運輸巷道施工組織設(shè)計概述.docx

井巷工程課程設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：運輸巷道施工組織設(shè)計 班級： 姓名： 學(xué)號： II遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）1 設(shè)計原始數(shù)據(jù)和資料1.1 井田地質(zhì)特征1.1.1 地層1）區(qū)域地層區(qū)域地層由老至新為元古界前寒武系，古生界泥盆系和石炭二迭系，中生界晚侏羅系，新生界第四系。元古界和古生界地層均在煤田外零星出露，主要巖性為中酸性火成巖及部分變質(zhì)巖。中生界地層區(qū)內(nèi)廣泛分布，晚侏羅系上統(tǒng)興安嶺群的中酸性熔巖和火山碎屑巖組成了聚煤盆地的基底。扎賚諾爾聚煤盆地屬于晚侏羅系扎賚諾爾群。本區(qū)第四系比較發(fā)育，廣泛分布于煤系地層之上。2）井田地層井田內(nèi)地層因第四系廣泛覆蓋而沒有出露，根據(jù)前人及目前所獲得的資料，地層由老至新為中生界侏羅系上統(tǒng)興安嶺群、中生界晚侏羅系扎賚諾爾群、新生界第四系。地層分述如下：1、中生界侏羅系上統(tǒng)興安嶺群該地層在本井田埋藏較深，與扎賚諾爾群不整合接觸，是含煤地層的直接基底。按巖性特征分為龍江組和甘河組。2、中生界晚侏羅系扎賚諾爾群本群是井田內(nèi)發(fā)育最好的含煤地層，依據(jù)巖性、含煤性、生物化石等特征，分為大磨拐河組和伊敏組。3、新生界第四系井田內(nèi)第四系地層廣泛分布，由一些未膠結(jié)松散沉積物組成，下部為沖積相砂、砂礫、粘土及亞粘土、上部風(fēng)積砂、亞粘土及腐植土。以不整合覆蓋煤系地層之上。厚度約1227m。1.1.2 井田地質(zhì)構(gòu)造本井田位于扎賚諾爾含煤盆地中部，為一寬緩不對稱向斜構(gòu)造，其軸向主要呈北20東方向，北端向東偏轉(zhuǎn)軸向2530，兩翼地層傾角均較平緩，西翼略陡，一般35，淺部有時可達7，東翼略為平緩，一般23，淺部有時可達5。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，富水性、導(dǎo)水性較差，斷層較可靠。井田內(nèi)未見巖漿巖活動。1.1.3 巖石工程地質(zhì)特征經(jīng)對井田內(nèi)可采煤層頂板30m和底板30m巖性采樣分析，巖性由泥巖、粉砂巖及粗中砂巖組成，以粗、中砂巖為多，泥質(zhì)膠結(jié)，粗、中砂巖松散、抗壓強度低。泥巖、粉砂巖、細砂巖有隨深度增加，抗壓強度增高的規(guī)律。而粗、中砂巖的抗壓強度沒有明顯變化。一般規(guī)律是煤層的抗壓強度普遍較高，巖石抗壓強度較低，巖石隨粒度變粗而抗壓強度變低。礦井L3井筒檢查孔對各煤層及其頂?shù)装暹M行巖石力學(xué)試驗,詳見表1-3。表1-3 各煤層及頂?shù)装鍘r石力學(xué)試驗成果表Tab.1-3 The roof and floor rock mechanical test results層位(從上至下)天然含水率（%）單向抗壓強度（Mpa）泊松比（P）內(nèi)摩擦角（）內(nèi)聚力系數(shù)（Mpa）備注泥巖19.7420.295.25.40.4424.326.11.521.562-1煤層-6.47.1-35.51.53砂質(zhì)泥巖14.2120.644.18.20.390.4532.735.81.402.23細砂巖22.901.6-32.40.512-2煤層-9.8-砂質(zhì)泥巖17.3218.205.37.50.440.4620.426.91.051.99粉砂巖17.713.40.4526.41.08泥巖15.2618.506.58.00.440.4624.231.51.672.48中砂巖13.2320.280.1023.30.360.4631.137.50.157.51泥巖17.3411.9-3煤層-14.9-1.1.4 水文地質(zhì)特征1）含水層井田內(nèi)含水層按時代劃分為第四系、伊敏組和大磨拐河組三個大含水煤巖組，按空間由上而下劃分為第四系砂礫含水層和煤層及其頂、底板粗、中砂巖含水層共5個含水層。2）隔水層全區(qū)連續(xù)發(fā)育，隔水性能良好。3）水文地質(zhì)條件1煤3煤水文地質(zhì)類型為一類三型，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。1煤3煤水文地質(zhì)類型為一類二型，其水文地質(zhì)條件中等。4）礦井涌水量根據(jù)井田水文地質(zhì)條件、充水因素及鄰近生產(chǎn)礦井的水文資料，經(jīng)采用比擬法預(yù)計，一水平礦井正常涌水量為1000m3/h，最大涌水量為1800m3/h。2巷道斷面形狀礦年產(chǎn)設(shè)計生產(chǎn)能力150萬t，礦井可開采儲量1431.59Wt，低瓦斯礦井，井下一般涌水量為100 m3/h，最大涌水量為180m3/h，儲量備用系數(shù)取1.4，礦井服務(wù)年限為24.4年。該巷道穿過IV級圍巖，圍巖堅固性系數(shù)為。巷道設(shè)計總長度為875m，通過該巷道的最大風(fēng)量為50m3/h，巷道礦井12煤層為突出危險層。調(diào)查顯示煤塵具有爆炸危險性，本井21、22、312、3煤屬容易自燃，井區(qū)位于地溫正常區(qū)。2.1 巷道斷面形狀半圓拱斷面形狀，采用螺紋鋼樹脂錨桿和噴射混凝土支護，600mm雙軌運輸。