班組長培訓講義巷道掘進

1、2022-5-102掘 進 井巷掘進是達到采煤目的的“先行官”，要采煤必須先掘進。因此，煤礦生產(chǎn)必須貫徹“采掘并舉，掘進先行”的方針。掘進最先揭露地質構造，最先見煤，在一般情況下都是獨頭掘進，通風管理較困難，包括瓦斯在內的各種有害氣體容易超限或積聚，引發(fā)災害事故的因素較多，因此，實現(xiàn)掘進安全十分重要。2022-5-103第一節(jié)第一節(jié) 煤礦的基礎知識煤礦的基礎知識第九節(jié)第九節(jié) 炮眼布置炮眼布置第十節(jié)第十節(jié) 質量標準化質量標準化目錄目錄2022-5-104第一節(jié) 煤的基礎知識一、煤的形成及分類1、煤的形成 煤是由古代植物變化而成。2、煤的分類 按照工業(yè)用途，煤可以分以下三類: 動力煤，化工用煤，煉

2、焦煤 2022-5-105二、煤層的分類及頂、底板 按煤層厚度分類: 1、薄煤層：厚度3.5m 4、特厚煤層：厚度6m 我礦主采二1煤層，厚度1.1425.86m，平均厚度為7.16m，一般為厚煤層，局部為特厚煤層。 2022-5-106三、頂?shù)装?煤層的頂?shù)装迨侵该簩又形挥诿簩由弦欢ň嚯x內的巖層，按照沉積的先后順序在正常情況下，賦存在煤層之上、在煤層之后形成的巖層叫頂板。 賦存在煤層之下、先于煤層生成的鄰近巖層叫底板。 頂板：根據(jù)頂板自然層位的巖性、厚度、及煤的相對位置及垮落難易程度，可分為偽頂、直接頂、老頂三種類型 底板：底板可分為直接底板和老底兩種2022-5-107三、頂?shù)装鍌雾敚菏侵?/p>

3、接覆蓋在煤層之上的，極易隨煤炭的采出而同 時垮落，厚度不大，一般在以下，巖性多為炭質泥巖，俗稱硫矸。直接頂：是直接位于偽頂或煤層（如無偽頂）之上，具有一定的穩(wěn)定性，常隨著采煤工作面移架或回柱工序的完成而自行垮落的巖層。多為泥巖、砂質泥巖。老頂老頂：是位于直接頂之上或直接位于煤層之上（此時無直接頂和偽頂）的厚而堅硬的巖層。一般在長時間內不易自行垮落，在采空區(qū)上方懸露一段時間，當達到一定懸露面積之后才垮落一次，通常由砂巖、礫巖、石灰?guī)r等堅硬巖石組成。本礦井老頂為大占砂巖。2022-5-108三、頂?shù)装鍌蔚讉蔚祝褐苯游挥诿簩又碌谋《浫醯膸r層，巖性多為炭質頁巖或泥巖，厚度不大。直接底直接底：位于煤

4、層之下及煤層直接接觸的硬度較低的巖層。一般無明顯的層理，直接底的厚度一般不大，常見的幾十厘米，通常為泥巖、頁巖或粘土巖。老底老底：位于直接底之下的比較堅硬的巖層，常為粉砂巖、砂巖和石灰?guī)r等。2022-5-109四、地質構造褶皺 巖層受地質力作用，發(fā)生變形，產(chǎn)生一系列的波浪狀彎曲，稱為褶皺。巖層單獨的一個彎曲叫做褶曲。 褶曲的基本形態(tài)是向斜和背斜。2022-5-1010四、地質構造斷裂構造 斷裂構造可分為節(jié)理和斷層兩類。 節(jié)理：巖石中，兩側巖層沒有發(fā)生顯著位移的裂隙稱為節(jié)理。 斷層：巖石在地質力作用下發(fā)生斷裂，而且沿著斷裂面（帶）兩側的巖層發(fā)生顯著位移，這種斷裂面稱為斷層。 斷層可分為：正斷層、

5、逆斷層 本礦井已揭露和探明斷層均為正斷層，其中較大斷層有：油坊溝斷層、王家溝斷層、浮山寨斷層等。2022-5-1011四、地質構造2022-5-1012井田開拓 按井硐的形式，井田開拓方式可分為斜井開拓、立井開拓和平硐開拓三種方式。 斜井開拓和立井開拓各有優(yōu)缺點，要結合煤層賦存特征、地質條件、地面地形、技術裝備和經(jīng)濟因素綜合分析和比較來確定最合適的井筒形式。 平硐開拓，就是從地表開掘水平巷道進入山體或丘陵內的煤層。該開拓方式最簡單、經(jīng)濟。五、礦井開拓2022-5-10131、主井2、副井3、井底車場4、主要運輸石門5、運輸石門6、風井7、回風石門8、回風大巷9、采區(qū)運輸石門10、車長繞道11、

6、材料車場12、采區(qū)煤倉13、行人進風巷14、運輸上山15、軌道上山16、上山絞車房17、回風石門18、上部車場19、中部車場20、運輸平巷21、下區(qū)段回風平巷22、聯(lián)絡巷23、區(qū)段回風平巷24、開切眼25、采煤工作面2022-5-1014五、礦井開拓 本礦井開拓方式為立井多水平上下山開拓，共有+50、-110和-300三個生產(chǎn)水平。共布置有一個主井，兩個副井，主井井筒深度211.98m，副井井筒深度176.16m， 深部立井井筒深度522.8m2022-5-1015 井巷工程施工對象 井筒、巷道和硐室。 本礦掘進工作的主要對象為巷道和硐室。六、井巷基本概念2022-5-1016六、巷道基本概念

