【礦業(yè)實務】顧士東課件 07-第6章-井巷工程（二）

考點15：立井主要施工設備和設施的布置井內(nèi)主要施工設備包括：吊桶、抓巖機、鉆架、安全梯、水泵等。（1）吊桶的布置：要偏離井筒中心線，并靠近提升機一側(cè)布置。雙滾筒提升機作單滾筒用時應布置在固定滾筒上（2）抓巖機的布置:中心回轉(zhuǎn)抓巖機偏離井筒中心布置（3）傘鉆的布置:在井下工作面使用期間，必須設置保險繩。（4）水泵布置:一般靠近井幫，與井壁之間的安全距離應保證300mm。主要選用臥泵進行排水。通常是在吊盤的上層盤布置水箱，中層盤布置臥泵，由臥泵排到地面?？键c15：立井主要施工設備和設施的布置（5）管線的布置：管路、電纜及鋼絲繩布置應以不妨礙提升、卸矸和井口運輸為原則。（6）安全梯的布置:靠近井壁懸吊，與井壁之間的最大間距不超過500mm，同時要避開吊盤圈梁和抓巖機軌道。6.3巷道與硐室施工

考點1：巷道施工作業(yè)巷道鉆眼爆破法的基本工序包括工作面鉆眼爆破、裝渣運輸（釘?shù)溃?、巷道支護、水溝掘砌、管線安設及通風和安全檢查等工作①鉆眼工作：可用氣腿式鑿巖機、鑿巖臺車或鉆裝機打眼目前使用較為普遍的是利用氣腿式鑿巖機打眼?？蓪崿F(xiàn)鉆眼與裝巖工作的平行作業(yè)，但工作面占用人員較多。利用鑿巖臺車打眼，可實現(xiàn)工作面鉆眼工作的全面機械化，且鉆眼速度快，效率高，但不能實現(xiàn)鉆眼與裝巖工作的平行作業(yè)，鑿巖臺車頻繁進出工作面較為困難，周邊眼定位難度較大考點1：巷道施工作業(yè)②炮眼深度：通常氣腿式鑿巖機炮眼深度為1.6～2.5m，鑿巖臺車為1.8～3m。炮眼直徑：通常為∮+27～∮42mm“三小”即小直徑釬桿、小直徑炸藥藥卷和小直徑鉆頭，以提高鉆眼速度和爆破效果。（三徑匹配）③裝藥結(jié)構：分為正向裝藥和反向裝藥，在條件允許的情況下宜采用反向裝藥，爆破效果較好。（注：瓦斯礦井需用正向裝藥，安全）考點1：巷道施工作業(yè)④雷管宜采用毫秒延期電雷管，在有瓦斯或煤塵爆炸危險的區(qū)域爆破時總延期時間不超過130ms。⑤通風和安全檢查：工作面爆破后應及時進行通風和安全檢查，在通風排除炮煙后，班長和放炮員進入工作面進行檢查，安全檢查的內(nèi)容包括瓦斯含量、工作面瞎炮處理、危石檢查等工作。⑥裝渣設備：目前廣泛使用鋼絲繩牽引的耙斗式耙矸機?？梢詫崿F(xiàn)工作面迎頭鉆眼工作和出渣平行作業(yè)。多次變坡且坡度較小的巷道時，推廣使用無極繩絞車牽引礦車運輸。考點1：巷道施工作業(yè)⑦臨時支護錨噴巷道的臨時支護，通常是在單體液壓支柱的掩護下快速打設一定數(shù)量的護頂錨桿并掛網(wǎng)噴漿。打設護頂錨桿只允許使用錨桿鉆機，嚴禁使用風動鑿巖機金屬支架支護巷道的臨時支護，一般使用前探梁。前探梁為長度4米左右的11#礦用工字鋼并懸吊在頂梁上?？键c1：巷道施工作業(yè)⑧施工作業(yè)工作安排：工序之間可組織平行作業(yè)，如在掘進工序中組織打眼和出渣平行作業(yè)。在錨噴支護巷道中可組織噴射混凝土與工作面掘進平行作業(yè)，復噴混凝土可在工作面后20～50m處，爆破掘進最大不宜超過50m,掘進機掘進最大不宜超過100m?？键c2：巷道掘進機施工1）巷道掘進機施工巷道掘進機主要用于圓形巷道斷面掘進，全斷面范圍內(nèi)破碎巖石，集破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、支護于一體的大型綜合機械基本功能是掘進、出渣、導向和支護，還配備有后配套系統(tǒng)，如運渣運料、支護、供電、供水、排水、通風等系統(tǒng)設備基本施工工藝：①截割，②裝渣運輸，③支護2）巷道綜掘機施工：主要是懸臂式掘進機，主要用于硬度較小的巖層和斷面高度適中的巷道?？键c3：巷道鉆眼爆破施工作業(yè)循環(huán)圖表通常掘進循環(huán)的總時間：T=T1+T2+φT3+T4+T5T1：交接班時間；T2：裝巖工作時間；φ：鉆眼與裝巖不平行作業(yè)系數(shù)；T3：鉆眼時間；T4：裝藥連線時間；T5：放炮通風時間T3=NL/mv