2.2 巷道斷面尺寸巷道設(shè)計掘進寬度： B13840mm巷道計算掘進寬度： B23990mm巷道設(shè)計掘進高度： H13720mm巷道計算掘進高度： H23795mm巷道設(shè)計掘進斷面積：S112.70m2巷道計算掘進斷面積：S213.43m22.3 巷道內(nèi)水溝和管纜的布置2.3.1 水溝布置水溝的位置一般設(shè)在人行道一側(cè)或空車線一側(cè)。水溝深500mm、水溝寬500mm，水溝凈斷面積0.225 m2；水溝掘進斷面積0.272 m2，每米水溝蓋板用鋼筋2.036kg，混凝土0.0323m3；每米水溝用混凝土0.152 m3。2.3.2 管纜布置動力電纜布置在非人行道一側(cè)，通訊照明電纜布置在人行道一側(cè)，距供水管300mm以方便檢修；電纜采用電纜架懸掛至合理的高度。供水管布置在非人行道一側(cè)，距道砟面2000mm，用錨桿懸掛；壓風(fēng)管和供水管平行布置，且位于供水管之上。3 巷道支護設(shè)計3.1支護形式的確定由該巷道所通過圍巖等級以及工程掘進支護過程中的難易程度和材料消耗，確定該巷道使用螺紋管樹脂錨桿與噴射混凝土進行支護，局部的加強支護地段，可以考慮使用錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護方法。3.2 支護材料的選擇3.2.1 水泥的選取水泥作為水硬性膠凝材料可以與水混合后在空氣中及在潮濕環(huán)境中硬化；在巷道的支護中要求支護混凝土有早期強度高、凝結(jié)快的特點，所以決定使用強度等級為42.5的硅酸鹽水泥。3.2.2 錨桿的選取根據(jù)工程概況，為保證支護能力和掘進施工的順利進行，決定使用螺紋鋼樹脂錨桿。3.3錨桿參數(shù)的確定根據(jù)加固理論得： 錨桿長度：L=N(1.1+B/10) 錨桿間距：M0.5L 錨桿直徑：d=L/110 式中：N-圍巖影響系數(shù)，級圍巖N=1.1因此確定：表3-1 錨桿規(guī)格 Bolt specification table 錨桿長度（m）錨桿間距（m）錨桿直徑（mm）計算值1.6280.81414.8實際選擇值1.80.820與錨桿配套的托盤的規(guī)格為10mm厚150mm150mm的拱形托盤。3.4 噴射混凝土支護參數(shù)的確定巷道算穿過的圍巖的等級已知，且錨桿的參數(shù)已確定，所以根據(jù)工程經(jīng)驗設(shè)計噴射混凝土厚度為T=100mm，分兩次噴射，一次噴射一半厚度，在局部需加強地段，噴射一次后，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后，在進行第二次噴射，組成錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護，其中鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑為6mm，尺寸為100mm100mm。噴射混凝土工的主要工藝參數(shù)： 工作水壓和風(fēng)壓水壓比風(fēng)壓大0.1Mpa左右，有利于水能充分濕潤瞬間通過噴頭的拌合料；濕噴時，應(yīng)把風(fēng)壓控制在0.15-0.18Mpa，工作風(fēng)壓要隨輸料管長度增加而增大；一般水平輸料管每增加100m，工作風(fēng)壓應(yīng)提高0.08-0.1Mpa，垂直向上每增加10m，工作風(fēng)壓應(yīng)提高0.02-0.03Mpa； 水灰比水灰比宜在0.4-0.45，噴層表面平整、潮潤光澤、黏塑性好、密實；當(dāng)水量不足時，噴層會出現(xiàn)干裂、塵土飛揚；當(dāng)水量過大時，則混凝土滑移流淌； 噴頭與受噴面的距離與傾斜角噴頭與受噴面距離保持在0.8-1.2m為宜；噴射角度視不同受噴面確定，以減少混凝土損失。 噴射厚度與分層噴射間歇時間一次噴射厚度應(yīng)保持在合適的值，防止出現(xiàn)過厚和過薄的現(xiàn)象，一般在側(cè)墻處，一次噴射厚度為50-60mm，拱處一次噴射厚度在50-70mm；分層噴射間歇時間一般為15-20min為宜。 混合料的存放因砂石中含有一定量水，與水混合時間應(yīng)盡量縮短，不摻速凝劑時，存放時間不宜超過2h，摻速凝劑時，存放時間不超過20mim，最好做到隨拌隨用。 圖3-1 東榮礦巷道支護圖 Dongrong mine roadway support map4施工組織設(shè)計4.1 施工方案編制原則 1）按工程系統(tǒng)理論進行編制項目施工計劃，并以此為依據(jù)來控制施工過程，以動態(tài)管理為基礎(chǔ)，選取可行性強的施工方法，工程管理中要堅持“以人為本、認真組織、精心安排、優(yōu)質(zhì)快速、安全高效、文明施工”。 2）滿足生產(chǎn)需求、工程質(zhì)量和工期的要有，把優(yōu)質(zhì)工程作為目標(biāo)，保證項目管理對質(zhì)量、工期、成本實施有效控制，并且要進行全面有效的質(zhì)量監(jiān)督。3）利用先進合理的生產(chǎn)設(shè)備和方法以保證工程盡快完成，縮短工期，使項目盡快產(chǎn)生效益，如可選擇有實力有經(jīng)驗的施工隊伍，合理安排工期，及時排水，使用先進的鑿巖裝巖設(shè)備等。4.2施工方案的確定由巷道穿過的巖層特性以及實際工程概況，并考慮到三大目標(biāo)的控制，兼顧安全優(yōu)質(zhì)快速的原則，本巷道決定采用一次成巷，掘進與永久支護平行作業(yè)方式，從副井進入運輸巷，全斷面掘進，掘進過程中采用光面爆破的方法，支護采用錨噴支護，錨桿選用螺紋鋼樹脂錨桿。 