掘进工岗位操作规范课件.ppt

1、掘进工岗位操作规范,目 录,煤矿掘进基本知识,一、掘进的地位与作用：,采掘并举，掘进先行，以掘保采，以采促掘；采煤以掘进为前提，掘进又服务于采煤。,二、井巷的基本概念 ：,从地面到井下，掘进的工程主要包括井筒、巷道、峒室三大部分。 1、井筒 按坡度：立井、斜井、平峒。 按功能作用：通常有主井（出煤）、副井（材料、人员运输等）、风井（通风）、混合井（出煤、运料等）等 2、巷道 按坡度：水平巷道（平巷、石门等）、倾斜巷道（上山、下山等）； 石门：指垂直（或斜交）于煤层走向的水平巷道。 按煤岩：岩巷（断面中岩层占4/5及以上）、煤巷（断面中煤层占4/5及以上）、半煤岩巷道 按巷道类别：开拓巷道、准备

2、巷道、回采巷道 按作用：运输巷道（如工作面机巷、皮带上山、轨道上山等）、通风巷道（如工作面风巷、回风上山等）、排水巷道（如泄水巷、水仓等）、其它巷道等。,煤矿掘进基本知识,3、峒室 矿井主要有泵房、变电所、绞车房、炸药库、充电峒室、信号峒室、等候室、躲避峒等。 4、断面形状 主要有折线形（如矩形、梯形、斜梯形等）和曲线形（拱形、圆形、马蹄形、椭圆形等）两大类。 我矿采用的主要为拱形。 5、各种断面形状优劣顺序 巷道稳定性、承压受力方面：圆形马蹄形、椭圆形拱形梯形、矩形； 巷道断面利用率方面：梯形、矩形拱形马蹄形圆形； 施工难易方面：梯形、矩形拱形马蹄形圆形。,煤矿掘进基本知识,6、各种断面的分

3、类及适用条件 拱形巷道又主要分直墙半圆拱形、直墙三心拱形、直墙圆弧拱形等，对于底鼓严重的巷道还设底板反拱。它主要用于巷道服务时间长、顶底板压力大的开拓、准备巷道或回采巷道。 梯形巷道主要用于顶底板压力不是太大、侧压相对较大、服务时间不是太长的回采巷道或准备巷道，有时也用于压力不大的开拓巷道（特别是小型矿井）。 矩形巷道主要用于巷道压力不是太大、沿煤层掘进的准备巷道和回采巷道。 圆形巷道主要用于立井、煤仓等井巷、峒室，以及压力和变形都很大的开拓巷道（极软岩巷道）等。,一、巷道为什么要支护？ 绝大多数矿井巷道都必须进行支护。其原因是：巷道被开凿出来后，为了维护有效的空间，防止围岩变形、塌落，就必须

4、对巷道进行有效的支撑、这就是支护。 二、支护种类有哪些? 巷道支护可分为临时支护和永久支护两大类；临时支护最常见的种类有：金属前探护顶梁、无腿金属棚、有腿金属棚以及锚喷支护等；永久支护的种类较多，大体上可分为木支护、钢筋混凝土支护、金属支护、石材及混凝土砌碹支护和锚喷支护等。,巷道支护的种类及适用条件,三、我国矿井巷道支护形式有几种? 我国矿井巷道永久支护形式大体上可分为三类： 1、支架类可分为：木材支架，金属支架和钢筋混凝土支架三种。 2、砌碹支护类可分为：红砖碹；料石碹；混凝土碹；钢筋混凝土碹。 3、锚杆支护类可分为：锚杆支护；光爆锚喷支护(光面爆破加锚杆再喷射混凝土)；喷射混凝土支护；锚