7、巖巷：當巖層占掘進工作面當巖層占掘進工作面4/54/5以上時（包括以上時（包括4/54/5），即稱為巖巷），即稱為巖巷煤巷：沿煤層方向掘進時沿煤層方向掘進時，當煤層占掘進工作當煤層占掘進工作面面4/54/5以上時（包括以上時（包括4/54/5），即稱為煤巷），即稱為煤巷半煤巷半煤巷：沿煤層方向掘進時沿煤層方向掘進時，當煤層占掘進工當煤層占掘進工作面作面1/51/54/54/5時，即稱為半煤巷時，即稱為半煤巷巷道頂（底）板巷道頂（底）板：構成巷道頂：構成巷道頂( (底底) )部的巖石面，部的巖石面，叫巷道頂叫巷道頂( (底底) )板，兩側的巖石面叫兩幫板，兩側的巖石面叫兩幫工作面工作面：正在施工

8、的井巷，其末端隨掘進工作：正在施工的井巷，其末端隨掘進工作不斷向前移動的煤巖面稱為工作面不斷向前移動的煤巖面稱為工作面2022-5-1017第二節(jié) 巷道斷面煤礦巷道類型巷道斷面形狀三類九種2022-5-1018巷道斷面形狀2022-5-1019影響巷道斷面選擇的因素（1）作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇巷）作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇巷道斷面形狀時起主要作用。道斷面形狀時起主要作用。（2）巷道用途和服務年限也是選擇巷道斷面形）巷道用途和服務年限也是選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。狀不可缺少的重要因素。（3）礦區(qū)的支架材料和習慣使用的支護方式，）礦區(qū)的支架材料和習慣使用的支護方式，也

9、直接影響巷道斷面形狀的選擇；也直接影響巷道斷面形狀的選擇；（4）掘進方法和掘進設備對于巷道斷面形狀的）掘進方法和掘進設備對于巷道斷面形狀的選擇也有一定影響。選擇也有一定影響。 （5）需要風量大的礦井，選擇通風阻力小的斷）需要風量大的礦井，選擇通風阻力小的斷面和支護方式，有利于安全和具有經(jīng)濟效益。面和支護方式，有利于安全和具有經(jīng)濟效益。2022-5-1020通常經(jīng)驗當巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務當巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務年限不長時，一般宜選用礦用工字鋼支架、年限不長時，一般宜選用礦用工字鋼支架、錨桿或鋼筋混凝土支架進行支護，其斷面錨桿或鋼筋混凝土支架進行支護，其斷面形狀一般為

10、梯形、矩形。形狀一般為梯形、矩形。 如采區(qū)內的準備巷道和回采巷道。如采區(qū)內的準備巷道和回采巷道。2022-5-1021通常經(jīng)驗當巷道圍巖不太穩(wěn)定，礦山壓力較大，且服當巷道圍巖不太穩(wěn)定，礦山壓力較大，且服務年限較長時，一般宜采用錨噴、混凝土務年限較長時，一般宜采用錨噴、混凝土砌碹、料石砌碹或砌碹、料石砌碹或U型鋼可縮性支架進行支型鋼可縮性支架進行支護，斷面形狀一般為拱形、圓形或橢圓形。護，斷面形狀一般為拱形、圓形或橢圓形。 如井底車場巷道、主要運輸大巷、回風如井底車場巷道、主要運輸大巷、回風大巷或服務年限較長的準備巷道。大巷或服務年限較長的準備巷道。2022-5-1022巷道斷面尺寸煤礦安全規(guī)程

11、煤礦安全規(guī)程規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風和安全設施及設備安裝、檢行人、運輸、通風和安全設施及設備安裝、檢修和施工的需要。修和施工的需要。 巷道斷面尺寸主要取決于：巷道斷面尺寸主要取決于： 1.巷道用途；巷道用途； 2.存放或通過它的機械、器材或運輸設備的存放或通過它的機械、器材或運輸設備的數(shù)量及規(guī)格；數(shù)量及規(guī)格； 3.人行道寬度和各種安全間隙；人行道寬度和各種安全間隙； 4.通過巷道的風量。通過巷道的風量。2022-5-1023三、巷道施工工藝巷道施工時的主要工序是破、裝、運、支，輔助工序有排水、砌水溝、通風、鋪軌（或移裝運設備）和測量等。破就是把煤或巖石破

12、碎下來，裝和運是把破碎下來的煤或矸石裝入礦車或輸送機運走，支則是對新掘出來的巷道進行支護。2022-5-1024三、巷道施工工藝破碎煤或巖石的方法有兩種：一種是我國目前應用最廣泛的鉆眼爆破法；另一種是直接用掘進機破巖或煤，另外，隨著煤礦機械化水平的提高，不少礦井已使用綜合掘進機，實現(xiàn)破碎、裝運一體化。2022-5-1025三、巷道施工工藝（一）鉆眼爆破根據(jù)巖石、煤的硬度不同，打眼的工具選用風鉆、電鉆或液壓鉆機等。其安全措施主要有：1、打眼前要堅持敲幫問頂，及時處理浮矸煤，嚴禁空頂作業(yè)。2、打眼工具要齊備、完好，扶鉆桿的人不準帶手套，圍著的毛巾不準露在外邊，袖口扎緊，以免咬住傷人。2022-5-