4.3 鉆眼爆破工作4.3.1爆破的一般要求1）要求盡量保證爆破單位體積巖石所消耗的炸藥和雷管的量要低，鉆眼工作量要小，并盡可能提高炸藥利用率2）爆破后的斷面規(guī)格，方向及坡度都要符合設(shè)計要求；同時在光面爆破時，要注意超挖和欠挖都要符合標(biāo)準規(guī)定。3）爆破作業(yè)后的巖塊盡量要均勻，不大，堆積集中以便運輸。4）爆破作業(yè)要盡量減少對周圍巖體的擾動，有利于巷道支護和巷道的維護工作。4.3.2 爆破器材的確定炸藥選用2號巖石乳化炸藥，雷管選擇使用毫秒延期電雷管；選用的2號巖石乳化炸藥規(guī)格如下：表4-1 炸藥規(guī)格 Explosive specifications table名稱藥卷直徑（mm）藥卷質(zhì)量（g）藥卷長度（mm）2號巖石乳化炸藥321502004.3.3爆破參數(shù)的確定 1）炮眼深度我國煤礦巷道掘進中，通常是以計劃月進度和鑿巖、裝巖設(shè)備的能力來綜合確定每一循環(huán)的炮眼深度。按計劃月進度確定，即 （4-1）式中： 炮眼深度，m; 計劃月進度，本巷道的計劃月進度為140m 每月實際用于掘進的天數(shù)，30天； 正規(guī)循環(huán)率；在本巷道掘進中取0.9 每日完成掘進循環(huán)數(shù)，3次； 炮眼利用系數(shù)，取0.9故1.920m；因為巷道爆破鑿巖過程中，多使用鑿巖機進行作業(yè)，而本巷道采用的是氣腿式鑿巖機，炮眼深度在1.6m到2.3m較為合適，而炮眼中掏槽眼要比其他炮眼深0.2m；所以根據(jù)上式計算值及實際情況，確定掏槽眼深度為2.2m，其他炮眼深度為2.0m。表4-2 炮眼深度表 Hole depth table炮眼類型掏槽眼輔助眼周邊眼水溝眼炮眼深度（m）2.22.02.02.02）炮眼直徑 炮眼直徑的選擇應(yīng)綜合考慮巷道斷面大小、塊度要求、炸藥性能及鑿巖機的規(guī)格等因素；采用氣腿式鑿巖機進行作業(yè)施工時，多數(shù)情況下以藥卷直徑來確定炮眼直徑，本巷道爆破作業(yè)采用直徑為32mm藥卷，而炮眼的直徑一般比藥卷的直徑大6mm8mm較為合適，因此本巷道決定采用直徑為40mm的炮眼。3) 炮眼數(shù)目 巖石的性質(zhì)、炮眼的直徑、炸藥的性能以及巷道斷面形狀和尺寸直接決定炮眼數(shù)目；一般炮眼數(shù)目先由經(jīng)驗公式進行初步計算得出估算值，具體的炮眼總數(shù)目再根據(jù)估算值在設(shè)計斷面圖上作炮眼布置圖后，通過實際布置和修正得出確切炮眼數(shù)目。 在通過經(jīng)驗公式估算炮眼數(shù)目前，首先要進行單位炸藥消耗量的計算；單位炸藥消耗量指爆破1.0m實體巖石所消耗的炸藥量，即： （4-2）式中 ：Q總炸藥量； V工作面一次爆下的實體巖石總體積；可通過下表確定具體數(shù)值表4-3 平巷炸藥和雷管消耗定額表 Drift of explosives and detonators consumption quota table巖石堅固性系數(shù)f2346810掘進斷面積/m普通爆破光面爆破普通爆破光面爆破普通爆破光面爆破12121 208121 272168 265168 295186 354186 39115104 182104 239148 242148 264163 315163 3582096 16596 220135 213135 247145 288145 322注：左上角數(shù)字為單位炸藥消耗量（kg/100m），右下為雷管消耗量（個/100m）根據(jù)實際工程情況得，本巷道的炸藥消耗量為148kg/100m,故： =1.48kg/m炮眼數(shù)目可按下面經(jīng)驗公式進行估算，如下：（4-3）式中： 炮眼數(shù)目 單位炸藥消耗量，根據(jù)斷面尺寸和圍巖巖石堅固系數(shù)確定為1.48kg/m;巷道掘進斷面積，13.52m;每個藥卷長度，選用2號巖石乳化炸藥，藥卷長度為0.2m；炮眼利用系數(shù)，取0.9；炸藥長度系數(shù)，一般取0.5-0.6，該巷道取0.5；每個藥卷的質(zhì)量，藥卷質(zhì)量為150g；故=(1.4813.520.20.9)/(0.50.15)=48炮眼實際數(shù)目在具體完成炮眼布置圖在進行確定4.3.4 炮眼布置施工掘進過程中，爆破斷面上的炮眼可分為三類，即掏槽眼、輔助眼和周邊眼；爆破順序采用延期起爆，即先掏槽眼，再輔助眼，最后周邊眼的起爆方式來保證爆破效果。 炮眼布置時，先布置掏槽眼，在布置周邊眼，最后布置輔助眼；同時水溝眼的布置也應(yīng)該考慮在內(nèi)1）掏槽眼根據(jù)該巷道所穿過巖石的性質(zhì)，掏槽眼的掏槽形式宜采用直眼掏槽中的菱形掏槽，設(shè)計掏槽眼個數(shù)為6個，掏槽眼布置于斷面位置偏下，使鑿巖機施工作業(yè)較為方便，同時有利于其他炮眼可以借助重力自由崩落。 圖4-1 掏槽眼形式 Cut out form 2）輔助眼輔助眼均勻的布置于周邊眼和掏槽眼之間，炮孔垂直于作業(yè)面，炮孔間距一般取500mm700mm，依照該巷道巖石性質(zhì)以及巷道斷面積及形狀確定輔助眼間距為600mm。