电子课件-《掘进与支护(第二版)》-A10-3048-第四章-岩石平巷施工

1、掘进与支护1（1）钻眼爆破法:（2）机械掘进法岩巷开挖方法2钻眼装岩运输支护钻眼装药爆破通风装岩运输支护装药爆破通风钻爆法施工工艺3目 录第五章 岩石平巷施工第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法第二节第三节光面爆破掘进通风与综合防尘第四节岩石的装载与转运第五节巷道施工组织与管理思 考 练 习 题4第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法基本概念炮眼利用率：炮眼实际爆落深度与炮眼深度之比。炮眼密集系数：周边眼间距与其最小抵抗线的比值。装药系数：炮眼中装入药卷的长度与炮眼长度之比。单位炸药消耗量：爆破1m3实体岩石所需要的炸药量，也就是掘进工作面一次爆破所用的总炸药量和这一次爆下的实体岩石总体积之比。掏槽：用

2、机械、水力或爆破等方法从采掘工作面煤壁或岩壁先掏出部分煤或岩石以增加自由面的工序。5第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法光面爆破6第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法光爆效果7第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法一. 工作面炮眼布置（一）掘进工作面炮眼分类掏槽眼：最先起爆，为后爆炮眼创造附加自由面；辅助眼：又称崩落眼，扩大槽腔、破碎岩石，为周边眼创造自由面；周边眼：最后起爆，控制断面形状、大小和轮廓。8第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法（二）炮眼布置选择合适的掏槽方式，布置掏槽眼按光爆要求确定最小抵抗线，布置周边眼布置底眼 均匀布置辅助眼 炮眼布置步骤炮眼布置原则“抓两头、带中间”。即首先选择掏槽方式和掏槽

3、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。掏槽眼布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。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，眼底落在在同一平面上。辅助眼以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间。 9第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法1.掏槽眼作用：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崩出第二个自由面来，为其它炮眼的爆破创造有利条件。位置：断面中央偏下便于掌握打眼方向、其上部炮眼的岩石借助自重崩落；尽可能布置在软弱岩层中。方式：斜眼掏槽直眼掏槽混合掏槽10第一节

4、巷道施工中的钻眼爆破破岩法11第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法单向掏槽：软岩或具有层、节理或软夹层的岩层（5070）楔形掏槽：各种岩层，应用最为广泛（ 6575） 锥形掏槽：f 8的坚硬岩石，主要用于井筒施工斜眼掏槽12第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法直眼掏槽 直眼掏槽要以空眼作为附加自由面。空眼的作用，一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用，另一方面使受压岩石有必要的碎胀补偿空间。 13第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法混合掏槽其中斜眼成75 85，在直眼起爆后起爆，起抛渣和扩槽作用。直眼掏槽和斜眼掏槽的适用条件序号选用条件直眼掏槽斜眼掏槽1234567开挖断面大小地质条件炮眼深度对钻眼要求

5、爆破材料消耗施工条件爆破效果大小断面均可以，小断面更优韧性岩层不适用不受断面大小限制，可以较深钻眼精度影响大炸药、雷管用量较多钻眼互相干扰少爆堆较集中适用大断面适用各种地质条件受断面大小限制，不宜太深相对来说可稍差些相对较少钻机干扰大抛渣远，易损坏设备14第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法2.周边眼作用：爆落巷道周边岩石，形成设计的巷道断面轮廓。布置（按光爆要求）：帮眼和顶眼：布置在巷道设计掘进断面的轮廓线上，软岩或裂隙发育处应加空心眼起导向作用，眼距缩为200300mm，眼底稍向外偏斜（不超过100150mm）。眼间距与其最小抵抗线应满足：K为炮眼密集系数，0.6（软）1.0（硬） ；E为周边

6、眼间距，400600mm（与一般规律相反，软岩取小值，硬岩取大值）；W为最小抵抗线。15底眼：眼口高出巷道底板150200mm，眼底低于底板100200mm，间距500700mm。若采用抛渣爆破，眼间距缩小为400mm左右，眼深加深200mm左右，每个底眼增加12个药卷。第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法16第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法3. 辅助眼作用：又称崩落眼，大量崩落岩石和继续扩大掏槽。布置（按光爆要求）：均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，间距500700mm，略大于其抵抗值。17第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法 爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目和单位炸药消耗量。1.炮眼直径D

7、现场多根据药卷直径确定炮眼直径。以炮眼直径比药卷直径大810mm为宜，目前国内岩巷掘进均采用直径32mm、35mm两种药卷，所以炮眼直径为40mm45mm。当采用光面爆破时，由于国内还没有专门药卷，一般用直径25mm药卷代替。2.炮眼深度我国煤矿巷道掘进中，通常是以月进尺任务和凿岩、装岩设备的能力来确定每一循环的炮眼深度。采用气腿式凿岩机时，炮眼深度以1.82.5m为宜。采用配有高效凿岩机的台车时，眼深可达3.0 m。（三）爆破参数的确定18第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法3.炮眼数目确定方法：一般先进行初步估算得出炮眼总数，然后在断面图上做炮眼布置，并通过实践调整修正，从而得到经济合理的实际

8、炮眼数目。根据单位炸药消耗量定额估算：N为炮眼数目； q单位炸药消耗量定额，kg/m3；S巷道掘进断面积，m2；m每个药卷的长度，m；炮眼利用率；a装药（满度）系数，即装药长度与炮眼长度之比， 一般取0.50.7；P每个药卷的质量，kg。19第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法设一次掘进循环中装药炮眼的平均深度为l，则每个炮眼装药量为：则，一个循环所需炸药量为：按单位炸药消耗量定额计算一个循环所需炸药量为：所以有，每个炮眼装药长度单位长度药卷的质量根据单位炸药消耗量估算炮眼数目的公式推导20第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法4.单位炸药消耗量q指爆破1m3实体岩石所需要的炸药量，也就是工作面一次爆破