13、1026 鉆眼爆破工作是巷道掘進的最主要工序,良好的鉆眼爆破工作應該是： 炮眼布置 爆破后所形成的巷道斷面應符合設計要求和井巷工程施工及驗收規(guī)范的標準，巷道的方向及坡度應符合設計規(guī)定。 對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道的維護。 爆下的巖石塊度應有利于提高裝巖生產(chǎn)率, 巖石堆積狀況便于組織裝運、便于鉆眼及裝巖平行作業(yè)。 爆破單位體積的巖石所需的炸藥和雷管的消耗量要低，鉆眼工作量要小，炮眼利用率要達到85%以上。2022-5-1027炮眼布置掏槽眼輔助眼周邊眼炮眼布置2022-5-1028(四)炮眼布置 除合理選擇掏槽方式和爆破參數(shù)外，還需合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。 炮眼的布置方法

14、和原則如下：工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即是先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其它設施的可能，周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均勻的布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。2022-5-1029三、巷道施工工藝3、掘進巷道要先延伸中、腰線，按作業(yè)規(guī)程要求定眼位、定方向、定深度，工作面炮眼眼底要落在同一平面上（掏槽眼應加深150200MM），各炮眼不得互相打透。4、隨時了解

15、工作面煤巖層及其頂、底板巖石性質變化，根據(jù)變化及時調整炮眼位置、數(shù)量、角度、深度和眼間距。2022-5-1030三、巷道施工工藝堅持“八不打眼”：（1）工作面通風不良不打眼（2）瓦斯超限不打眼（3）頂板不安全不打眼（4）控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定不打眼（5）工作面?zhèn)汩艹^規(guī)定未處理不打眼（6）瞎炮未處理不打眼（7）風鉆無水不打眼（8）有災害預兆不打眼2022-5-1031三、巷道施工工藝5、打眼過程中不準硬壓、強推、頭頂、肩械和腳蹬、屁股頂電鉆，以免用力過大燒壞電鉆的電機。6、風鉆打眼時要防止斷釬傷人，因此打眼工應是“丁字步、側身站、手扶鉆”，保持炮眼、鉆桿、機身一條線，不準騎鉆架打眼7、多臺鉆

16、同進作業(yè)時，應使每臺鉆前后、左右、上下錯開一定距離，以方便作業(yè)，互不影響，保證安全。8、在煤層中打眼遇到夾石，應停止鉆進，換一個位置另打眼，如遇到煤質過硬，電鉆出現(xiàn)過負荷現(xiàn)象進，應停止鉆進，空轉一會兒；如因煤層過松軟而排粉不及，會造成夾釬，應注意減輕推力，并每隔一定時間將釬了退出一定距離，排除煤粉，以減輕電鉆負荷。2022-5-1032三、巷道施工工藝9、風鉆如遇軟矸或泥質巖層時，應加大水量和水壓，減輕風鉆推進力。10、打完眼后，應將打眼工具放到放炮警戒線以外的安全地點，電纜、風水管存放整齊。11、使用液壓鉆機或掘進機時，應遵守該機的操作規(guī)程。12、爆破工作應遵守作業(yè)規(guī)程中的炮眼布置和爆破說明

17、書的規(guī)定。2022-5-1033三、巷道施工工藝（二）裝巖裝巖（煤）是掘進工作中的一道主要工序，提高裝載機械化水平是實現(xiàn)快速掘進的關鍵之一。我國常用的裝載機械有耙斗裝巖機，鏟斗裝巖機和裝煤機，不有相當一部分掘進巷道是人工裝車。2022-5-1034三、巷道施工工藝1、人工裝車（1）人工裝車時，應先檢查工作地點支架和頂板，應在安全條件下裝車，不準在空頂下作業(yè)。（2）兩人同時裝車時，動作應協(xié)調，車后 準站人。（3）大塊矸石（煤）不準用鐵鏟裝，以防滑落傷人，應用手搬入車內，但應防止碰手，并事先檢查矸石完整性，防止搬運中斷裂傷人。過大的矸石應用大錘砸碎后再裝車。（）注意裝滿車，但四周不得走出車沿，煤、

18、矸、物料應分別裝車。2022-5-1035三、巷道施工工藝（）在下山裝車時，人不準站在礦車正下方，裝完車后應進入躲避硐或其他安全地點。在上山裝車時，使用導向輪拉車的工作面，導向輪必須固定牢靠。在傾斜井巷裝車時，必須防止矸石、物料和支架歪倒。2022-5-1036三、巷道施工工藝、機械裝車（）使用機械裝車時，操作人員必須是經(jīng)過專門培訓，并持證上崗的專職司機，嚴格按照使用機械的操作規(guī)程進行操作。（）使用裝巖（煤）機時，裝巖機上必須有照明裝置。裝巖機活動范圍內不得有人逗留，或從事其他工作。2022-5-1037三、巷道施工工藝（3）使用耙斗機裝巖必須有照明，耙斗機絞車的剎車裝置必須完整、可靠。必須裝

19、有封閉式金屬擋繩欄和防耙斗出槽的護欄。在拐彎巷道裝巖（煤）時，必須使用可靠的雙向輔助導向輪，清理好機道，并有專人指揮和信號聯(lián)系。2022-5-1038三、巷道施工工藝耙裝機作業(yè)開始前，甲烷斷電儀的傳感器必須懸掛在耙裝機作業(yè)段的上方。固定鋼絲繩滑輪的錨樁及其孔及牢固程度必須達到作業(yè)規(guī)程規(guī)定的要求。在裝巖（煤）前，必須將機身和尾輪固定牢靠；嚴禁在耙斗運行范圍內進行其他工作和行人。2022-5-1039三、巷道施工工藝在傾斜井巷移動耙裝機時，下方不得有人；傾斜井巷傾角超過20時，在司機前方必須打護身柱或設擋板，并在耙裝機前方增設固定裝置；傾斜井巷使用耙裝機時，必須有防止機身下滑的措施，如卡軌器等。耙