3）周邊眼周邊眼的作用是為了爆落巷道斷面輪廓線內(nèi)周邊的巖石，采用光面爆破的方法，要求周邊眼同時起爆，周邊眼眼距確定為500mm；由下公式確定最小抵抗線； (4-4)式中： 炮眼密集系數(shù)，一般取值為0.81.0，本巷道取值為0.8； 最小抵抗線，即最外圈輔助眼與周邊眼的間距； 周邊眼間距；周邊眼的具體參數(shù)可參考下表確定表4-4 光面爆破的周邊眼爆破參數(shù)表 Table peripheral hole smooth blasting and blasting parameters table巖層情況巖石堅硬系數(shù)f炮眼直徑/mm炮眼間距/mm最小抵抗線/mm炮眼密集系數(shù)完整、穩(wěn)定、中硬以上81042456007005007001.01.1中硬、層節(jié)理不發(fā)育6835425006006008000.80.9松軟、層節(jié)理發(fā)育635423505005007000.70.8 因此，根據(jù)巷道圍巖情況，可確定選擇周邊眼間距為500mm，巷道的炮眼密集系數(shù)取0.8； 故=500/0.8=625mm；所以從表中可以得到，最小抵抗線滿足規(guī)定要求。 圖4-2 東榮礦巷道斷面炮眼布置圖 Dongrong mine roadway borehole layout表4-5 裝 藥 量 及 起 爆 順 序 Charge up the order quantity and the explosion table眼號炮眼名稱數(shù)目眼深裝藥量起爆順序聯(lián)絡(luò)方式裝藥結(jié)構(gòu)單孔小計卷數(shù)/個長度/m卷數(shù)/個質(zhì)量/kg1-2空眼22.23-4掏槽眼22.271.4142.1串聯(lián)反向裝藥5-6掏槽眼22.271.4142.17-15一圈輔助眼92.061.0548.1反向裝藥16-26二圈輔助眼112.051.0558.25反向裝藥22-32幫眼62.030.6182.7反向空氣柱裝藥33-44頂眼122.020.4243.645-53底眼92.051.0355.25反向裝藥54水溝眼12.041.040.6反向裝藥55中線眼22.430.660.9反向裝藥合計5522433.6 表4-6 爆 破 原 始 條 件 The original article beginning a detonation table序號名稱數(shù)量1掘進斷面（m）13.522巖石堅固性系數(shù)f5-63工作面涌水 (m/h)無涌水4工作面瓦斯（）無瓦斯5炸藥類型2號巖石乳化炸藥6雷管類型毫秒延時電雷管7炮眼數(shù)目（個）568雷管數(shù)目（個）549實際總裝藥量（kg）33.6表4-7 預(yù)期爆破效果 Expected blasting effect table名稱單位數(shù)量實際炸藥單耗kg/m1.38炮眼利用率90循環(huán)進尺m1.8每循環(huán)爆破實體巖石體積m24.336每循環(huán)炮眼總長度m108每米巷道炸藥消耗量kg/m16.57每立方米巖石消耗雷管數(shù)個/m2.21每米巷道消耗雷管數(shù)個/m304.3.5鉆眼工作 1)巷道定向工作在進行巷道掘進施工時，采用中線指示巷道掘進方向，腰線控制坡度，來保證正確的在工作面上布置炮眼位置和掌握巷道掘進的方向及坡度；通過巷道中線作為基準來確定巷道斷面上的掏槽眼、輔助眼以及周邊眼的位置，并做好標(biāo)識；腰線的布置方法是通過在無水溝一側(cè)距軌面1.0m處的側(cè)墻上用傾斜儀測角進行延伸的方法；巷道不斷掘進，中線和腰線也不斷往掘進方向延伸。中線可使用激光指向儀進行定向，指向儀選擇使用礦用激光激光指向儀；巷道掘進過程中，激光指向儀固定在距工作面100m外巷道頂板的中心位置，激光指向儀的架設(shè)要通過標(biāo)定中心線來確定中心位置，并通過腰線來確定指向儀指定的方向角度；中線點和腰線點每組應(yīng)在3個以上，校正完成后的激光指向儀的投射到工作面上的點，即為中心線位置，激光指向儀要隨巷道不斷掘進而進行前移、安裝和校正。1） 鉆眼機具的選擇 在煤礦巖巷中，多采用風(fēng)壓為動力的各種鑿巖設(shè)備和設(shè)施，包括鑿巖機、釬頭、釬桿和鉆架；在本巷道中采用氣腿式鑿巖機，根據(jù)巷道斷面形式和斷面大小，可采用多臺鉆機同時作業(yè)，位于巷道斷面上部的炮眼，可采用登渣作業(yè)的方法；釬桿使用六角形中空釬桿和沖擊式釬頭，其中釬桿長度應(yīng)和炮眼長度相符合；2） 壓風(fēng)供應(yīng)和供水 施工中一般通過供氣壓縮機，產(chǎn)生壓縮氣體來驅(qū)動風(fēng)動機具；地面空氣壓縮機應(yīng)設(shè)在用風(fēng)負荷中心處，要靠近主要用風(fēng)地點；一般布置在距井口不超過500m處，以縮短供風(fēng)管路和壓力損失，站址選擇空氣清潔、通風(fēng)良好處，且位于全年主導(dǎo)風(fēng)流的上風(fēng)口處；考慮到噪音的問題，空氣壓縮機一般遠離辦公區(qū)和生活區(qū)；壓風(fēng)管選擇使用無縫鋼管，工作面的管路選擇使用橡膠管。 掘進巷道斷面時，采用濕式鉆眼、爆破噴霧、裝巖灑水的施工作業(yè)方法時，因此必須有供水系統(tǒng)，供水系統(tǒng)由地面與井下管網(wǎng)組成，應(yīng)恰當(dāng)布置，與供風(fēng)系統(tǒng)獨立，以保證工作效率與工序互不影響。4）鉆眼施工中要注意的事項 鉆眼前，仔細檢查圍巖周邊情況，及時清空幫頂浮石，堅持“先檢查，后工作”。 鉆眼工應(yīng)熟悉鉆機機具結(jié)構(gòu)、性能和施工方法。 炮眼布置工作前，要先延長中線和腰線，確定巷道斷面中位線。 嚴格按照爆破圖表進行打眼工作，打壞的炮眼要重新鉆進 鉆眼過程中不可硬頂強推電鉆，以免造成用力過大而燒壞電鉆電動機以及造成炮眼孔徑不合格。 