9、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：目前国内一般按定额选用，矿山井巷工程预算定额试行本中规定的岩巷掘进炸药消耗量定额见下表。表中所列定额是按2号岩石硝铵炸药制定的，若采用其他炸药时，则需根据爆力大小加以适当修正，即21第一节 巷道施工中的钻眼爆破破岩法 影响炸药消耗量的主要因素： (1)炸药性能 对同一种岩石，采用威力大的炸药，炸药消耗量就小 反之，炸药消耗量就增大。我国目前一般多采用岩石硝铵炸药。 (2)岩石的物理力学性质 一般讲，岩石坚固性系数f愈大，炸药消耗量也愈大 反之则愈小。岩石的层理、节理、裂隙的发育程度对炸药消耗量的影响也很大，对同一种岩石来说，如层理、节理、

10、裂隙发达(在一定限度内)，炸药消耗量就会减少。 (3)自由面的大小和数目 自由面数目增多，炸药消耗量就会减少。 除以上因素外，还有炮眼直径和炮眼深度等。因影响因素太多，到目前为止，还没有解决精确计算炸药消耗量问题的办法。 22第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法平硐、平巷炸药和雷管消耗定额 使用非标准炸药时的调整系数 巷道类别1号岩石硝铵炸药2号岩石硝铵炸药1号煤矿硝铵炸药2号煤矿硝铵炸药3号煤矿硝铵炸药煤巷及半煤岩巷0.861.001.04岩石巷道0.911.001.101.281.3323第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法三. 装药与起爆（一）爆破器材的选择矿用炸药：硝铵类炸药（过去煤矿普遍使用

11、）：直径32、35、38mm，重量100、150、200g的药卷，有效使用期为6个月。当穿过有瓦斯地段时，采用煤矿硝铵炸药；坚硬岩石可考虑采用粉状高威力炸药。煤矿乳化炸药（目前煤矿普遍使用）。含水炸药（乳化、浆状、水胶炸药）。起爆材料：采用8号电雷管。在穿过有瓦斯地层时，不能选用秒延期雷管，毫秒延期雷管总延期时间也不能大于130ms。24第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法（二）装药结构与装药量基本概念正向（起爆）装药：先装入被动药包，后装入起爆药包，所有药包和雷管的聚能穴都朝向眼底，最后用炮泥填满炮孔。对于硝铵类炸药，易出现残孔和残药以及拒爆等事故。反向（起爆）装药：先将起爆药包装入眼底，然后装

12、入被动药包，最后填满炮泥，药包和雷管的聚能穴都朝向眼口。爆炸能量得到充分利用，爆炸效果较好。规程规定 在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施。25第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法耦合装药：药卷（包）直径基本等于炮眼直径的装药结构，能在有限的容积内装填最多的炸药。不耦合装药：药卷（包）直径明显小于炮眼直径的装药结构，其衡量指标是炮眼直径与装药直径的比值，称为不耦合系数。连续装药：药卷（包）密接地装入炮眼中，它结构简单、易于操作，是常用的装药结构。不连续装药（间隔装药）：药卷（包）在炮眼中被分成数段，段间用空气或其他材料隔开，在装药量相

13、同的条件下，它能使装药沿炮眼长度方向上均匀分布或调整装药重心位置。26第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法1.掏槽眼装药结构：反向连续装药，深度比其他炮眼加深200mm装药量（装药系数）：斜眼掏槽：0.40.6直眼掏槽：0.70.82.周边眼装药量（2号岩石硝铵炸药，g/m）：软岩：70120g/m；中硬：200300g/m；硬岩：300350g/m。27第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法常遇岩层中煤矿巷道周边眼的光爆参数岩层情况岩石坚固性系数, f炮眼直径mm炮眼间距mm最小抵抗mm炮眼密集系数mm装药量kg/m完整、稳定、中硬以上81042456007005007001.01.10.20.3中硬

14、、层节理不发育6835425006006008000.80.90.150.2松软、层节理发育635423505005007000.70.80.100.15 装药结构：单段空气柱装药（小于2.0m炮眼）无瓦斯工作面采用反向不耦合间隔装药结构：较大的缓冲空间、装药均匀（ 25mm药卷、大于2.0m炮眼）28第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法3. 辅助眼装药结构：同掏槽眼，反向装药。装药量：装药系数0.450.6。29第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法30第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法31第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法（三）连线与起爆采用串联电爆网路，用发爆器起爆。使用多段毫秒雷管，按照爆破图表规定

15、的起爆顺序全断面一次起爆。起爆顺序首先掏槽眼其次辅助眼最后周边眼注意：不同种类、不同工厂、不同期出厂的雷管不能同时使用； 在有瓦斯爆炸危险的地点，雷管总延期时间不能超过130ms。32第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法四. 爆破说明书和爆破图表1.爆破说明书爆破原始资料：井巷名称、用途、位置、形状尺寸、岩层性质、地质条件及瓦斯情况等；选用的钻眼爆破器材：炸药、雷管的品种及性能参数、凿岩机的型号、性能；爆破参数的计算选择：掏槽方法、炮眼直径、深度、数目、单位耗药量；爆破网路的计算和设计；安全措施。33第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法2.根据说明书绘出爆破图表炮眼布置图装药结构图爆破原始条件表爆破参