20、裝機及工作面之間的距離應按作業(yè)規(guī)程中的規(guī)定執(zhí)行。2022-5-1040三、巷道施工工藝高瓦斯區(qū)域、煤及瓦斯突出危險區(qū)域的煤巷掘進工作面，嚴禁使用鋼絲繩牽引的耙裝機。運輸隨著掘進巷道的運輸機械化水平的提高，人力推車的使用范圍正在縮小。掘進運輸設備有各種礦車、電機車、刮板輸送機、帶式輸送機和轉載機等，在斜巷運輸中還2022-5-1041三、巷道施工工藝有絞車等，這些設備中的各類司機必須經(jīng)過培訓，持證上崗，且必須按操作規(guī)程操作，更不得擅離崗位。人力推車時，一次只準推一個車，嚴禁推串車。推車時必須時刻注意前方，在開始推車、停車、掉道、發(fā)現(xiàn)前方有人以及接近道岔、彎道、巷道口、風門、硐室出口時，推車人必須

21、及時發(fā)出警號。嚴禁在礦2022-5-1042三、巷道施工工藝車兩側推車。同向推車的間距是：坡度小于5時，不得小于10m；坡度大于時，不得小于30m；坡度大于7時，嚴禁人力推車；嚴禁蹬車和放飛車；不得在能自動滑行的軌道上停放車輛；推材料車時，材料必須捆綁牢靠，且不得超高超寬。2022-5-1043第四節(jié) 巷道支護方式一、金屬支架支護一、金屬支架支護 、梯形金屬支架、梯形金屬支架主要結構同木支護主要結構同木支護注意梁和棚腿的鏈接注意梁和棚腿的鏈接特點：支護能力比木支護強、可特點：支護能力比木支護強、可復用、不可收縮、易彎曲、易銹蝕、初期復用、不可收縮、易彎曲、易銹蝕、初期投資大投資大2022-5-

22、1044一、金屬支架支護一、金屬支架支護 、拱形可伸縮金屬支架、拱形可伸縮金屬支架 主要有半圓拱可縮性支架、三心拱直腿可主要有半圓拱可縮性支架、三心拱直腿可縮性支架、三心拱曲腿可縮性支架三種、縮性支架、三心拱曲腿可縮性支架三種、其力學特性和適用條件見下表。其力學特性和適用條件見下表。主要使用鋼材：型鋼主要使用鋼材：型鋼鏈接部件為標準件鏈接部件為標準件 特點：支護能力比梯形鋼強、可復用、可特點：支護能力比梯形鋼強、可復用、可收縮、不易彎曲、初期投資大。收縮、不易彎曲、初期投資大。2022-5-1045一、金屬支架支護一、金屬支架支護2022-5-1046v金屬支架金屬支架2022-5-1047二

23、、錨桿支護二、錨桿支護錨桿：是一種安設在巷道圍巖體內部的桿狀錨桿：是一種安設在巷道圍巖體內部的桿狀錨栓體系。錨栓體系。采用錨桿支護巷道，就是巷道掘進后采用錨桿支護巷道，就是巷道掘進后向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿安設在錨向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿安設在錨桿眼內，對巷道圍巖予以人工加固，以維桿眼內，對巷道圍巖予以人工加固，以維護巷道的穩(wěn)定護巷道的穩(wěn)定 2022-5-10482022-5-1049錨網(wǎng)、錨索支護、聯(lián)合之后。錨網(wǎng)、錨索支護、聯(lián)合之后。2022-5-1050錨桿支護的優(yōu)缺點錨桿支護的優(yōu)點錨桿支護的優(yōu)點、支護強度高、適、支護強度高、適應性好應性好、工人勞動強度低、工人勞動強度低、支護成本

24、低、支護成本低、巷道維護費用低、巷道維護費用低、支護速度快、支護速度快、對回采的影響少、對回采的影響少錨桿支護的缺點錨桿支護的缺點、設計技術、工程、設計技術、工程質量要求較高質量要求較高、炮掘后巷道斷面、炮掘后巷道斷面質量對其影響大質量對其影響大、部分特殊類型巖、部分特殊類型巖體不能使用體不能使用2022-5-1051錨桿支護的主要形式錨桿支護的主要形式錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）；錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴支護）錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴支護）錨桿、金屬網(wǎng)、鋼架、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴錨桿、金屬網(wǎng)、鋼架、噴射混凝土支護

25、（簡稱錨網(wǎng)噴架支護）；架支護）；錨桿、噴射混凝和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨噴索支護）錨桿、噴射混凝和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨噴索支護）錨桿、金屬網(wǎng)和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)索支護）；錨桿、金屬網(wǎng)和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)索支護）；錨桿、梁、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護（簡稱錨梁網(wǎng)支護）；錨桿、梁、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護（簡稱錨梁網(wǎng)支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、可縮性金屬支架聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)錨桿、金屬網(wǎng)、可縮性金屬支架聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)架支護）；架支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、桁架支護（簡稱錨網(wǎng)桁支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、桁架支護（簡稱錨網(wǎng)桁支護）；錨、梁、網(wǎng)、噴、注漿聯(lián)合支護；錨、梁、網(wǎng)、噴、注漿聯(lián)合支護；2022-5-1052錨桿支護作用原理錨

26、桿支護作用原理一、懸吊作用一、懸吊作用層狀巖層中，錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上。錨桿所受的拉力來自被懸吊的巖層重量。 2022-5-1053錨桿支護作用原理錨桿支護作用原理二、組合梁二、組合梁在沒有穩(wěn)固巖層的薄層狀巖層中，通過錨桿的預拉應力，將視為組合梁的各薄巖層擠緊，進步其自承能力。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的預拉應力及桿體強度和巖層性質。 2022-5-1054 三、加固拱三、加固拱對于被縱橫交錯的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，假如及時用錨桿加固，就能進步巖體結構弱面的抗剪強度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內形成一個不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能防止其上部圍巖松動和變形的加固