其中：N：炮眼數(shù)目；L：炮眼平均深度；m：同時工作的鉆機數(shù)量；V：鉆機平均鉆速應考慮增加10%的備用時間。掘、砌循環(huán)圖表編制時一般以掘進工序為主，考點4：巷道支護巷道的支護最為常用的是錨噴支護和金屬棚式支架支護。1）錨桿支護：錨桿將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補強效果，以達到支護的目的。2）錨索支護：通過預應力錨索加固巖體，在大斷面巷道中應用，除懸吊、擠壓加固作用外，也有一定的減跨作用。錨索鉆孔方向的偏斜角不應大于設計值的3°;錨索安裝的有效深度應不小于設計的95%，錨固段長度不小于1m,錨索張拉預緊力不應小于設計值的90%考點4：巷道支護3）支護監(jiān)測監(jiān)測內(nèi)容主要包括：圍巖表面和深部位移監(jiān)測、頂板離層監(jiān)測、支護荷載與圍巖應力測量、圍巖松動圈監(jiān)測、錨桿工作狀態(tài)及錨桿受力狀態(tài)監(jiān)測等。4）噴射混凝土：①噴射混凝土抗壓強度：強度等級不應低于C20。一般要求噴射混凝土1d齡期的抗壓強度不低于8.0MPa。②水灰比適宜控制在0.4～0.45,噴頭距受噴面的距離以0.8～1.2m為適宜，噴頭與受噴面垂直時，回彈率最低?？键c4：巷道支護③噴射混凝土厚度：單獨使用時，噴射混凝土厚度一般為50～150mm;

多次噴射時，噴層厚度可到250mm;噴射混凝土厚度應達到設計要求，局部不得小于設計厚度的90%。④施工細節(jié)：如遇到圍巖滲漏水，造成混凝土噴不上去，或剛噴上的混凝土被水沖刷而成片脫落，應找出水源點，埋設導水管，使水沿導水管集中流出，疏干巖面，以便噴射。噴頭距受噴面的距離以0.8～1.2m為適宜，噴頭與受噴面垂直時，回彈率最低?？键c4：巷道支護5）支架支護金屬支架包括采用礦用特殊鋼材制作而成的梯形和拱形金屬支架。梯形金屬支架由兩腿一梁構成。拱形可縮性金屬支架：一般用U型鋼制作，通常由一根弧形頂梁和兩根上端部帶曲率的柱腿組成；梁腿搭接長度約為300～400mm?？键c5：巷道施工通風通風方式可分為壓入式、抽出式、混合式三種，其中以混合式通風效果最佳。（1）壓入式通風：局部扇風機距掘進巷道口不得小于10m，風筒口距工作面的距離一般以不大于10m為宜。壓入式通風方式可采用膠質(zhì)或塑料等柔性風筒。工作面回風不通過扇風機，在有瓦斯涌出的工作面采用這種通風方式比較安全；缺點：長距離巷道掘進排出炮煙需要的風量大，考點5：巷道施工通風（2）抽出式通風風筒的排風口必須設在主要巷道風流方向的下方，距掘進巷道口也不得小于10m，在有瓦斯涌出的工作面不宜采用。抽出式通風的有效吸程很短。優(yōu)點：在有效吸程內(nèi)排塵的效果好，排除炮煙所需的風量較小，回風流不污染巷道等。抽出式通風只能用剛性風筒或有剛性骨架的柔性風筒（3）混合式通風：壓入式風扇的吸風口與抽出式風筒的抽入口距離應不小于15m，以防止造成循環(huán)風流。考點5：巷道施工通風巷道風量計算：