16、数（炮眼布置、装药量及起爆顺序等）表预期爆破效果表煤矿安全规程规定 爆破作业必须编制爆破作业说明书，说明书必须符合下列要求：（一）炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸，炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图表示。（二）炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度，使用炸药、雷管的品种，装药量，封泥长度，连线方法和起爆顺序。（三）必须编入采掘作业规程，并及时修改补充。爆破工必须依照说明书进行爆破作业。34第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法3. 例：某矿一250m水平总回风巷掘进时的爆破作业图表 表53 爆破原始条件 表54 装药量及起爆顺序

17、35第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法目 录表55 预期爆破效果36第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法五. 钻眼工作1. 测量定位眼工作中线确定方向腰线确定坡度以巷道中线为基准布置炮眼孔位37第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法方向：中线激光指向仪或三点延线法。炮眼布置，应以巷道中线为基准，准确地定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并做好标志。激光指向仪牢固地固定在距工作面100 m以外的巷道顶板的中心线位置上。38第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法坡度：腰线倾斜仪。腰线通常设在巷道无水沟侧的墙上，距轨面标高1.0m。腰线可用倾斜仪挂在腰线上来延长。39第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法炮眼孔位布置人工布孔

18、（找尺轮线定眼位）激光布孔仪定眼位40第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法2.凿岩机械的选择气腿式凿岩机：机动灵活、可多台同时打眼，辅助工时短，便于组织快速施工；平行作业管理复杂、劳动强度大、效率低。41第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法凿岩台车：速度快、效率高、质量高、劳动强度低；钻装不能平行作业、辅助工时长。42第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法钻装机：减少了辅助时间，全机械化作业，速度快、效率高、质量高、劳动强度低；结构复杂、投资及保养维修费用高。43第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法钻眼方式凿岩台车钻装机气腿式凿岩机适宜钻眼深度1.82.5（一次钻进深度）1.82.5（一次钻进深度）一般1.22

19、.0优缺点1. 钻眼全部机械化2. 质量高、人员少、工效高3. 不能平行作业4. 辅助时间长1. 全部机械化2. 质量高、人员少、工效高3. 不能平行作业4. 一机多用5. 结构复杂1. 钻眼装岩平行作业2. 机动灵活，辅助时间短3. 多机作业，钻眼总时间短4. 组织工作复杂、劳动强度大、工效低适用条件每台机械占用断面12中硬岩石 1.52.0坚硬岩石 1.01.5巷道倾角平巷各类倾角要求机械维修能力强，配件修治及时，操作技术熟练小断面凿岩机械的选择44第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法 3.工作面供风、供水设备在工作面集中供风、供水，将分风、分水器设置在巷道两侧，既方便钻眼，又不影响其他工作。

20、4.岗位责任制实行定人、定凿岩机、定位、定眼数、定时间的岗位责任制，有利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度、角度，有利于对凿岩机的保养。45第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法六、钻眼爆破安全技术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，应处理好后再开眼；不允许在残眼内继续钻眼；开眼时给风阀门不要突然加大，待钻进一段后，再开大风门；为避免断钎伤人，推进凿岩机不要用力过猛，更不要横向用力；凿岩时钻工要站稳，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；缺水或停水时，应立即停止钻眼；工作面全部炮眼钻完后，要把凿岩机具清理好，并撤至规定的存放地点。46第一节巷道施工中的钻眼爆破

21、破岩法 2.爆破安全注意事项（见煤矿安全规程）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距离；放炮母线要妥善地挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离，装药前要测试放炮母线是否导通； 在规定的安全地点装配引药(起爆药卷)；在瓦斯矿井中进行爆破作业时，必须在现场执行“一炮三检制”（在采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长、瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯）；装药时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给药卷加防水套，以免受潮拒爆；发

22、现瞎炮应及时处理。如瞎炮是由联线不良或错联所造成，则可重新联线补爆；如不能补爆，则应在距原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼，重新装药放炮，严禁手拉或掏挖瞎炮。47第一节 巷道施工中的钻眼爆破破岩法 3.巷道掘进中良好的钻眼爆破工作应满足的条件1. 爆破后形成的断面应符合设计要求和井巷工程施工及验收规范的标准，巷道的方向与坡度均应符合设计规定。2. 爆破的岩石块度应有利于提高装岩生产率，爆破下来的岩石块度和堆积状况便于装岩和运输，便于装岩和钻眼平行作业。 3. 爆破对巷道围岩震动和破坏小，不崩倒支架，有利于巷道的维护。4. 爆破单位体积岩石的炸药和雷管消耗量要低，钻眼工作量要小，炮眼利用率要高（8

23、5%以上）。48第一节巷道施工中的钻眼爆破破岩法爆破效果的影响因素及控制措施49第二节 光面爆破一、光面爆破的概念二、光面爆破的种类1、根据施工方法不同来分（1）轮廓线光爆法。（2）预裂爆破法。（3）普通光爆法，又称修边爆破法。2根据孔深来分（1）浅孔光爆。孔深1.8m。（2）中深孔光爆。1.8m孔深2.5m。（3）深孔光爆。2.5m孔深5.0m。（4）超深孔光爆。孔深5.0m。三、光面爆破的优点有哪些？50第二节 光面爆破三、光面爆破效果要求1.眼痕率。即爆破后周边眼在围岩上留下的半个眼痕，硬岩不小于80%，中硬岩不小于60%；软岩巷道，周边成形应符合设计轮廓。2.两炮的衔接台阶尺寸。眼深小