多臺鉆機同時作業(yè)時，鉆機間應(yīng)保持一定距離以方便作業(yè)，使鉆機間互不影響，保證安全。 對巷道斷面上部分炮眼的鉆眼施工，可采用登渣作業(yè)的施工方法；在上一循環(huán)裝渣運輸時，可先保留一部分渣石堆于巷道斷面下部，將鉆機架于渣堆上，先鉆上部炮眼，在完成后，再將渣石清除運走，進行斷面下部分炮眼的鉆眼施工。 風(fēng)鉆施工過程中遇到泥質(zhì)巖層和軟圲時，應(yīng)加強水壓和風(fēng)壓，以減輕風(fēng)鉆的推進力 打眼完成后，應(yīng)檢查炮眼各項參數(shù)是否合格，合格后可進行下一步工作。 對于不合格的炮眼，不準在殘眼內(nèi)繼續(xù)鉆進，要重新選擇炮眼位置。4.3.6 爆破方法的選擇與爆破施工 1）裝藥結(jié)構(gòu)該巷道為運輸巖巷，掘進施工時處于無瓦斯環(huán)境，因此本巷道可采用反向裝藥，已達到提高炮眼利用率、加強巖石破碎、減少大塊率的方法；裝藥過程中，現(xiàn)將爆破藥卷裝入眼底，時電雷管和藥卷的聚能穴都朝向眼口，然后裝入被動藥卷，最后填滿炮泥，在本巷道中根據(jù)炮眼的不同，又同時采用了連續(xù)方向裝藥和空氣柱反向裝藥。 圖4-3 反向裝藥示意圖 Schematic diagram of reverse charge 2）炮眼的填塞其作用是為保證炸藥充分反應(yīng)，使之放出最大熱量和減少有毒、有害氣體的生成，是炮眼內(nèi)保持較高的爆轟壓力和作業(yè)時間。 炮眼封泥選擇應(yīng)用水炮泥，水炮泥以外剩余的部分應(yīng)用黏土或用不燃性的可塑性好的松散材料制成的炮泥。 3）起爆方式 本巷道采用發(fā)爆器起爆，在裝藥工作完成后，由專業(yè)爆破員負責(zé)檢查連線工作，人員撤離完成后，在指定的安全地點進行起爆； 雷管使用多段延期毫秒電雷管串聯(lián)的方式，按照爆破圖表要求進行連接安裝，同時要嚴格的控制起爆時差，起爆藥卷要嚴格按照規(guī)定要求制作，連接工作要精準，檢查要仔細，確認無誤后，方可進行起爆工作。 4）爆破安全注意事項 在規(guī)定的安全地點制作起爆藥卷。 裝藥前，檢測爆破母線是否導(dǎo)通，并且妥善的掛在側(cè)壁上，遠離電纜和金屬物體。 裝藥前檢測頂板情況，撤出設(shè)備與機具，并切斷照明設(shè)備以外的一切設(shè)備的電源，照明燈與導(dǎo)線也應(yīng)撤出一段距離。 檢測工作面20m以內(nèi)的瓦斯?jié)舛?，并按照煤礦安全規(guī)程要求進行處理。 裝藥時，要細心將藥卷送入眼底，以防止擦破藥卷、裝錯雷管段號等問題的出現(xiàn)，有水的炮眼應(yīng)在眼底使用防水藥卷。 裝藥完成后，應(yīng)有班組進行檢查，并進行爆破前的安全布置工作。 在爆破后，工作面通風(fēng)散煙后，爆破員率先進入檢查安全，方可進行下一步工作。 發(fā)現(xiàn)瞎炮應(yīng)視情況進行及時處理。4.4 裝巖運輸工作巷道施工中，巖石的裝載與運輸是最繁重最費工時的工序，做好莊嚴與運輸工作可以有效的提高勞動效率、加快掘進速度；同時對較低施工成本和改善工作面施工條件具有重要意義。在裝載機的選擇上，考慮巷道掘進實際工程情況、斷面的大小、裝載機的適應(yīng)性與可靠性、操作和維修的難易程度、裝載機與其他設(shè)備的配套以及裝載機的效率和造價等因素，本巷道選擇使用挖掘式裝載機挖掘式裝載機具有行走、挖掘、采集、輸送、裝車和清理場地等多種功能；可以了連續(xù)高效作業(yè)，履帶行走可全斷面裝巖，不留死角，不需人工輔助工作面，高效機械化且安全性好。在運輸巖石時，采用礦車運輸；因為巷道為雙軌運輸巷，故可以采用固定錯車場調(diào)車法在巷道中軸線鋪設(shè)臨時單軌合股道岔或利用臨時斜交道岔調(diào)車。 圖4-4 裝巖運輸工作固定錯車場示意圖 Rock loading and transportation work fixed pass sketch map4.5支護工作4.5.1支護材料的選擇前面章節(jié)已經(jīng)確定，支護使用強度等級為42.5的硅酸鹽水泥，錨桿選擇使用螺紋鋼樹脂錨桿，局部需加強地段，選擇使用鋼筋網(wǎng)組成錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。4.5.2支護施工作業(yè)1）錨桿的安裝該巷道采用單體氣動旋轉(zhuǎn)式錨桿鉆機，錨桿施工安裝工藝流程為：敲幫問頂，清除危石驗收員畫出錨桿眼位錨桿鉆機鉆眼掃眼器掃眼安裝錨固劑和錨桿用攪拌器連接錨桿鉆機和錨桿尾部（包括螺母和托盤）用氣動式鉆機攪拌錨固劑停止攪拌1min后，上托盤，并擰緊完成，進行下一套錨桿安裝工作；在施工過程中，應(yīng)仔細經(jīng)檢查幫頂圍巖情況，排除危險，確認安全后方可進行施工，施工前需使用前探梁進行臨時支護，點眼工作要盡量精確鉆眼工作要所畫的眼位進行施工作業(yè)，以減小誤差；鉆眼順序由外向里、先頂后幫依次進行，同時要注意錨桿眼深要比錨桿長度少100mm。2）噴射混凝土操作噴射作業(yè)前應(yīng)先檢查機器是否正常運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理噴射機操作必須嚴格按操作規(guī)程進行，作業(yè)開始時，應(yīng)先給風(fēng)再開動電動機，接著供水、最后給料；作業(yè)停止時，應(yīng)先停止加料，待罐內(nèi)噴料用完后停止電動機運轉(zhuǎn)，切斷水、風(fēng)供應(yīng)，并將噴射機料斗加蓋蓋好。