同井筒施工風量要求按下列要求分別計算，并選取其中的最大值：①按絕對瓦斯涌出量計算，瓦斯充分稀釋至1%以下；②按掘進工作面同時工作的最多人數(shù)計算，并按每人每分鐘的新鮮空氣量不應少于4m3進行計算③按一次爆破炸藥量計算所需風量；④按同時運行的最多柴油動力設備數(shù)量增加配風量，配風量不應少于4m3/（min·kW）；⑤風速符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》（2022年版）的規(guī)定?？键c6：巷道施工防治水1）工作面涌水的處理：下坡掘進，需要開挖反坡水溝，坡度控制在3‰-5‰,且每隔100～200m開挖水窩，安裝水泵進行輔助排水。2）巷道綜合防治水堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，根據(jù)不同水文地質(zhì)條件，采取探、防、堵、疏、排、截、監(jiān)等綜合防治措施?？键c7：巷道施工綜合防塵1）濕式鉆眼是綜合防塵最主要的技術措施。2）濕式噴漿是噴射混凝土工序最根本防塵技術措施。6）大力發(fā)展巖巷綜合機械化作業(yè)線施工的綜合防塵技術。采用“二高二隔一監(jiān)控”的綜合防塵技術，即高壓噴霧降塵、高分子材料抑塵、在掘進機后設置隔塵水幕、主要接塵人員佩戴隔離式呼吸器、工作面實現(xiàn)防塵監(jiān)控系統(tǒng)。7）煤（半煤）巷掘進工作面不得使用電動除塵風機，應積極推廣使用高壓水射流除塵裝置等?？键c8：巷道施工降溫《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：當采掘工作面的空氣溫度超過30℃、機電硐室的空氣溫度超過34℃時，必須采取降溫措施1）無空氣冷卻裝置降溫噴霧灑水降溫：供風溫度在26℃以上的要在局扇前安設三道噴霧，巷道內(nèi)每道凈化噴霧、防塵水幕保持常開。2）人工制冷降溫：不得已的情況下，才采用人工制冷降溫。3）其他方法：采用冰冷卻系統(tǒng)向工作面輸送冰冷水降溫，被認為是深井施工降溫的一條新途徑?？键c9：巷道施工監(jiān)測1）變形或位移監(jiān)測（1）圍巖表面相對位移監(jiān)測收斂測量：對井巷表面兩點間的相對變形和變形規(guī)律的量測，如監(jiān)測巷道頂?shù)装寤騼蓭鸵平康取Ь€測量和高程測量：由不動基點放線測量圍巖表面點的絕對位移（2）深部圍巖位移監(jiān)測多點位移計測量：深部圍巖位移測量離層儀測量：主要用于頂板考點9：巷道施工監(jiān)測2）荷載與應力監(jiān)測（1）支護荷載監(jiān)測：（2）圍巖應力監(jiān)測：指在影響圈范圍內(nèi)的圍巖應力測量。3）松動圈監(jiān)測：較多用超聲波波速和電磁雷達的方法。超聲波波速原理是巖石的聲速和破裂程度有關，破裂越嚴重，聲速越低。