2）尽量减小掘进时的空顶面积。（3）巷道支架要加密，同时将下邦腿与底板的夹角缩小，将顶帮用木板等背严接实。（4）擦边掘进时，如遇上区段巷道的棚腿外漏时，其下帮棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到挡矸帘的作用。（三）顶板破碎、直接顶易冒落的掘进工作面和截割顺序与方法。

7、（一）在松软膨胀性岩层或破碎媒体中掘进时的安全措施（二）有淋水的掘进工作面顶板管理措施（三）煤质松软、层理明显、节理发育、顶板条件较好的综掘工作面的截割顺序与方法二、易片帮综掘工作面截割工艺 （四）煤质中硬、层理明显、节理发育、顶板条件较好的综掘工作面的截割顺序与方法 （五）易片帮的综掘工作面的截割顺序与方法 三、遇有夹矸综掘工作面截割工艺（一）掘进巷道过断层等构造变化代时的安全措施（1）、加强巷道掘进地段的地质调查工作。（2）、巷道在破碎带中掘进，应做到一次成巷，提高顶板稳定性。（3）、施工中严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。（4）、掘进工作面临近断层或穿断层带时，巷道支护应尽量采用U

8、形钢可缩性支架支护，棚距要缩小。（5）、改变截割方法，降低对断层带附近破碎顶板的震动。（6）、缩小空顶距离，及时架设临时支架。（7）、巷道支架背板要严实，一方面提高支架对围岩的支护能力，另一方面防止掘进中漏顶或漏帮。（8）、当断层带处顶特别松软、破碎时，要采用前探良支护的方法管理端面不稳定顶板。（9）、在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。 （二）当工作面的宽度超过掘进机定位截割性能时，其截割的顺序和方法。 （三）掘进机过断层时的截割方法 （四）遇有夹矸的综掘工作面时，综掘机的截割顺序与方法。 四、在倾斜和拐弯的综掘工作面截割工艺。（一）用综掘机从采煤工作面的运输巷道拐900弯综掘机

9、截割开掘切眼方法。（二）用综掘机截割150以上的上山开切眼时，综掘机采取措施和截割方法。 （1）、在机器后支撑座上增设“加高器”。 （2）、在机器履带后部增设“垫木”2，以增加履带摩擦阻力。 （3）、在转载机与溜槽间增设“轴承轨道”7，以保证转载机能准确向溜槽中卸煤。 （4）、在司机座前增设防护挡板，以防煤块伤人。 （三）在倾斜巷道综 掘工作面的截割方法 如图（a b c） 第四节 掘进工作面顶板管理一、掘进工作面顶板管理的主要内容（1）掌握巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力分布情况。（2）从有利于巷道围岩的稳定性出发，合理选择巷道的施工方法，减少各工序对顶板管理的影响。（3）按作业规程定控制工

10、作面空顶距离和临时支护的长度，尽可能缩短工作面空顶时间和临时支护巷道的长度。（4）施工中，做好基础资料的积累和隐蔽工程的记录工作。二、巷道掘进期间日常顶板管理工作（1）敲帮问顶。（2）控制工作面空顶距离，超过规定的空顶距离应先支护后掘进。（3）单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方支架的情况，发现现断梁折腿或变形严重的支架，应加固修复。（4）熟悉掘进巷道出现冒顶故事的原因，加强日常检查，采用针对性措施，预防冒顶片帮事故的发生。 三、顶板管理的针对性措施1.新掘巷道应制定的开口安全措施(1)开掘地点要选在顶板稳定，支护完好并且避开地质构造区、压力集中区、顶板冒落区。(2)新掘巷道与原有巷道的方位要

11、保持较大的夹角(最好大于45。)。(3)必须加固好开掘处及其附近的巷道支护，若近处有空顶空帮情况，小范围的可加密支架，背好顶帮；大范围的应用木垛接顶处理，同样用背板背好打紧。对将受施工影响的棚子进行加固，其方法有挑棚、打点柱、设木垛等。(4)新巷开掘施工，要浅打眼，少装药，放小炮，或用手镐挖掘的方法，尽量避免震动围岩或因放炮引起冒顶。(5)新巷开掘处应及时进行支护，尽量缩短顶板暴露时间和减小暴露面积。若压力增大，则应及时采用适合现场情况的特殊支护。 2、沿空掘巷顶板破碎时，应采取的顶板管理措施(1)避开动压影响，巷道施工必须在上区段回采工作，待岩层活动完全稳定后再进行。(2)尽量减小掘进时的空