5、网支护(锚杆加金属网)；锚喷网支护(锚杆、金属网再加喷射混凝土)；锚喷网索支护(锚杆、锚索、金属网再加喷射混凝土)。 四、几种类型可缩性金属支架的性能怎样? 煤矿常用的有拱形、封闭形、梯形可缩性金属支架。性能比较： 1、从支架的承载能力、控制围岩变形的效果以及可缩性能相比，以封闭性支架为最好，拱形支架次之，梯形支架较差。 2、就支架结构的繁简程度、支架加工、安设和回收，巷道断面开掘难易，断面利用率和支架成本高低，以及安设时对顶板和围岩的破坏情况而论，则以梯形可缩性金属支架最优，拱形次之，封闭形较差。,巷道支护的种类及适用条件,五、什么是锚喷支护、光爆锚喷支护和光爆锚喷网支护? 锚喷支护是使用锚

6、杆和喷射混凝土或喷浆联合支护。 光爆锚喷支护是先进行光面爆破，再进行锚杆和喷射混凝土或喷浆联合支护 光爆锚喷网支护是在光爆的基础上打上锚杆，再敷上一层钢筋网，然后用喷射混凝土或喷浆的支护。 六、锚喷支护方式与传统支护方式本质上有哪些不同? 传统的支护概念是：把巷道围岩划为一方，支撑体是另一方；由支撑体支撑住围岩，不许它移动，用来维护有效的巷道空间；这样支护也叫做被动支护，单纯的支撑体支撑。 锚喷支护的概念是：通过锚杆加固围岩，尽最大努力利用巷道周壁没有挖走的原岩体，共同发挥其支撑巷道的作用。人们把这种支护又叫做主动支护。充分利用巷道周壁的原岩体来参与支护。,巷道支护的种类及适用条件,七、锚喷支

7、护理论有哪几种不同理论观点? 1、组合梁论。锚杆的组合梁作用是被多数人认可的。组合梁理论是把层状的巷道顶板看作是由巷道两帮来支撑的“梁”，然后再通过这种“梁”来支撑巷道顶板上部的岩石压力。 2、悬吊作用论。锚杆支护的悬吊作用也是公认的锚杆支护作用。悬吊作用认为，锚杆上端锚固在围岩内部较坚硬的岩层中，把一层或几层稳定(或不稳定)且比较平而薄的直接顶板通过锚杆下端的托板及螺栓，锚固在比较坚硬的岩层上，起到悬吊作用。 3、拱形压缩带论。通过系统的布置锚杆，使巷道拱顶节理发育的岩体串联在一起，沿巷道的断面形成一个连续的具有自承力的拱形压缩带，使岩层得到补强，成为一个整体结构，支撑其自身重量和上部的顶板

8、压力。同时，还可以在杆杆支护的托板上衬以背板或金属网，以防止其表面掉渣及小块岩石冒落现象的继续发生。,巷道支护的种类及适用条件,4、减小压力拱高度论。在巷道内安设锚杆，能减小压力拱的拱高；假如在巷道跨度中间安设一根锚杆，相当于增加一个支座，使原拱分成两个小拱，小拱跨度为原拱的一半，如图311所示。假如安设3根锚杆能把拱分成四个小拱，亦即压力为原拱的1/4 。 八、锚喷支护有几种应用方式? 锚喷支护方式主要有以下四种： 1、只喷混凝土。在围岩稳定，地压不大而岩石表面易于风化的巷道中，仅喷射3050mm混凝土。 2、只用锚杆。层理性围岩，岩石表面整体性较好时，可仅用锚杆而不喷混凝土。 3、锚喷联合

9、支护。巷道因岩层理节理明显，为提高巷道稳定性并防止岩块脱落，采用锚杆和喷射混凝土的联合支护。 4、锚喷网支护。对于破裂性岩体、跨度又较大的巷道，除了喷射混凝土以外，在打锚杆之后，紧贴墙面铺一层金属网，在网上喷射一定厚度的混凝土层。金属网钢丝或钢筋直径312mm、网格150300mm。,巷道支护的种类及适用条件,九、在正常情况下，影响帮锚杆锚固质量主要有哪些因素？怎样提高帮锚杆的锚固质量？ 影响帮锚杆锚固质量主要有以下因素： 1、孔深超过规定要求。 2、搅拌锚杆药的时间过长或过短。 3、锚杆托盘没有紧贴巷壁。 4、锚杆螺母拧紧力矩达不到要求。 十、提高帮锚杆锚固质量应采取以下措施： 1、孔深不许