24、于3m时，不得大150mm；眼深为5m时，不得大于250mm。3.岩面不应有明显的炮震裂缝。4.巷道周边不应欠挖，平均线性超挖值应小于200m。四、光面爆破的基本原理51第二节 光面爆破五、光面爆破的参数1.周边眼的间距与最小抵抗线周边眼间距与最小抵抗线之比称为密集系数。当密集系数为0.81.0时，能得到较好的爆破效果，在岩石松软、破碎、节理发育带，密集系数应取0.60.8，巷道断面小或岩石坚硬时，取1.01.2为宜。2.装药量光爆周边眼应采用爆速较低、密度较小、感度高和爆轰稳定的低威力炸药。3.装药结构（1）细药卷不耦合装药。（2）眼底集中空气柱装药。（3）分节空气柱装药。4.周边眼起爆。实

25、践证明只要周边眼起爆时差不大于100ms，爆破效果就比较好。52第二节 光面爆破六、光面爆破的周边眼布置在硬岩中，周边眼口应布置在巷道的轮廓线上，眼底不宜超过轮廓线100mm；在软岩中，眼口应在轮廓线以100mm处，眼底应正好落在轮廓线上，当工作面处在易冒落破碎的软岩夹层（无瓦斯）时，可在软岩夹层上加打空眼，起导向作用。七、实现光爆的技术要求1.密打眼，近距离。周边眼眼距为300450mm。2.重视二圈眼。二圈眼的距离也要适当加密，约550650mm，3.钻眼操作规范。准确看线，轮尺定位；预量钎长，长钎打眼；4.小药卷，少装药。装药量为100150g/m。5.同段雷管，一次起爆。6.预留光面层

26、，分两次起爆。53第三节 掘进通风与综合防尘一. 通风的作用与目的保持工作面合适的温度；排除炮烟等有害气体和粉尘；提供新鲜风流。规程第一百条 井下空气成分必须符合下列要求：（一）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。（二）有害气体的浓度不超过表1规定。瓦斯、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执行。矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。规程第一百零二条规程第一百条和第七百三十九条规程第一百零三条54二. 掘进通风方式1.压入式通风优点：有效射程大，冲淡和排出炮烟的作用比较强；工作面回风不通过扇风机，在有瓦斯的工作面采用该方式较安全。缺点：长距离巷道掘

27、进排出炮烟需要风量大，所排出炮烟在巷道中随风流扩散、蔓延范围大，工人进入工作面要穿过这些蔓延的污浊气流。第三节 掘进通风与综合防尘 风流从风筒口流入后，风流与炮烟相互掺混，使得风流速度逐渐降低而断面逐渐扩大，风流到一定距离后就反向流出工作面。从风筒口到风流反向点的距离称为风机的有效射程l。有效射程以外的炮烟呈涡流状态而不能迅速排出。552.抽出式通风优点：有效吸程的排烟排尘效果好；排除炮烟所需的风量小；回风流不污染巷道。缺点：有效吸程短，要求风筒口离工作面很近时才能获得满意效果；工作面回风通过扇风机，在有瓦斯的工作面采用该方式不安全。第三节 掘进通风与综合防尘 风流沿巷道进入工作面，然后反向进

28、入风筒。风流的有效作用范围称为有效吸程l。有效吸程以外的炮烟呈涡流状态而不能迅速排出。563.混合式通风压入式和抽出式的联合运用第三节 掘进通风与综合防尘 当掘进巷道太长，一台局扇不能满足要求时，可在局扇4风筒的1/3长度处串联一台局扇3，同时要求3和4的抽出风量大于压入式局扇1的吸入风量的20%25%。57第三节 掘进通风与综合防尘通风方式优点缺点适用条件压入式1. 污风不通过局部通风机，安全性高；2. 有效射程远，工作面通风效果好；3. 正压通风，可使用柔性风筒。1. 污风经巷道排出，作业环境差；2. 巷道较长时，污风排出巷道的时间长，需要风量大。1. 有瓦斯涌出的掘进巷道；2. 岩石掘进

29、巷道；3. 在瓦斯喷出和突出区域的掘进巷道只能采用压入式通风。抽出式1. 污风经风筒排出，巷道作业环境好；2. 当风筒吸入口距工作面小于有效吸程时，通风效果好，所需风量少。1. 有效吸程较短，风筒吸入口距工作面较远时，通风效果差；2. 污风通过局扇，当局扇防爆性能不良时，有瓦斯爆炸危险；3. 不能使用柔性风筒。1. 用于无瓦斯的巷道掘进；2. 确保局扇防爆性能良好的条件下可用于有瓦斯涌出的掘进巷道；3. 使用引射器通风时宜采用此种通风方式。混合式1. 兼有压入式、抽出式的优点，通风效果最佳；2. 用压气引射器替代压入式局扇，机动性好，可用于小断面掘进巷道。1. 通风设备较多，管理较复杂；2.

30、抽出式风机不能使用柔性风筒。1. 大断面、长距离无瓦斯涌出巷道；2. 在有瓦斯涌出巷道应用时，必须制定安全措施；3. 采用除尘风机净化风流时可用于综掘巷道。通风方式优缺点比较58第三节 掘进通风与综合防尘煤矿安全规程第一百二十七条： 掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。 煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式，不得采用抽出式（压气、水力引射器不受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。 瓦斯喷出区域和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。4.通风方式的选择59第三节 掘进通风与综合防尘三. 掘进通风设施1.局部扇风机（局扇）轴流式体积