27、拱，從而保持巷道的穩(wěn)定。 錨桿支護作用原理錨桿支護作用原理2022-5-1055四、減少跨度 減少跨度作用巷道頂板打上錨桿，相當于在該處打上了點柱。因此，就相當于把巷道頂板巖石懸露的跨度縮少了，從而進步了頂板巖層的抗彎曲能力。錨桿支護作用原理錨桿支護作用原理2022-5-1056第四節(jié)第四節(jié) 錨桿的類型、結構錨桿的類型、結構及適用條件及適用條件、木錨桿、竹錨桿、玻璃鋼錨桿、金屬錨、木錨桿、竹錨桿、玻璃鋼錨桿、金屬錨桿桿、砂漿錨桿、砂漿錨桿、契縫錨桿、硬水泥錨桿、樹契縫錨桿、硬水泥錨桿、樹脂錨桿。脂錨桿。、一次性錨桿、復用錨桿、鉆裝一體錨桿。、一次性錨桿、復用錨桿、鉆裝一體錨桿。2022-5-1

28、057錨桿的類型錨桿的類型、木錨桿、木錨桿普通木錨桿設計錨固力普通木錨桿設計錨固力10KN左右，錨桿孔左右，錨桿孔底充填砂漿，錨固力可達底充填砂漿，錨固力可達20KN左右。錨桿左右。錨桿桿體和楔子應用雜木，墊板可用普通木材。桿體和楔子應用雜木，墊板可用普通木材。使用前錨桿應作防腐處理。如果不作防腐處使用前錨桿應作防腐處理。如果不作防腐處理，使用壽命僅理，使用壽命僅1年左右；如果進行防腐處年左右；如果進行防腐處理，配合噴漿可使用于服務年限理，配合噴漿可使用于服務年限35年的采年的采區(qū)巷道。區(qū)巷道。木錨桿可以廣泛應用于采準巷道，也可用于木錨桿可以廣泛應用于采準巷道，也可用于煤層極易破碎的采煤工作面

29、，可防止煤壁過煤層極易破碎的采煤工作面，可防止煤壁過早地塌落，而不影響采煤機截割，對安全生早地塌落，而不影響采煤機截割，對安全生產(chǎn)很有幫助。產(chǎn)很有幫助。2022-5-1058錨桿的類型錨桿的類型、竹錨桿、竹錨桿竹錨桿包括竹片錨桿和百夾竹錨桿。竹片錨竹錨桿包括竹片錨桿和百夾竹錨桿。竹片錨桿是桿是4根厚根厚810mm、寬、寬3038mm的竹片，的竹片，用用22號鉛絲箍成圓形桿體，箍間距號鉛絲箍成圓形桿體，箍間距300400mm，兩端至鐵箍距離稍大于楔子長度。，兩端至鐵箍距離稍大于楔子長度。楔子及墊板均用木材制作，要求同普通木錨楔子及墊板均用木材制作，要求同普通木錨桿。竹片錨桿錨固力不夠穩(wěn)定，錨固力

30、略低桿。竹片錨桿錨固力不夠穩(wěn)定，錨固力略低于普通木錨桿。使用前應作防腐處理。于普通木錨桿。使用前應作防腐處理。配方配方1：竹材在：竹材在1明礬水加明礬水加2醋酸混合溶醋酸混合溶液內浸泡液內浸泡20h后取出陰干；后取出陰干；配方配方2：竹材在：竹材在0.5氟化鈉加氟化鈉加1$磷酸銨混合磷酸銨混合溶液內浸泡溶液內浸泡48h后取出陰干后取出陰干 2022-5-1059錨桿的類型錨桿的類型百夾竹錨桿是用百夾竹錨桿是用2025百夾竹，截取所百夾竹，截取所需長度（需長度（1500mm左右），對稱破開，經(jīng)防左右），對稱破開，經(jīng)防腐處理后在竹芯中灌以腐處理后在竹芯中灌以1：2的水泥砂漿；桿的水泥砂漿；桿體兩端

31、留下木楔長度，用鉛絲捆扎一道，加體兩端留下木楔長度，用鉛絲捆扎一道，加上鑄鐵墊板，兩端插入用硬木加工的圓錐形上鑄鐵墊板，兩端插入用硬木加工的圓錐形木楔。錨固力可達木楔。錨固力可達20KN。竹錨桿的使用范圍及普通木錨桿相同。在盛竹錨桿的使用范圍及普通木錨桿相同。在盛產(chǎn)竹材的地區(qū)充分利用當?shù)刭Y源，以竹代木，產(chǎn)竹材的地區(qū)充分利用當?shù)刭Y源，以竹代木，可大大降低成本?？纱蟠蠼档统杀尽?022-5-1060錨桿的類型錨桿的類型、砂漿錨桿、砂漿錨桿、契縫錨桿、契縫錨桿 2022-5-1061錨桿的類型錨桿的類型樹脂錨桿樹脂錨桿樹脂錨桿是以合成樹脂為粘結劑。在固化劑和加速樹脂錨桿是以合成樹脂為粘結劑。在固化劑

32、和加速劑的作用下，將錯桿體及孔壁巖石粘結成一個堅固劑的作用下，將錯桿體及孔壁巖石粘結成一個堅固整體的一種新型錨桿。整體的一種新型錨桿。樹脂錨桿由桿體、墊板、螺帽和樹脂藥包組成。當樹脂錨桿由桿體、墊板、螺帽和樹脂藥包組成。當前我國使用的樹脂錨桿以金屬桿體和木桿體為主，前我國使用的樹脂錨桿以金屬桿體和木桿體為主，常用的金屬桿體是用直徑常用的金屬桿體是用直徑1618mm的普通圓鋼加的普通圓鋼加工而成，桿體長工而成，桿體長1.51.8m，插入孔底的一端做成反，插入孔底的一端做成反麻花狀，為防止安裝攪拌時樹脂外流和保證錨固長麻花狀，為防止安裝攪拌時樹脂外流和保證錨固長度，在距桿體頂端度，在距桿體頂端22