12、顶面积。放炮前支架紧跟到工作面，放炮后及时架设支架。要减少装药量，避免对顶板的振动。如果放炮难以控制和管理顶板，改用手镐方法掘进。(3)巷道支架要加密，同时将下帮腿与底板的夹角由80。缩小为75。，将顶帮用木板等背严接实。(4)擦边掘进时，如遇上区段巷道的棚腿外露时，其下帮棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到挡矸帘的作用。 3.有淋水的工作面、顶板的管理措施 掘进工作面有淋水时，要通过水文地质工作，弄清水的来源，掌握水量的变化。再根据实际条件分别采用预注浆封水、快硬砂浆堵水、截水槽或截水棚截水等方法将水引离工作面。顶板淋水不大时，用风管边吹边喷砂浆止水。有淋水的地段，要加大支架秘密度、背严顶

13、帮，提高支架的稳定性，防止冒顶事故的发生。 4.掘进工作面过断层、裂隙和岩性突变地带时，应采取的顶板管理措施(1)加强掘进地段的地质调查工作，根据所掌握的地质资料(包括地质构造分布情况与产状以及岩性变化的可能地段)，及时制定具体的施工方法与安全措施。对于特殊地段，要制定针对性措施，否则不能开工。(2)在破碎带中掘进，应做到一次成巷，尽可能缩短围岩暴露时间，减小顶板出露后的挠曲离层，提高顶板的稳定性。(3)施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂隙带、岩性突变带出露的时间。一旦发现异常要及时处理，防患于未然。(4)掘进工作面临近断层或穿断层带

14、时，巷道支护应尽量采用砌碹或u型钢可缩性支架支护，棚距要缩小。在距断层前5m左右时，要采用密集支柱。(5)采用爆破法落煤岩时，要尽量多打眼、少装药，放小炮，尽量保持围岩的稳定性。如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用手镐方法掘进。(6)减小空顶距离，及时架设临时支架，永久支护要紧跟工作面迎头。若采用砌碹式支护时，每次掘砌进度不得超过lm。(7)巷道支架背板要严实，提高支架对围岩的支护能力，防止掘进中漏顶或漏帮。(8)当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。有条件时，也可采用对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。(9)在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板

15、。对伞檐状危岩要及时敲掉，敲不下来时，要在伞檐下打上撑柱，并在下面加密柱棚，或加打台板棚。 四、综掘工作面冒顶事故预防措施的编制方法。 1.在编制前应掌握的资料与知识。 （1）应掌握的内容。（两点） （2）根据地质资料，拟定施工方法和安全措施。 （3）坚持一次成巷，缩短围岩暴露的时间和面积。 （4）坚持敲帮问顶制度 （5）控制工作面的空顶距离，严禁空顶作业。 （6）严格执行操作规程。 （7）必须按作业规程规定的支护设计进行支护。 （8）施工中要注意观察围岩压力的变化。 （9）单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方的支户情况，加强维护。 2. 编制预防冒顶的主要措施 （1）合理布置巷道 （2）选择

16、合理的断面尺寸和断面形状。 （3）掘、支工作面严禁超空顶距作业。 （4）巷道掘进通过老巷、断层破碎带及淋水等地带时，根据实际情况，制定专项措施。 （5）按照煤矿安全规程规定，不断地检查和修理巷道。 3.综掘工作面防止冒顶事故的措施编制（1）根据岩性，控制空顶距。（2）坚持敲帮问顶制度（3）在破碎带掘进巷道，要缩小支护棚距，防止推垮。（4）对破碎带有时可超前注浆，固化岩体。（5）掘进工作面有空顶区和破碎带必须背严和背实，必要时要挂网防止漏空。（6）综掘机截割必须与岩石性质、支架和掘进头距离相适应，防止割倒棚子。（7）锚杆支护注意眼深和锚杆密度，必要时锚喷网联合支护 （8） （9） （10） （1

17、1） （12） （13） （14） 第五节 掘进通风一、掘进通风方法与掘进通风设备（一）掘进通风方法掘进通风方法分为两大类：利用矿井总风压通风和使用局部通风设备通风。（1）利用矿井总风压通风。（2）使用局部通风设备通风。 （二）掘进通风设备 掘进通风设备主要是指局部通风机、风筒及其附属装置。 二、矿井通风设施。1.风门2.风桥3.挡风墙4.风窗 三、煤矿安全规程对掘进通风的有关规定（1）掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。（2）局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。（3）必须采用抗静电、阻燃风筒。（4）除尘风机、抽出式局部通风机和位于掘进工作面附近100M范围内的压入式局部通风机。（5）瓦斯喷出区域和煤与瓦斯突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。 （6）掘进巷道采用混合式通风时，