31、小、效率高、使用方便，但噪声大，最常用的有5.5kw和11kw两种。离心式 适用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性气体的环境中，在交流50Hz，电压为380V或660V的电路中，作为井下巷道局部通风之用，尤其适用于较长盲巷的局部通风，也可作为大型建筑的通风换气之用。YBT系列矿用隔爆型轴流式局部通风机 60第三节 掘进通风与综合防尘 2.风筒（见下表）刚性风筒：铁风筒、玻璃钢风筒等，直径4001000mm；适用于各种通风方式，但笨重、接头多、体积大，储存、搬运和安装都不方便。柔性风筒：胶布风筒、软塑料风筒等，直径300600mm；在巷道掘进中广泛使用，具有轻便、安全性能可靠等优点，但

32、易被划破，只能用于压入式通风。带刚性骨架的可缩性风筒：在柔性风筒内每隔一定距离加钢丝圈或螺旋形钢丝圈；既可用于压入式通风，又可用于抽出式通风；具有可缩的特点。 3.引射器：有水力引射器和压气引射器两种。水力引射器无电气部件，能降温、除尘、消烟，适用于瓦斯大、供风量不大的煤巷掘进，但效率较低，能力有限 。压气引射器是利用压缩空气为动力的一种通风设备，特别适用于高瓦斯区、小断面巷道掘进通风 61第三节 掘进通风与综合防尘风筒规格表井巷200-1000mm橡胶覆布双抗正压风筒井巷300-1000mm可缩性负压风筒62第三节 掘进通风与综合防尘3. 掘进通风设施的选择依据送风量和通风距离。矿山井巷工程

33、施工及验收规范第9.4.1条 掘进工作面需要风量的计算，应符合下列规定： 一、放炮后15min内能把工作面的炮烟排出； 二、按掘进工作面同时工作的最多人数计算，每人每分钟的新鲜空气量不应小于4m3； 三、风速不得小于0.15m/s； 四、混合式通风系统的压入式扇风机，必须在炮烟全部排出工作面后方可停止运转。 根据现场经验，通风距离在200m以内可选用直径为400mm的风筒；通风距离为200600m可选甩直径为500mm的风筒；通风距离在5001000m可选用直径为600800mm的风筒；通风距离在1000m以上可选用直径为8001000mm的风筒。63四. 独头长距离通风独头长距离通风的关键是

34、最大限度地保持风筒平、直、紧、稳，减少漏风和降低阻力并保证风机的正常运转。一般应做到以下几点：防止和减少漏风；降低通风阻力；保障局部通风机的安全正常运转；局部通风机的安装和使用。第三节 掘进通风与综合防尘64第三节 掘进通风与综合防尘五. 综合防尘技术1.为什么要进行综合防尘？矿尘（粉尘）的危害危害人体健康，容易引起尘肺、慢性中毒、皮肤病等；容易引起煤尘爆炸，严重威胁矿井安全生产；加速机电设备和仪器仪表的磨损、缩短其寿命，降低其检测精度；污染环境，破坏井下气候条件，使工作场所能见度降低，工伤事故增加，工程质量下降。规程第七百三十九条 作业场所空气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合表26要求

35、。65第三节 掘进通风与综合防尘2.综合防尘技术措施加强通风排尘 通风除尘是稀释和排除工作地点悬浮粉尘，防止过量积累的有效措施。应合理地选择风速、通风方式进行通风，保持掘进工作面有足够的风量，使空气中的矿尘及时排除。湿式钻眼严禁在没有防尘措施的情况下进行干式凿岩。喷雾洒水 洒水是避免装岩或扒矸时粉尘飞扬。喷雾是借助喷雾器使水成雾状喷出，降低粉尘浓度。 水泡泥 装药时使用水炮泥是降低爆破粉尘的重要措施 净化风流 在矿井水平大巷的两翼，采区进风石门及工作面进风流中安 装水幕，对风流进行净化。 湿式除尘风机 湿式除尘风机是除尘器与风机合为一体，利用机载配套风机进行除尘。 加强个人防护所以接触粉尘作业

36、人员一定要戴防尘口罩。目 录66第四节 岩石的装载与转运一装岩设备按用途分平巷斜巷装煤装岩按行走机构分轨轮式履带式轮胎式按工作机构分铲斗式后卸式侧卸式耙斗式蟹爪式立爪式蟹立爪式按使用的动力分电动 风动 内燃机驱动67第四节 岩石的装载与转运1.铲斗后卸式装岩机编号含义： Z铲斗式装岩机， 20铲斗容积， B隔爆动力：电动、风动；行走方式：轨轮式；工作方式：前装后卸。 68第四节 岩石的装载与转运铲斗后卸式装岩机的使用69第四节 岩石的装载与转运 要求巷道较高，扬起粉尘较多，生产能力低，必须在轨道上行驶，装载宽度受到限制。缺点：70第四节 岩石的装载与转运2.铲斗侧卸式装岩机ZC1型侧卸式装岩机

37、 动力： 液压传动；行走方式： 履带式；工作方式： 正面铲取， 前方侧转卸载。 1铲斗； 2铲斗座； 3连杆； 4铲斗臂； 5升提油缸；6防爆开关箱； 7履带； 8电动机； 9侧卸油缸编号含义：Z铲斗式装岩机，60铲斗容积，L履带行走， C侧卸，B隔爆，D电动驱动 ZLC-60B：生产能力90m3/h，最大爬坡度10 ZCD60R：生产能力70m3/h，最大爬坡度1271第四节 岩石的装载与转运ZC2型侧卸式装岩机 72第四节 岩石的装载与转运73第四节 岩石的装载与转运ZLC60型侧卸式装岩机 74第四节 岩石的装载与转运75第四节 岩石的装载与转运3.耙斗式装岩机适用条件：净高大于2m，净