噴射作業(yè)前，先用高壓風(fēng)清洗巖面，以保證混凝土可以與巖面牢固結(jié)合，開始噴射時，碰頭先向噴面上下或左右移動，噴一薄層砂漿，然后在此層上以一圈壓半圈沿橫向作緩慢畫圈運動的方式噴射混凝土，一般畫圈半徑以50-70mm為宜，噴射的順序應(yīng)“先墻后拱，自下而上”；墻犄角處要掃除干凈后進行噴射，以保證密實。4.6其他工作4.6.1通風(fēng)工作為快速排除炮煙，將粉塵和有害氣體帶走，同時不影響掘進斷面以外的巷道空氣質(zhì)量，加快掘進速度；決定在東榮礦運輸巷道掘進工作面采用混合式通風(fēng)，以彌補壓入式通風(fēng)和抽出式通風(fēng)的不足之處。 圖4-5 東榮礦巷道掘進斷面通風(fēng)示意圖Schematic diagram of Dongrong mine laneway excavation section ventilation1)通風(fēng)設(shè)備的選擇局部風(fēng)機選擇使用BKJ66-11型局部風(fēng)機，具體型號視工作面與具體通風(fēng)布置進行風(fēng)機驗算；風(fēng)筒在已完成支護等工作的巷道中選擇使用剛性風(fēng)筒中的鐵風(fēng)筒，在臨近工作面處選擇使用柔性風(fēng)筒以方便施工操作，風(fēng)筒直徑具體根據(jù)風(fēng)機進風(fēng)量與通風(fēng)距離進行確定，如下表表4-8 風(fēng)筒選擇規(guī)格表 Select the specifications of air duct table距離（m）風(fēng)筒直徑（mm）200400200600500500100060080010008001000 同時在布置風(fēng)筒時，要根據(jù)巷道的斷面合理的選擇風(fēng)筒直徑來布置風(fēng)筒，并防止施工過程中風(fēng)筒被劃破。2)掘進通風(fēng)管理 防止和減少漏風(fēng)，方法有減少接頭、改進接頭形式、消除針眼漏風(fēng)及發(fā)現(xiàn)破口及時修補。 降低通風(fēng)阻力，主要方法有：采用相同直徑的風(fēng)筒、保證風(fēng)筒吊掛質(zhì)量、排出風(fēng)筒內(nèi)的積水、采用大直徑風(fēng)筒或雙風(fēng)筒并聯(lián)供電、使拐彎處盡量平緩或鐵制彎頭。 保證局部風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn)，方法主要包括：注意電動機的保護，實現(xiàn)局部風(fēng)機的風(fēng)電閉鎖，采用雙回路式單獨供電以保風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)；為保證風(fēng)機最大風(fēng)量和風(fēng)壓，葉輪與外殼間距不得少于2mm，局部通風(fēng)機啟動時，應(yīng)先斷續(xù)開斷幾次，以避免風(fēng)筒被高風(fēng)壓撕裂或接頭拉開，局部通風(fēng)機必須專人負責(zé)管理，定期檢查，及時處理出現(xiàn)問題。4.6.2巷道綜合防塵巷道掘進過程中，在鉆眼爆破、裝巖和運輸過程中會不可避免的產(chǎn)生大量的粉塵，粉塵會對煤礦生產(chǎn)和工作人員安全造成極大危害，因此需要做好防塵措施，如下： 濕式鉆眼 噴霧灑水 加強通風(fēng)排塵工作 加強個人防護工作 清掃落塵4.6.3防水與應(yīng)急處理礦山水害水源可能由地下水（包括地層中或巖溶形成的陷落積水、老空區(qū)積水等）通過地層裂隙、斷裂帶或人工挖掘形成的用水通道發(fā)生突水事故。突出水發(fā)生的征兆：巖層變潮、變軟，巖幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象；礦壓變大，發(fā)生片幫，冒頂及底鼓；工作面氣溫下降、出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味；有時可聽到水的嘶嘶聲；當(dāng)掘進工作面出現(xiàn)上述問題時，應(yīng)立即停止施工，并撤出人員和設(shè)備，并上報情況，發(fā)出警報，采取相應(yīng)的安全措施；堅持“預(yù)測，預(yù)報，有疑必探，先治后采”；采用“防，堵，疏，排，截”的綜合治理措施。根據(jù)東榮礦實際地址水文情況，可采用預(yù)留防隔水巖柱的方法應(yīng)對掘進過程中突水問題。4.7施工進度計劃在巷道施工中，施工方案的選取要合理，人力組織要合理，使巷道掘進工作更加快速、優(yōu)質(zhì)、高效的完成。4.7.1作業(yè)方式在巷道掘進過程中要將掘進、永久支護等分部工程看成一個整體，有機的聯(lián)系起來，在一定的距離內(nèi)，按規(guī)定要求最大限度同時施工，盡量不留下收尾工程。東榮礦運輸巷采用掘進與永久支護平行作業(yè)，永久支護形式為為錨噴支護，錨桿緊隨工作面安裝，噴射混凝土在工作面后20m左右進行，如有遇到頂板圍巖不太穩(wěn)定的情況時，可以在爆破作業(yè)后先噴射一層40mm厚的混凝土封頂，然后在安裝錨桿，最后噴射設(shè)計的混凝土厚度（注意臨時支護前探梁）。本巷道采用正規(guī)循環(huán)作用，以全面、有計劃、均衡的完成施工任務(wù)為目標(biāo)，提高掘進效率、完善企業(yè)管理和降低施工成本。4.7.2掘砌循環(huán)圖表的編制1)檢查準備工作，即交接班時間一般為10-20 min，本巷道=20min。