10、超过规定要求。 2、搅拌时间要符合要求，一般要求30s。 3、帮锚杆托盘必须紧贴巷壁。 4、螺母拧紧力矩要符合规程措施要求。,巷道支护的种类及适用条件,掘进安全操作规程,一、进入掘进工作面前，必须确保通风安全，严禁无风、微风作业。否则，不准进入工作面。风筒离掘进头岩巷不得大于10m，煤巷不得大于5m。 二、进入工作面时，当班班组长，须从巷口开始认真检查顶板，并做好敲帮问顶工作，如发现任何隐患，须及时处理和排除。重点检查掘进头10m内的顶板。 三、工作面交接时，要严格执行交接班制度，做到现场交接安全、交接质量、交接有关注意事项，存在有未处理完毕的隐患时，必须与下一班人员交接清楚。 四、凿岩机严禁

11、干打眼，必须湿式作业，严禁违章作业，违章指挥。 五、巷道做到“三直一平”和“一次成巷”（走向、断面、水沟、支架、轨道）。巷道坡度误差须控制在千分之三到千分之五。,掘进安全操作规程,六、在现场作业时，要随时注意观察透水征兆，若遇到有透水征兆时，立即停止作业，撤出人员，并及时向上汇报。探放水时，须专职人员现场指挥，要加强对有害气体的监测，做到“一炮三检”，防止意外事故发生。 七、掘进工作面通过破碎带或断层时，必须随时支护，危险区必须做好超前支护工作，方可作业。爆破时尽力想法不损坏支架，严禁空顶作业。放炮后被崩倒的支架，必须按照从外向里的原则，迅速逐棚维修。 八、当两个工作面贯通，炮掘相距20m，综

12、掘相距50m时，必须停止一个掘进头，被停工的工作面，仍要保持正常通风。每班安排专人分别检查贯通与被贯通巷道支护、通风、积水、有毒有害气体等情况。,一、掘进工作面的炮眼布置，按部位划分有几种类型?各有什么作用? 掘进工作面的炮眼布置按部位可划分为三种，即掏槽眼，辅助眼和周边眼。 掏槽眼的作用是增加自由面。工作面在爆破前只有个工作面表面的自由面，掏槽后，增加了一个槽腔的新自由面，这可使其它炮眼爆破时得到好效果。因此，掏槽眼是爆破率好坏的关键。 辅助眼是进一步扩大掏槽效果(扩大自由面)，保证周边眼的爆破。 周边眼的作用是使巷道最后成型，形成设计断面的轮廓。因此，周边眼打得合理与否，是决定巷道轮廓是否

13、规整的主要因素。,掘进爆破安全,二、合理布置炮眼应达到什么要求? 1、有较高的炮眼利用率。 2、先爆炸的炮眼不会破坏后爆炸的炮眼药爆炸的稳定性。 3、爆破块度均匀，大小符合装岩要求，大块率小。 4、爆堆集中，爆坡高度和宽度符合要求，飞石距离小不会损坏支架或其它设备。 5、爆破后断面和轮廓符合设计要求，不欠挖或过量超挖，壁面平整并能保持围岩的强度和稳定性。 6、便于打眼，并尽可能减少钻眼机械和设备的移动距离。 三、具体布置炮眼时，应注意哪些事项? 1、周边眼应布置在设计轮廓线上，但为了便于打眼，通常向外或向上偏斜一定角度。偏斜的角度根据炮眼深度来调整，一般为35。眼底落在设计轮廓线外不超过100