38、断面5m2以上的平巷及倾角不大于35的斜巷掘进装岩。按耙斗容积分类，分别适用于净断面4.5m2、6m2、9m2巷道掘进。其中P30B、P60B可增设风动推车系统（气动调车盘），加快井下调车速度。动 力： 电驱动；行走方式： 轨轮式；工作方式： 耙装式。 规程第七十五条 高瓦斯区域、煤与瓦斯突出危险区域煤巷掘进工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机。76第四节 岩石的装载与转运编号含义：P耙斗式装岩机，D调车盘结构，B隔爆，30/60耙斗容积。77第四节 岩石的装载与转运P30B型耙斗装岩机 工作特点：固定装置卡轨器， 尾轮固定楔悬吊， 前移人推、电机车顶、主副滚筒同时缠绕钢丝绳， 距工作面620m

39、。优点：结构简单、维修量小、制造容易、安全可靠、粉尘量小、铺轨简单、适应面广和装岩生产率高。是目前应用最广的装载设备。缺点：钢丝绳和耙斗磨损较快，工作面堆矸较多，影响其他工序工作。78第四节 岩石的装载与转运耙斗装岩机装载动画79第四节 岩石的装载与转运拐弯巷道耙装机装岩示意图1、4-尾绳轮；2-双滑轮；3、5-耙斗；6-耙装机80第四节 岩石的装载与转运81第四节 岩石的装载与转运4. 蟹爪式装岩机连续式82第四节 岩石的装载与转运特点：蟹爪式装岩机连续耙装、装载宽度不受限制、易于组织机械化作业，生产率较高，产生粉尘较少，而且在装岩过程中不需铺轨，装岩时人工辅助工作量也较少。 装岩时，铲板必

40、须插入岩堆，当发生岩堆塌落压住蟹爪时，必须将装岩机退出，再次前进插入岩堆后装载。此外，为清除工作面两帮岩石，装岩机需多次移动机身位置，要求底板平整，不适用于软岩。83第四节 岩石的装载与转运84第四节 岩石的装载与转运5.立爪式装岩机连续式85第四节 岩石的装载与转运立爪式装岩机外观图 在隧道施工中的LZ-120立爪装岩机86第四节 岩石的装载与转运6.蟹立爪式装岩机连续式87第四节 岩石的装载与转运7.装岩机的选择因素： 巷道断面尺寸； 装岩机性能： 适用条件、 装载宽度、 生产能力、 可靠性、 可操作性、 维修难易程度； 装岩机与其它设备的配套； 装岩机的造价和效率等。88第四节 岩石的装

41、载与转运二调车工作固定错车场调车：装岩机工时利用率20% 30%活动错车场调车：浮放道岔调车：装岩机工时利用率30%40%；翻框式调车器；风动调车器。专用转载设备转载：胶带转载机：装岩机工时利用率60%70%；斗式转载机（梭式列车或仓式列车）：装岩机工时利用率80%以上。89第四节 岩石的装载与转运1.固定错车场调车装岩机工时利用率20%30%90第四节 岩石的装载与转运2.活动错车场调车（1）浮放道岔装岩机工时利用率30%40%91第四节 岩石的装载与转运92第四节 岩石的装载与转运（2）翻框式调车器93第四节 岩石的装载与转运（3）风动调车器94第四节 岩石的装载与转运3.利用专用转载设备

42、 为了进一步减少调车时间、提高装岩机工时利用率，将装岩和运输工作组织成“装岩机转载机运输机（矿车等）”三个过程的作业线。即装岩机将岩石装入专用转载机，再由转载机将岩石装入运输机，如下图所示。这一作业线与错车场比较，它可以将装岩机的工时利用率由3040提高到6070（用长转载输送机转载），甚至80%以上（用梭式矿车和仓式列车转载）。专用转载设备包括胶带转载机和斗式转载机。 胶带转载机又分为悬臂式、支撑式和吊挂式三种； 斗式转载机主要有梭式矿车和仓式列车两种。95第四节 岩石的装载与转运（1） 胶带转载机胶带转载机分类96第四节 岩石的装载与转运悬臂式胶带转载机97第四节 岩石的装载与转运悬臂式胶

43、带转载机及其连续装车调车方法98第四节 岩石的装载与转运（2）梭式矿车加长加宽 主要由装有运输机的槽形车厢和行走部分组成，用矿山机车牵引在轨道上行驶。车体设置在2个转向架上,在车厢底板上装有刮板或链板运输机，用风或电力驱动，也有风电两用的。 将煤或矸石从车厢的装载端装入，连续转动的刮板或链板运输机自动将其转到卸载端；待整个梭车装满，由机车牵引至卸载场，开动运输机，即可将煤或矸石自动卸下。梭车可单车使用，也可若干辆串接组成梭式列车运行。采用梭车可减少调车和出碴时间，加快巷道掘进速度。99第四节 岩石的装载与转运梭式矿车100第四节 岩石的装载与转运头部车；若干中部车可根据一次爆破出的岩石量确定中

44、部车数量；尾部车；刮板运输机。组成（3）仓式列车加长，小断面 将多个矿车连成整体，纵向成槽状，车箱底部为一刮板输送机。用于掘进工作面，矿石从一端向列车装载,利用输送机可将矿石布满整个列车车箱,然后用机车牵引运行，可提高掘进工作面的运输效率。适用于煤巷和半煤岩巷的掘进运输。101第四节 岩石的装载与转运名 称型 号CCLECC-5DS-71阜新新邱车辆容积 /m3145（t）156轨 距 /mm600457-装载最小曲率半径/m1512.5-通行最小曲率半径/m157.5-6.5刮板输送机型式单链刮板双链刮板双链刮板双链刮板链 速 /ms-10.0520.170.110.16电动机功率/kW13