33、0mm處的麻花尾部處，焊上一處的麻花尾部處，焊上一個直徑個直徑38mm的擋圈。桿體的外露端及其它金屬錨的擋圈。桿體的外露端及其它金屬錨桿一樣也車成螺紋，并用墊板和螺帽緊固。桿一樣也車成螺紋，并用墊板和螺帽緊固。2022-5-1062錨桿的類型錨桿的類型樹脂錨桿的抗拉、抗彎、抗壓強度都此較樹脂錨桿的抗拉、抗彎、抗壓強度都此較大，抗震性能好；它的膠凝固化速率很快大，抗震性能好；它的膠凝固化速率很快能在幾分鐘到幾小時內獲得很高的初錨力，能在幾分鐘到幾小時內獲得很高的初錨力，可以迅速有效地控制圍巖，因此，它可用可以迅速有效地控制圍巖，因此，它可用于各種不同的巖層和各種不同地質條件的于各種不同的巖層和各

34、種不同地質條件的巷道。近年來樹脂錨桿發(fā)展迅速，已在許巷道。近年來樹脂錨桿發(fā)展迅速，已在許多礦山和她下工程中應用。多礦山和她下工程中應用。2022-5-1063第五節(jié)第五節(jié) 錨固劑錨固劑、樹脂錨固劑、樹脂錨固劑、水泥錨固劑、水泥錨固劑2022-5-1064錨固劑錨固劑樹脂錨固劑樹脂錨固劑樹脂錨固劑抗壓強度一般不小于樹脂錨固劑抗壓強度一般不小于60MPa，藥，藥卷長度在卷長度在300900mm之間具各種不同規(guī)格，之間具各種不同規(guī)格，為低粘度，以便桿體能很容易地穿過樹脂。為低粘度，以便桿體能很容易地穿過樹脂?？焖倌虡渲^固劑攪拌時間快速凝固樹脂錨固劑攪拌時間1015s，等待，等待時間時間1015s

35、。中速凝固樹脂錨固劑攪拌時間。中速凝固樹脂錨固劑攪拌時間1530s，等待時間，等待時間1015s。慢速凝固樹脂。慢速凝固樹脂錨固劑攪拌時間錨固劑攪拌時間1530s，等待時間，等待時間60120s。2022-5-1065錨固劑錨固劑樹脂藥包樹脂藥包樹脂藥包由內包裝（玻璃小管樹脂藥包由內包裝（玻璃小管812mm和外藥卷組成。內包裝有固化劑和少量填料，和外藥卷組成。內包裝有固化劑和少量填料，外藥包為聚乙烯薄膜塑料袋，內裝不飽和聚外藥包為聚乙烯薄膜塑料袋，內裝不飽和聚脂樹脂、速凝劑和填料（瓷粉或石英粉）。脂樹脂、速凝劑和填料（瓷粉或石英粉）。Z3537、Z3539型樹脂藥包適用于型樹脂藥包適用于422

36、的的鉆孔，規(guī)格分別為鉆孔，規(guī)格分別為35mm370mm、35mm300mm。Z2835、Z2850型樹脂藥型樹脂藥包適用于包適用于322的鉆孔，規(guī)格分別為的鉆孔，規(guī)格分別為28mm350mm、28mm500mm。Z2335型樹脂藥包適用于型樹脂藥包適用于282的鉆孔，規(guī)的鉆孔，規(guī)格分別為格分別為23mm350mm。2022-5-1066錨固劑錨固劑樹脂錨固劑樹脂錨固劑2022-5-1067錨固劑錨固劑水泥錨固劑水泥錨固劑水泥錨固劑有兩種類型，一是選用專用水泥，裝入水泥錨固劑有兩種類型，一是選用專用水泥，裝入長纖維濾水紙袋中的錨固劑，另一種是采用一般水長纖維濾水紙袋中的錨固劑，另一種是采用一般水

37、泥，添加外加劑制成。泥，添加外加劑制成。在環(huán)境溫度在環(huán)境溫度203、拌和水溫、拌和水溫202、相對濕度、相對濕度6070、水灰比、水灰比0.3條件下，水泥錨固劑凝結時條件下，水泥錨固劑凝結時間：端錨時初凝間：端錨時初凝3min，終凝，終凝7min；全錨時初凝；全錨時初凝47min，終凝，終凝811min。如在相同環(huán)境溫度、拌和水溫、水灰比條件下，相如在相同環(huán)境溫度、拌和水溫、水灰比條件下，相對濕度對濕度50時，時，0.5h時水泥錨固劑抗壓強度為：時水泥錨固劑抗壓強度為：端錨時端錨時11MPa，全錨時，全錨時8MPa；1h時水泥錨固劑抗壓時水泥錨固劑抗壓強度為：端錨時強度為：端錨時16MPa，全

38、錨時，全錨時14MPa。2022-5-1068第六節(jié)第六節(jié) 錨索、托梁、托板、網(wǎng)錨索、托梁、托板、網(wǎng)由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內錨端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進行錨固，這種方法稱預應力錨索。巖體進行錨固，這種方法稱預應力錨索。在長度和桿體結構上及錨桿區(qū)別在長度和桿體結構上及錨桿區(qū)別2022-5-1069錨索錨索2022-5-1070托梁托梁托梁是錨桿支護的關鍵構件，它將單