14、mm。最小抵抗线应从眼底算起。,掘进爆破安全,2、选择适当的掏槽方式和掏槽位置。掏槽位置会影响到岩石的抛掷距离和破碎程度，也会影响到炮眼数目，通常布置在断面中央偏下，如果全断面岩性不一样，则选择比较软的一侧（避免掏顶槽）。一般楔形掏槽眼面积占10%20%，而直眼掏槽（包括空心眼）只占5%10%，掏槽眼比其它炮眼深10%25%。装药系数比其它炮眼大。 3、布置好周边眼、掏槽眼后，布置辅助眼（又叫崩落眼）。辅助眼以槽洞为中心层层布置，辅助眼的最小抵抗线可选择。当采用毫秒爆破时，可适当增大邻近系数和炮眼间距。布置辅助眼时，需根据断面形状和大小调整最小抵抗线和邻近系数。为避免产生大块，邻近系数不宜小于

15、0.8。若邻近系数较大，则应将各层炮眼交错排列。 4、岩石破碎质量主要取决于炮眼底部的破碎条件。因此，辅助眼的最小抵抗线系指眼底最小距离。 5、底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与辅助眼相同。为避免爆破后在巷道底板留下底根或使坡度增大，并为铺轨创造有利条件，应增大眼底超出设计轮廓线的距离，同时增大装药系数。当巷道有水沟时，可利用底眼一次将水沟拉出。,掘进爆破安全,四、怎样根据规定的孔位熟练、准确地打眼？ 1、能熟练、准确的找好断面的中心和腰线，并能以此做为确定炮眼角度、方向的依据。 2、熟悉掘进工作面的炮眼布置，并有立体概念，不仅懂得壁面上面布眼有位置，而且还能知道各孔底的位置以及爆破后所能形成新

16、壁面的情况。 3、能根据岩石（及煤层）的软、硬不同程度来确定各种炮眼间的距离和位置。 4、熟悉爆破图表的具体规定和要求，并能把爆破图表规定的眼孔位置，准确的布在工作面上。 5、打眼操作的基本功过硬，能在工作面的各个部位打出深浅不同、各种角度的炮眼。 6、用钎子或炮棍插在已打的炮眼内，表示眼孔的角度和方向，给打下一个眼做参照物。,掘进爆破安全,井巷施工期间常见的事故有：顶板冒落事故、主井施工的悬吊与提升事故、水灾事故、火灾事故、瓦斯煤尘等事故。 顶板事故是指在井下开采过程中，因顶板意外冒落而造成的人中伤亡、设备损坏、停止生产等事故。巷道冒顶事故主要发生在掘进工作面、巷道开岔或贯通处、大断面硐室、

17、破碎带等。 一、顶板事故有以下类型 1、按其发生的规模分类： （1）局部冒顶；（2）大面积冒顶。 2、按其发生的力学原理分类： （1）压垮型冒顶； （2）漏垮型冒顶； （3）扒垮型冒顶 二、顶板事故的预防措施 1、掘进工作面顶板事故的预兆 （1）、响声 （2）、掉渣 （3）、片帮 （4）、裂缝 （5）、离层 （6）、漏顶 （7）、瓦斯涌出量突然增大 （8）、顶板的淋水明显增加 。,巷道掘进事故防治,2、为了确保巷道掘进和支护的安全，预防的主要措施有： （1）掘进工作面严禁空顶作业。 （2）在松软的煤岩层或流砂性地层及地质破碎带掘进巷道时，必须采用前探支护或其他措施。 （3）在坚硬和稳定的煤、岩

18、层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。 （4）支架间应设牢固的撑木或拉杆。 （5）严格执行敲帮问顶制，顶帮必须背严背实。 三、水灾事故 井巷施工时，岩层中的地下水和与井下相通的地表水突然大量涌入井下空间，均可能发生水灾事故。 水灾事故的危害：1、顶板淋水； 2、增加矿井并排水工作；3、腐蚀金属设备、设施； 4、淹没井巷。,巷道掘进事故防治,矿井透水预兆：1、挂汗；2、挂红；3、水的气味和颜色有变化；4、空气变冷 5、煤层变潮、变暗、无光彩 6、发生雾气 7、水叫。 四、火灾事故 井巷施工期间的火灾事故根据火源不同可以分为外因火灾和内因火灾。违章使用明火、电气着火或机械摩擦产生电火花、瓦斯