45、101511电动机转速/rmin-114501500740外形尺寸长 /m2912.41512.8宽 /m1.22（头部）0.80（中间）1.15（头部）0.74（中间）1.21.09（头部）0.88（中间）高 /m1.251.41.61.24总 重 量 /t1810仓式列车的型号及主要技术特征表 102第四节 岩石的装载与转运三、提高装岩工作效率的途径单位：m3/台班（国内）或m3/工（国外）国外追求效率，但速度往往不高；国内追求速度，但效率往往不高多工序平行作业。措施：提高装岩机工时利用率，缩短循环装岩时间。选用和研制高效能的装岩机，在现有设备中，要根据巷道断面大小选用装岩机。做好爆破工作

46、：岩块、岩堆、底板。发展一机多用设备。加强装岩调车的组织管理工作。保证装岩熟练，减少故障。实行工种岗位责任制。提供可靠的动力保障。保证轨道质量：提高行车速度，防止掉道。加强调度工作，及时供应空车。103主要内容第五节 巷道施工组织与管理 一、一次成巷作业方式 二、一次成巷的施工组织管理工作 ：104 一、一次成巷作业方式巷道施工有两种方法，一是一次成巷，二是分次成巷。一次成巷是把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌三个分部工程视为一个整体，在一定距离内，按设计及质量标准要求，互相配合，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。分次成巷是把巷道的掘进和永久支护两个分部工程分两次

47、完成，先把整条巷道掘出来，暂以临时支架维护，以后再拆除临时支架进行永久支护和水沟掘砌。一次成巷的优点：一次成巷具有作业安全，施工速度快，施工质量好，节约材料，降低工程成本和施工计划管理可靠等优点。分次成巷的缺点是成巷速度慢，材料消耗量大，工程成本高。因此，矿山井巷工程施工及验收规范中明确规定，巷道的施工，应一次成巷。除了工程上的特殊需要外，一般不采取分次成巷施工法。但在实际施工中，急需贯通的通风巷道，可以采用分次成巷的方法，先以小断面而贯通，解决通风问题，过一段时间以后再刷大，并进行永久支护。在施工长距离贯通巷道时，为了防止测量误差造成巷道贯通上的偏差，在贯通点附近，可以先以小断面贯通，纠正偏

48、差后再进行永久支护。在巷道贯通点，必须采用分次成巷施工法。105 一、一次成巷作业方式掘进与永久支护平行作业1、掘进与永久支护作业根据掘进和永久支护两大工序在空间和时间上的相互关系，一次成巷施工法又可分为掘支平行作业、掘支顺序作业(亦称单行作业)和掘支交替作业。掘进与永久支护平行作业，是指永久支护在掘进工作面之后一定距离处与掘进同时进行。矿山井巷工程施工及验收规范中规定，掘进工作面与永久支护间的距离不应大于40 m。这种作业方式的难易程度，取决于永久支护的类型。如永久支护采用金属拱形支架。这时的掘进和支护只有时间上的先后，而无距离上的差别。若永久支护为碹体支护，掘进和砌碹之间就必须保持适当的距

49、离才不会造成两工序的互相干扰和影响，也可防止爆破崩坏碹体。在这段距离内，可采用锚喷或金属拱形支架作为临时支护。所谓临时支护即为保证掘进工作面施工的安全而架设的支架。在永久支护施工时，临时支护则予以拆除。以锚喷作为临时支护时，不再拆除，将其作为永久支护的一部分。采用掘支平行作业时，在相距40m的范围内就有几个工种和几道工序在同时施工，工艺过程较为复杂。要求在有限的空间内，必须组织安排好各工种和各工序的密切配合，做到协调一致。采用掘支平行作业，要求生产的指挥者要有较高的组织能力和管理水平。106 一、一次成巷作业方式掘进与永久支护平行作业1、掘进与永久支护作业当永久支护为单一喷射混凝土支护时，喷射

50、工作可紧跟掘进工作面进行。先喷一层3050 mm厚的混凝土，作为l临时支护控制围岩。随着掘进工作面的推进，在距工作面2040m处再进行二次补喷，该工作与工作面的掘进同时进行，补喷至设计厚度为止。如永久支护采用锚杆喷射混凝土联合支护，则锚杆可紧跟掘进工作面安设，喷射混凝土工作可在距工作面一定距离处进行。如顶板围岩不太稳定，可以爆破后立即喷射一层3050 mm厚的混凝七封顶护帮，然后再打锚杆，最后喷射混凝土和工作面掘进平行作业，直至喷射厚度达设计要求。这种作业方式由于永久支护不单独占用时间，因而可提高成巷速度约30左右。但这种作业方式同时投入的人力、物力较多，组织工作比较复杂，一般适用于围岩比较稳

51、定及掘进断面大于8 m2的巷道，以免掘砌工作相互干扰，影响成巷速度。107 一、一次成巷作业方式掘进与永久支护顺序作业1、掘进与永久支护作业当围岩稳定时，掘、支间距为2040 m，当采用锚喷永久支护时，通常有两种方式，即两掘一锚喷和三掘一锚喷。两掘一锚喷，是指采用“三八” 工作制，两班掘进，一班锚喷。三掘一锚喷，是指采用“四六”工作制，三班掘进，一班锚喷。采取这种作业方式时，永久支护至掘进工作面之间应设临时支护。即先打一部分护顶护帮锚杆，以保证掘进的安全；锚喷班则按设计要求补齐锚杆并喷到设计厚度。这种作业方式的特点是掘进和支护轮流进行，由一个施工队来完成，因此要求工人既会掘进，又会砌碹或锚喷。