巷道周邊圍巖破裂最嚴重，聲速最低，深處巖體處于原巖狀態(tài)，成為原巖聲速，因此可以認為低于原巖聲速的圍巖是破裂范圍考點10：斜井表土明挖段施工（1）施工邊坡能暫時穩(wěn)定時，可采取先墻后拱法（2）施工邊坡穩(wěn)定性差，但拱腳承載力較好能保證拱圈穩(wěn)定時，可采用先拱后墻法。（6）斜井明洞襯砌施工順序一般是：處理不良地段地基→放線找平→鋪底→放線→綁扎鋼筋→立模→加固模板→澆筑混凝土→等強→拆?！B(yǎng)護。混凝土連續(xù)澆筑，應積極推廣泵送混凝土施工?；炷翝仓姸冗_到設計強度70%以上時可進行回填。考點11：斜井表土暗挖段施工表土層穩(wěn)定時，采用普通法施工。用風鎬或爆破法施工當表土層不穩(wěn)定時，宜采用導硐法、管棚法、金屬棚背板法、錨噴網(wǎng)法作臨時支護施工。當表土層含水較大時，宜采用降低水位法、凍結(jié)法、帷幕、超前注漿、局部硬化等特殊方法施工。斜井從明槽進入暗挖段的1～3m部位，宜與明槽部分的永久支護同時施工。斜井表土暗挖段的支護一般采用現(xiàn)澆混凝土襯砌支護，穩(wěn)定性表土中無水時，也可采用錨噴網(wǎng)支護。考點12：斜井基巖段施工目前主要采用鉆眼爆破法和掘進機法進行施工（1）斜井基巖段掘進方法巖層中采用鉆爆法掘進，斜井底部炮眼傾斜角度應適當大于斜井的傾角，以防底板欠挖。（2）斜井施工排矸和運輸：當斜井坡度大于等于8°時，應采用軌道運輸，（3）斜井施工永久支護：廣泛采用錨噴支護方式。錨桿支護工作面采用專用錨桿鉆機進行施工?？键c13：斜井施工排水二級排水站設施設在工作面后面適當位置，距工作面施工設備至少5m;要考慮一級排水設備揚程的允許，并有10%富余量排水設備至少配備兩臺，一臺工作，一臺備用。每臺水泵的流量宜為總涌水量的2～3倍，其揚程應大于到第三級排水或到地面的高程，且有10%以上的富余量。三級排水站的臨時水倉容量要大于二級排水站臨時水倉的容量。如果有兩條斜井共用一個排水站，其臨時水倉容量應考慮兩條斜井的總涌水量。排水泵的能力仍按二級排水站配備原則配備。（每臺水泵的流量宜為總涌水量的2~3倍）考點14：斜井施工通風當一條單獨的斜井獨頭施工時，通常采用壓入式通風。風機的型號依據(jù)風量的需求選擇。雙斜井同時施工，前期兩斜井各自獨立通風，和單斜井施工通風同。當井筒施工到一定深度，為了解決長距離通風問題，可在兩斜井之間施工聯(lián)絡巷，調(diào)整通風系統(tǒng)，一個井筒進風，一個井筒回風，局扇可下移聯(lián)絡巷上部進風井，同時在回風井上口密閉安裝臨時扇風機回風。考點15：硐室施工分為：全斷面施工法、分層施工法和導硐施工法。1）全斷面施工法全斷面一次掘進硐室的高度，一般不得超過4~5m。這種施工方法一般適用于穩(wěn)定及整體性好的巖層。優(yōu)點：一次成巷，工序簡單，勞動效率高，施工速度快；