39、根錨托梁是錨桿支護的關鍵構件，它將單根錨桿連接起來組成一整體承載結構，可顯著桿連接起來組成一整體承載結構，可顯著提高錨桿支護的整體效果。提高錨桿支護的整體效果。目前煤礦上常用的托梁有鋼板梁、鋼筋梁目前煤礦上常用的托梁有鋼板梁、鋼筋梁和和W型鋼帶型鋼帶3種。種。2022-5-1071托板托板托板也稱墊板或托盤。是錨桿支護系統(tǒng)中的托板也稱墊板或托盤。是錨桿支護系統(tǒng)中的一個重要部件，它的力學性能直接影響整個一個重要部件，它的力學性能直接影響整個錨桿的支護效果。選擇托板的原則是使托板錨桿的支護效果。選擇托板的原則是使托板的承載能力及錨桿桿體的承載能力相匹配。的承載能力及錨桿桿體的承載能力相匹配。木托板

40、木托板用于木錨桿和竹錨桿，規(guī)格一般為用于木錨桿和竹錨桿，規(guī)格一般為400mm200mm50mm，可用普通木材制作。，可用普通木材制作。鑄鐵托板鑄鐵托板150mm，厚，厚1015mm。鋼板托板鋼板托板由鋼板切割而成，規(guī)格為由鋼板切割而成，規(guī)格為150200mm150mm200mm，厚，厚1010mm。 2022-5-1072托板托板2022-5-1073網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)的作用網(wǎng)的作用（1 1）維護錨桿間比較破碎的巖石，防止巖）維護錨桿間比較破碎的巖石，防止巖塊的掉落。塊的掉落。（2 2）提高錨桿支護的整體效果，抵抗錨桿）提高錨桿支護的整體效果，抵抗錨桿間破碎巖塊的碎脹壓力，提高支護對圍巖的間破碎巖塊的碎脹

41、壓力，提高支護對圍巖的支撐能力。支撐能力。（3 3）在噴射混凝土內可提高混凝土的柔性，）在噴射混凝土內可提高混凝土的柔性，防止噴射混凝土開裂掉塊。防止噴射混凝土開裂掉塊。2022-5-1074網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)的種類網(wǎng)的種類（1）按網(wǎng)格形狀可分為經(jīng)緯網(wǎng)和菱形網(wǎng)）按網(wǎng)格形狀可分為經(jīng)緯網(wǎng)和菱形網(wǎng)(a經(jīng)緯網(wǎng)；經(jīng)緯網(wǎng)；b菱形網(wǎng)菱形網(wǎng))（2）按制作工藝分為焊接網(wǎng)和編織網(wǎng)。）按制作工藝分為焊接網(wǎng)和編織網(wǎng)。（3）按材料分為鐵絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)及塑料網(wǎng)。）按材料分為鐵絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)及塑料網(wǎng)。2022-5-1075第七節(jié) 錨桿孔的施工及錨桿安裝 頂板錨桿孔應由外向掘進工作面逐排順序施工，每排頂板錨桿孔應由外向掘進工作面逐排順序施工

42、，每排錨桿孔宜由中間向兩幫順序施工。錨桿孔宜由中間向兩幫順序施工。 頂錨桿按照逐排由外向迎頭的順序施工，可以為了保頂錨桿按照逐排由外向迎頭的順序施工，可以為了保障職工的施工安全，有效的維護頂板。障職工的施工安全，有效的維護頂板。 每排內錨桿由中間向兩幫順序施工，可以對巷道中部變每排內錨桿由中間向兩幫順序施工，可以對巷道中部變化較快的部位及時得到支護，同時避免由于鋼帶錨桿孔位化較快的部位及時得到支護，同時避免由于鋼帶錨桿孔位置的積累誤差導致錨桿安裝的失敗。同時實施快速安裝工置的積累誤差導致錨桿安裝的失敗。同時實施快速安裝工藝鉆孔、攪拌、安裝，應盡可能減少頂板空錨時間。藝鉆孔、攪拌、安裝，應盡可能

43、減少頂板空錨時間。 現(xiàn)場應杜絕采用一次性將所有鉆孔打好，再一次性安裝現(xiàn)場應杜絕采用一次性將所有鉆孔打好，再一次性安裝錨桿的方法施工。錨桿的方法施工。2022-5-1076錨桿安裝錨桿安裝應優(yōu)先采用快速安裝工藝錨桿安裝應優(yōu)先采用快速安裝工藝。1、使用銷釘式力矩螺母或尼龍襯墊力矩螺母，利、使用銷釘式力矩螺母或尼龍襯墊力矩螺母，利用錨桿機扭矩將銷釘切斷并上緊螺母，實現(xiàn)錨、用錨桿機扭矩將銷釘切斷并上緊螺母，實現(xiàn)錨、安一體化。安一體化。2、實施過程：先打一個錨桿眼、實施過程：先打一個錨桿眼鋪網(wǎng)鋪網(wǎng)上鋼帶上鋼帶上托盤上托盤裝錨固劑裝錨固劑攪拌攪拌(錨固劑初凝錨固劑初凝) 上緊螺上緊螺母母對準錨帶控制孔打下