52、该作业方式主要工作单一，需要的劳动力少，施工组织比较简单。与平行作业相比成巷速度较慢，适用于掘进断面较小、巷道围岩不太稳定的情况。掘进与永久支护顺序作业，是指掘进与支护两大工序在时间上按先后顺序施工，即先将巷道掘进一段距离，然后停止掘进，边拆除临时支架，边进行永久支护工作。108 一、 一次成巷作业方式掘进与永久支护交替作业1、掘进与永久支护作业掘进与支护交替作业，是指在两条或两条以上距离较近巷道中，由一个施工队分别交替进行掘进和永久支护工作。即将一个掘进队分成掘进和永久支护两个专业小组，当甲工作面掘进时，乙工作面进行支护，甲工作面转为支护时，乙工作面同时转为掘进，掘进和永久支护轮流交替进行。

53、交替作业方式有利于提高工人的操作能力和技术水平，避免了掘进与永久支护工作的影响，但必须经常平衡各工作面的工作量，以免因工作量的不均衡而造成窝工。上述的三种作业方式中，以掘、支平行作业的施工速度最快，但由于工序间的干扰多，因而效率低，费用高。它适用于围岩稳定，断面大于8.0 m2，要求快速施工的工程。掘、支顺序作业和掘、支交替作业，其施工速度比平行作业低，但其人工效率高，掘、支工序互不干扰。对于围岩稳定性较差、管理水平不高的施工队伍，宜采用掘、支顺序作业及条件允许时亦可采用掘、支交替作业。109 一、 一次成巷作业方式2、一次成巷施工中应注意的几个问题(1)在以掘砌方式进行的施工中，掘进方面以打

54、眼和装岩为中心，砌碹方面以挖基础和砌碹为中心，尽量组织其他工序间的平行作业，可以充分利用时间和巷道空间，缩短各工序单行作业的时间。在实行掘、砌平行作业的工作面，要合理选定掘、砌之间的距离，使掘、砌间距保持在3040 m以内。因为掘砌间距的加长，虽然便于掘砌工作的安排，减少掘、砌之间的干扰，但使临时支架的用量加大，顶板暴露时间过长，不易控制，作业安全性差。(2)在以光面爆破掘进、锚喷永久支护方式进行的大断面一次成巷中，必须在爆破后立即登碴打好拱部锚杆和超前锚杆，在局部破碎地段应适当加大锚杆的密度并敷设好金属网，适当缩短掘进和永久支护(喷射混凝土)的间距，保证工程质量和安全。水沟应与永久支护同时完

55、成。110 一、一次成巷作业方式2、一次成巷施工中应注意的几个问题(3)巷道竣工后验收的主要内容是巷道的标高、坡度、方向、起点、终点和连接点的坐标位置，中线和腰线及其偏差值，水沟的坡度、断面，永久支护的规格质量等。巷道起点标高与设计规定误差值应控制在100 mm以内，施工中注意巷道底板的平整，局部凸凹度不超过设计规定100 mm，巷道坡度符台设计规定，局部允许误差为0.1。对于砌碹巷道的净宽，从中线至任何一帮的距离，主要运输巷道不得小于设计规定值，其他巷道不得小于设计30mm，并均不应大于设计规定50 mm；其净高要求腰线上、下均不得小于设计规定30 mm，也不应大于设计规定50 mm。对于锚

56、喷施工巷道，其净宽，要求从中线至任一帮最突出处的距离，主要运输巷不得小于设计规定，其他巷道不得小于设计规定50 mm，并均不得大于设计150 mm；巷道的净高要求腰线上下均不得小于设计规定30 mm，也不应大于设计规定150mm。喷射混凝土的厚度应达设计要求，局部的厚度也不得小于设计规定的90，锚杆端部和钢筋网均不得露出喷层表面。水沟的掘砌要和基础同时施工，水沟一侧的基础必须挖到水沟底以下。水沟深度和宽度的允许偏差为 30 mm，其上沿的高度允许偏差为 20 mm。水沟的坡度要符合设计要求，其局部允许偏差为 1，并保证水流畅通。永久轨道应紧跟永久支护后铺设。111二 、一次成巷的施工组织管理工

57、作1、坚持正规循环作业在巷道施工中，各主要工序和辅助工序都是按一定的顺序周而复始进行的，故称为循环作业。为组织循环作业，应将循环中各工序的工作持续时间、先后顺序和相互衔接关系，周密地以图表的形式固定下来，使全体施工人员心中有数，一环扣一环地进行操作，该图表则称为循环图表。在岩巷施工中，正规循环作业是指在掘进、支护工作面上，按照作业规程、爆破图表和循环图表的规定，在一定的时间内，以一定的人力、物力和技术装备，完成规定的全部工序和工作量，取得预期的进度，并保证生产有节奏地周而复始地进行。 实现岩巷的快速施工，非常成熟的经验是坚持正规循环作业和多工序平行交叉作业。112二 、一次成巷的施工组织管理工作 要实现正规循环作业，必须编制出符合现场实际情况，能切实指导施工的循环作业图表。其编制方法如下。（1）在编制图表前，首先要深入现场，对各工序正常施工所需要的人数和时间进行调查，选择并确定一次成巷的作业方式。（2）循环进度决定了每循环的工作量，循环进度大，则小班循环次数就少。根据我国目前一般技术装备条件可采用每班多循环，如地质条件差或巷道断面过大，亦可采用每班1循环以至每日1循环。 （3）根据所选的循环进度的工程量，分别把估算出的打眼、装岩和放炮、通风等主工工序所需的时间加起来，作为一个循环时间的主要部分。（4）以上述主要工序及所需