缺點：頂板圍巖暴露面積較大，維護較難，上部炮眼裝藥及爆破后處理浮石較困難?？键c15：硐室施工2）分層施工法：分正臺階施工法、倒臺階施工法。每分層的高度以1.8~3.0m為宜，或以起拱線作為上分層。上分層的超前距離一般為2~3m。當支護方式為金屬支架支護時，上分層應先掘出起拱線以上部分，前竄前探梁并把拱頂部分支護好。考點15：硐室施工3）導硐施工法對地質(zhì)條件復雜或者斷面特大的硐室，為了易于控制頂板和盡早砌筑墻壁，或為解決出矸、通風等問題，可先掘進1~2個小斷面巷道（導硐），然后再刷幫、挑頂或臥底，將硐室擴大到設計斷面。一般反向施工交叉點時宜采用導硐施工法?？键c16：馬頭門施工（1）與井筒同時施工法：馬頭門的分層高度一般不大于2m,巖層穩(wěn)定時也可按井筒施工循環(huán)段高作為分層高度。該方法井筒與馬頭門一體，井壁質(zhì)量易于保證。適用于馬頭門長度較短（小于5m）,圍巖堅硬穩(wěn)定的情況（2）與井筒交叉施工法能較大部分地利用鑿井設備，井壁質(zhì)量較好，但施工工序轉(zhuǎn)換較多，勞動組織相對復雜。適用于馬頭門斷面較大，凈高較高，長度較長，圍巖中等穩(wěn)定的情況?？键c16：馬頭門施工（3）與井筒順序施工法優(yōu)點：工藝單一，占用井筒工期短，圍巖易于維護；缺點：分別澆筑永久支護，接口處質(zhì)量不宜保證，不能有效利用鑿井設備。適用任何斷面和長度的馬頭門，各種圍巖條件?？键c17：裝載硐室施工分為巷道（斜井）皮帶裝載硐室和立井箕斗裝載硐室。（2）立井箕斗裝載硐室的施工①與井筒同時施工法優(yōu)點：充分利用鑿井設備，硐室施工準備期較短，速度快，效率高，成本較低缺點：占用井筒工期，受圍巖穩(wěn)定程度限制較大。適用：裝載硐室工程量較小，圍巖穩(wěn)定，井筒工期要求不太緊的情況考點17：裝載硐室施工②與井筒順序施工法預留裝載硐室的開口，井筒掘砌完成后，施工裝載硐室。優(yōu)點：利用鑿井設備，不受井筒施工方法限制，掘井效率較高，硐室本身施工速度較快，施工安全缺點：占用井筒工期較長。適用：硐室工程量較大，各種圍巖條件，井筒工期要求不緊的情況?？键c17：裝載硐室施工③與井筒分別施工法暫不施工裝載硐室，開口范圍先用錨噴臨時支護；井筒內(nèi)設臨時封閉盤和施工工作盤，施工裝載硐室。優(yōu)點：不占井筒工期，施工安全性好，施工方法靈活機動。缺點：不能利用鑿井設備，施工準備量大，施工速度慢，需要增加臨時設施，成本較高。適用：各種穩(wěn)定的圍巖，硐室工程量較大，井筒工期要求緊的情況?？键c18：煤倉施工一般采用自下而上施工反井，然后自上而下刷大掘砌倉壁的施工方法。反井施工：反井的直徑一般不小于1200mm。①先從上往下施工小直徑導孔（直徑200～500mm）與下部巷道（硐室）貫通，然后在下部巷道（硐室）內(nèi)換上擴孔鉆頭（直徑1.2～1.5m）,再從下往上刷擴成井。②刷大施工：A.可由上往下一次刷大到底、由下往上砌筑倉壁；也可由上往下分段刷大并砌筑倉壁。

B.反井口需做臨時封口小吊盤，小吊盤可作為出渣小挖機的工作盤。第6章井巷工程6.1立井井筒表土施工第6章考點小結(jié)考點1：立井井筒表土普通施工方法考點2：凍結(jié)法施工工藝考點3：鉆井法施工工藝考點4：注漿施工工藝考點5：三類特殊施工方法適用條件6.3

巷道與硐室施工6.2

立井井筒基巖施工第6章井巷工程6.1立井井筒表土施工第6章考點小結(jié)考點1：立井井筒基巖施工考點2：立井井筒掘進機施工方法：重點考點3：立井井筒