44、一個錨桿眼對準錨帶控制孔打下一個錨桿眼裝錨固劑裝錨固劑攪拌攪拌(錨固劑初凝錨固劑初凝) 上緊螺母。上緊螺母。3、根據(jù)測算使用快速安裝螺母比使用普通螺母施、根據(jù)測算使用快速安裝螺母比使用普通螺母施工效率可提高工效率可提高1/3上，縮短了掘進循環(huán)時間，加快上，縮短了掘進循環(huán)時間，加快了施工速度，效益顯著。了施工速度，效益顯著。2022-5-1077錨桿安裝2022-5-1078第十節(jié) 質量標準化如何做好掘進質量標準化工作1、工區(qū)所有干部職工都必須將掘進質量標準化要求學習透徹。2、各個工種按照質量標準化要求，加強現(xiàn)場操作。3、加強質量驗收效果，避免出現(xiàn)不合格工程。4、保證質量標準化動態(tài)達標。2022

45、-5-1079第第十一節(jié)十一節(jié) 巷道頂板事故及防治技術巷道頂板事故及防治技術當巷道圍巖應力比較大、圍巖本身又比較軟弱或破碎、。支架的支撐力和可縮量又不夠時、已被應力破裂的圍巖或本來就是破碎的圍巖、在較大應力作用下、可能損壞支架、形成巷道冒頂、從而導致巷道頂板事故。 要防治巷道頂板事故、在開掘巷道時就應該避免把巷道布置在由采動引起的高應力區(qū)內、或避免布置在很軟弱破碎的巖層里。如果實在避不開軟弱破碎巖層、那么就要在支架的支撐力及可縮量上下功夫、使其能和圍巖狀況相適應。對于在破碎巖層中開掘的巷道、支架間還要用背板背嚴。隨著對支承壓力分布規(guī)律的認識和支架性能的改善、近年來、已支護好的巷道頂板事故比較少

46、。2022-5-10801、冒頂原因冒頂原因 (1)掘進破巖后、頂部巖石及巖體失去聯(lián)系、若掘進破巖后、頂部巖石及巖體失去聯(lián)系、若支護不及時、隨時可能冒落。支護不及時、隨時可能冒落。 (2)已支護的頂部巖石、若支護失敗、可能造成已支護的頂部巖石、若支護失敗、可能造成冒落。冒落。2022-5-1081 2.冒頂防治措施冒頂防治措施 (1)根椐巖性、確定合理的控頂距、當遇到破碎帶或層根椐巖性、確定合理的控頂距、當遇到破碎帶或層理、裂隙發(fā)育時、應緊跟掘進支護；理、裂隙發(fā)育時、應緊跟掘進支護； (2)嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無法挑下嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無法挑下時應采取臨時支撐

47、措施、嚴禁空頂作業(yè)；時應采取臨時支撐措施、嚴禁空頂作業(yè)； (3)在破碎帶掘進巷道、要縮小支護棚距、用拉條等將在破碎帶掘進巷道、要縮小支護棚距、用拉條等將棚子連成一體、防止推垮；棚子連成一體、防止推垮； (4)對破碎帶有時可超前注漿、固化巖體；對破碎帶有時可超前注漿、固化巖體； (5)掘進頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴結實、必要時要掘進頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴結實、必要時要掛網(wǎng)防止漏空；掛網(wǎng)防止漏空； (6)炮眼布置及裝藥量必須及巖石性質、支架和掘進頭炮眼布置及裝藥量必須及巖石性質、支架和掘進頭距離相適應、防止放炮崩倒棚子；距離相適應、防止放炮崩倒棚子； (7)錨桿支護注意眼深和錨桿密度、必要時錨

48、噴網(wǎng)聯(lián)合錨桿支護注意眼深和錨桿密度、必要時錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。支護。2022-5-10823. 支架支護巷道冒頂事故的原因支架支護巷道冒頂事故的原因 支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類。三類。 (1)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過大、壓垮了支架、從而導致巷道頂部已破碎的巖力過大、壓垮了支架、從而導致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。塊冒落。 (2)漏垮型冒頂是因無支護巷道或支護失效漏垮型冒頂是因無支護巷道或支護失效(非壓壞非壓壞)巷巷道頂部存在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、道頂部存

49、在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、造成事故的發(fā)生。造成事故的發(fā)生。 (3)推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運動過推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運動過程中存在平行巷道軸線的分力、如果這部分巷道支架程中存在平行巷道軸線的分力、如果這部分巷道支架的穩(wěn)定性不夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。的穩(wěn)定性不夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。2022-5-10834.支架支護巷道冒頂事故的預防措施支架支護巷道冒頂事故的預防措施 (1)可能的情況下巷道應布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動的影響可能的情況下巷道應布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動的影響； (2)巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力；巷道支架應有

50、足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力； (3)巷道支架所能承受的變形量、應及巷道使用期間圍巖可能的變形量巷道支架所能承受的變形量、應及巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應；相適應； (4)盡可能做到支架及圍巖共同承載。支架選型時、盡可能采用有初撐盡可能做到支架及圍巖共同承載。支架選型時、盡可能采用有初撐力的支架；支架施工時要嚴格按工序質量要求進行、并特別注意頂及幫力的支架；支架施工時要嚴格按工序質量要求進行、并特別注意頂及幫的背嚴背實問題、杜絕支架及圍巖間的空頂及空幫現(xiàn)象；的背嚴背實問題、杜絕支架及圍巖間的空頂及空幫現(xiàn)象； (5)凡因支護失效而空頂?shù)牡攸c、重新支護時應先護頂、再施工；凡因支護失效而空頂?shù)牡攸c、重新支護時應先護頂、再施工； (6)巷道替換支架時、必須先支新支架、再拆老支架；巷道替換支架時、必須先支新支架、再拆老支架； (7)在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性、可以在巷在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性、可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定、增加架間的穩(wěn)定性、以防推倒。傾斜道的支架之間用拉撐件連接固定、增加架間的穩(wěn)定性、以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大、其支架間拉撐件的強度、密度要適當巷道中支架被推倒的可能性更大、其支架間拉撐件的強度、密度要