19、和煤尘爆炸均可能引发外因火灾；煤炭在常温下氧化而产生热量，可能导致煤炭自然发火，形成内因火灾。 五、瓦斯煤尘事故 井巷施工的瓦斯煤尘事故一般可能在井筒揭开煤层时或掘进采区巷道时发生。为防止揭开煤层时的煤与瓦斯突出事故，应首先确认所建矿井是否存在这种危险，以便采取预防措施。,巷道掘进事故防治,事故案例,案例1： 超前不支护 冒顶出事故一、事故经过：2005年6月2日早班，XX单位在XX材料道进行修复改造，当施工到最后两棚时，由于现场施工人员，工作中图省事怕麻烦没有及时打好超前点住，没有使用好前探梁临时支护，顶板突然来压，当场迎头两棚被推倒，造成迎头冒顶高度达2.3米，是一起典型的重大侥幸事故。二

20、、事故原因：1、现场没有严格执行先支后回的原则，在迎头没任何支护的情况下，强行施工。2、现场工作人员安全意识不强，对现场存在的隐患没有彻底排查清。3、跟班人员现场监管不力，检查不到位，安全责任心不强。三、防范措施：1、严格规程措施的编写，认真抓好传达贯彻和学习。2、经常对职工进行事故案例分析，使职工在案例事故中吸取教训，不断提升职工的安全生产意识。3、加强职工的安全教育培训，努力提升职工的整体素质。4、强化现场监督管理，及时制止不安全现象，杜绝各类事故的发生。,事故案例,案例2： 临时支护缺 掉炭砸出血一、事故经过：2005年4月12日早班，刘XX带领8人在XX材料道施工，放炮后迎头进行找顶，

21、没有进行临时支护。在空顶情况下进行上顶部工字钢梁。由于受外力的影响巷道围严松动，煤块掉下。顺李XX手臂滑到底板，造成手臂划破长约3cm伤口。二、事故原因：1、李XX违章空顶作业是事故直接原因。2、现场管理人员刘XX监督职能发挥不好，对违章现象没能及时制止，安全管理责任制落实不好。三、防范措施：1、加强职工安全教育，教育每个职工做到按章作业。2、加强现场安全生产管理，落实发挥好现场安全监督职能。3、加大作业规程的学习，认真组织考试，合格后方可下井工作4、加大安全教育力度，加大安全工作的执规、执法力度，切实做到“我的安全我负责，别人的安全我有责”，相互监督，相互关心。,事故案例,案例3： 扶棚不加

22、固 歪倒砸自己一、事故经过：2006年4月XX日，XX单位在掘进工作面施工，在扶棚时，一名员工被歪倒的棚腿砸伤，造成轻伤。该巷道施工上山坡度大，在放炮找顶后，王XX、满XX移完前探梁，上好棚梁接顶后，刘XX开始挖左帮棚腿柱窝，柱窝挖好后栽棚腿，刘XX便开始用坡度规测架棚扎角，因施工迎头为上山施工，坡度约19度，刘XX在测量扎角时没有专人扶棚腿，造成了棚腿歪倒，砸在了刘XX的头部，致使头皮裂伤。二、事故原因：1、在没有全部加固好棚腿便测量扎角是造成这起事故的直接原因。2、现场管理不到位，工作安排不严不细，没有安排专人扶持棚腿。3、安全技术措施针对性不强，对倾斜巷道架棚挖柱窝测量扎角没有明确技术措施。三、防范措施：1、完善作业规程，对倾斜巷道扶棚规定，挖柱窝，测扎角制定技术措施。2、强化现场管理，跟班干部，工班长要加大现场危险源的辩识，发现问题要立即处理，杜绝事故的发生。3、加强对员工的业务技术和安全意识教育，提高