裝巖時間： (4-5)式中： 巷道掘進斷面積，13.52m 炮眼利用率，取0.9； 裝巖機實際生產(chǎn)率（實體巖石），ZWT-80/45L挖掘式裝載機的裝巖效率為80m/h； 同時工作的裝巖機臺數(shù)，1臺。故：=6013.522.00.9/（801）=20min鉆眼總時間的計算:T （4-6）式中： 炮眼平均深度，2.0m； 同時工作的鑿巖機（或鉆機）臺數(shù)，2臺； 鑿巖機的實際平均鉆進速度，21m/h； 鉆眼工作單行作業(yè)系數(shù)，鉆眼、裝巖平行作業(yè)時，值一般為0.40.6，鉆眼、裝巖單行作業(yè)時，值等于1，0.6; 故：=0.656260/221=100min 裝藥時間： （4-7）式中： 工作面需裝藥炮眼總數(shù)，54個； 個炮眼裝藥所需時間，2.5min/個 在工作面同時裝藥的工人數(shù)，2個。 故：=5412.5/2=70min為爆破通風(fēng)時間，根據(jù)斷面大小和炮眼數(shù)確定取值為20min為軌道鋪設(shè)和修砌溝槽時間，巷道循環(huán)進尺為1.8m，估算時間為1.5h，即90min；為出渣時間，根據(jù)巷道斷面積、進尺和所用1.5t裝巖礦車，估算每循環(huán)需要運輸20車渣石，所以每循環(huán)出渣需要時間為2h，即120min；故一個循環(huán)所需要的時間T為：=+=20+20+93+65+20+90+120+=428 min 實際生產(chǎn)中確定一個循環(huán)的總時，為了防止難以預(yù)測的工序延長，應(yīng)考慮留有10的備用時間，故一個循環(huán)的總時間為：=1.1428=470min 巷道采用掘支平行作業(yè)，為方便施工勞動組織，盡量保證支護工作與掘進工作的協(xié)調(diào)進行，決定每個掘進循環(huán)內(nèi)，錨噴支護1.8m巷道（其中包括兩排錨桿30根）；根據(jù)斷面尺寸、噴射混凝土厚度及錨桿數(shù)量，估算布置一個循環(huán)內(nèi)錨噴支護各項工序所需時間及銜接（循環(huán)表中有具體體現(xiàn)）。2)根據(jù)以上的計算和初步確定的數(shù)據(jù)，編制循環(huán)圖表如下。確定本巷道采用“三八”工作制，每班完成一個循環(huán)；根據(jù)炮眼深度及炮眼利用率，確定每個循環(huán)長度1.8m；根據(jù)循環(huán)時間，確定循環(huán)圖表為“三八”作業(yè)制；其中掘進組與錨桿安裝組一班一循環(huán)。循環(huán)圖表是在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上編制而成，并經(jīng)過有關(guān)管理部門審批。因此，在執(zhí)行與管理上必須做到以下幾點：開工之前，要求掘進隊和有關(guān)部門進行討論貫徹，明確每個工作人員自己的崗位和協(xié)同關(guān)系，熟悉循環(huán)圖表。執(zhí)行初期，應(yīng)按循環(huán)圖表的熟練執(zhí)行工作，特別是各工序所需的時間，各工序的協(xié)調(diào)關(guān)系，使每個工作人員在時間上確保按圖表執(zhí)行。并注意在執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)圖表中存在問題，及時予以調(diào)整。執(zhí)行過程中，應(yīng)對各個工序的操作、協(xié)調(diào)以及所需時間不斷地觀測，從中挖掘潛力，并發(fā)現(xiàn)和解決問題。這些工作既保證了圖表的執(zhí)行，又為編制更合理的圖表提供依據(jù)，以便更為有效地進行組織施工。 圖4-6掘進與錨桿安裝循環(huán)圖 Tunneling and installation of anchor cycle diagram4.7.3橫道圖1)巷道施工總工期計算采用“三八”工作制，每天可以掘進3個循環(huán)，循環(huán)時間為8h，工作時間為24h，由炮眼深度確定循環(huán)進尺1.8m，每天實際進度為5.4m。設(shè)計巷道全長675m，掘進所用時間為675/5.4=125d。由于本巷道采用掘進和支護平行作業(yè)，故在巷道掘進時，錨桿安裝工作與掘進爆破工作同時進行，在掘進一定進尺后，保證噴射混凝土作業(yè)與掘進工作工序互不影響的前提下，可進行噴射混凝土作業(yè)，因此估算可在爆破掘進5天后，再進行噴射混凝土支護施工；鋪軌與水溝修砌隨掘進爆破跟進。2）施工總進度計劃東榮礦礦運輸巷道施工工期為：（1）施工準備：持續(xù)時間為5d；（2）巷道掘進：持續(xù)時間為125d，錨桿安裝工作時間同步； (3) 超前臨時支護:在噴射混凝土支護前，進行超前支護，時間7d；（4）噴射混凝土支護：持續(xù)時間為120d；（5）附屬工程：持續(xù)時間為10d。 圖4-7巷道施工總進度橫道圖 Total progress of tunnel construction4.7.4網(wǎng)絡(luò)計劃通過把巷道掘進中的過程分解成若干項工作，再通過各項工作開展的順序和制約關(guān)系，繪制出網(wǎng)絡(luò)圖；可以通過網(wǎng)絡(luò)計劃圖的各項時間參數(shù)，找出關(guān)鍵路線、關(guān)鍵工作和計算出工期，也可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖，改進網(wǎng)絡(luò)計劃初始方案，以找出最優(yōu)方案；執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)計劃時，實施可行的控制監(jiān)督方案，以控制成本，獲取收益；本巷道網(wǎng)絡(luò)計劃采用雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃。1）雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃由工作、節(jié)點和線路三個基本要素組成；2）雙代號網(wǎng)絡(luò)圖的繪制原則；工作組成要清除，順序關(guān)系明確，工作時間正確；布局合理，重點突出，層次分明，盡量把關(guān)鍵線路和關(guān)鍵工作布置在中心位置，相關(guān)工作盡量相鄰布置網(wǎng)絡(luò)圖自左向右，水平箭頭為主不能出現(xiàn)編號相同的節(jié)點和工作盡量減少不必要的虛工作 圖4-8 巷道施工雙代號網(wǎng)絡(luò)圖 Double code network chart for tunnel construction4.8施工組織與管理4.8.1施工勞動組織本巷道掘進過程中為“三八”工作制，采取班內(nèi)分組，每班內(nèi)分兩組（掘進爆破組與錨噴支護組），使掘進工作分工明確，且在統(tǒng)一的領(lǐng)導(dǎo)下協(xié)同執(zhí)行任務(wù)，保證工作高效有質(zhì)量的完成的綜合掘進形式綜合掘進隊具有以下優(yōu)點：（1）組內(nèi)任務(wù)明確，施工隊伍間協(xié)作性強；（2）各工種調(diào)動統(tǒng)一，工序銜接緊密，減少因不協(xié)同的相互間影響，縮短循環(huán)時間；（3）主要工種及輔助工種目標(biāo)一致，團結(jié)協(xié)作，有利于加快掘進速度、提高工程質(zhì)量及降低成本；4.8.2施工管理制度巷道掘進工程中除了應(yīng)用先進的技術(shù)設(shè)備和合理勞動組織外，還應(yīng)加強施工管理工作，因此，必須堅持和發(fā)展以崗位責(zé)任制為中心的各項管理制度，以此來發(fā)揮掘進工作中技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)勢來保證巷道掘進工作高效率高質(zhì)量的完成。1)工種崗位責(zé)任制指按照工作性質(zhì)，將每一小班的全體人員劃分為鉆眼爆破組、錨噴支護組等，每個組按照規(guī)定的循環(huán)次數(shù)和進度進行施工，在一定時間內(nèi)使用固定的工具或設(shè)備，在各自的崗位上完成規(guī)定的任務(wù)，每循環(huán)如此，每班如此，形成固定人員、固定設(shè)備、固定任務(wù)、固定地點、固定時間的一項制度。其特點是：“任務(wù)到組、固定崗位、責(zé)任到人”，以加強工人的責(zé)任感，同時又可使各項工序有條理進展，減少混亂的發(fā)生，從而有利于工程高效高質(zhì)量完成，并可以有效地防止災(zāi)害事故的發(fā)生。2）質(zhì)量負責(zé)制工程質(zhì)量是必須要重視的問題；巷道工程是礦井建設(shè)中的主體工程，保證施工質(zhì)有很重要的意義；因此，在施工中必須嚴格要求，以確保工程質(zhì)量。尤其是隱蔽工程，更要對齊加強施工質(zhì)量的檢查，防患于未然。3）安全生產(chǎn)制為了保護工人人身安全，保證國家財產(chǎn)不受損失，確保各項任務(wù)安全的完成，必須落實安全生產(chǎn)；對施工人員要經(jīng)常進行安全生產(chǎn)教育，工程隊的班組內(nèi)應(yīng)設(shè)立專職安全檢查員，做到定期定點地檢查安全生產(chǎn)情況，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不安全狀況和不利于安全生產(chǎn)的因素，要及時糾正和處理。4）技術(shù)管理制度技術(shù)管理主要是根據(jù)巷道特征和地質(zhì)條件，由掘進隊主管技術(shù)人員在巷道施工前制定出切實可行而又比較先進的施工技術(shù)安全措施，用以指導(dǎo)施工，以便獲得更高的施工速度和良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。5）技術(shù)交底制度在開工前，要要求相關(guān)技術(shù)人員對施工組織設(shè)計內(nèi)容進行技術(shù)交底，以保證每個職工對自己所施工的巷道的性質(zhì)、巷道的用途、規(guī)格質(zhì)量要求、施工方案與施工設(shè)備等有比較全面的了解；有利于開工后，巷道掘進工作的順利進行。6）交接班制度巷道掘進中，要實行工作面交接班制度，每班的負責(zé)人要進行交接，同時各工種甚至每個崗位上的工人都應(yīng)進行對口交接，交接班工作要做到四交（交任務(wù)、交措施、交設(shè)備、交安全），使下一班能很快做到情況清、任務(wù)明，馬上就能連續(xù)作業(yè)，提高工時利用率。7）崗位練兵制對工程隊各工種的工人，要明確提出在硐室施工技術(shù)方面具體要求；對設(shè)備操作、維修、保養(yǎng)等方面應(yīng)達到一定得技術(shù)水平。這樣可以進一步調(diào)動工人的積極性，鼓勵工人鉆研技術(shù)，對技術(shù)精益求精，以不斷提高施工隊伍的技術(shù)水平。8）設(shè)備維修保養(yǎng)制對施工中使用的設(shè)備，要建立定期的維修、保養(yǎng)、檢修制度。從而使設(shè)備經(jīng)常處于良好狀態(tài)，不斷提高設(shè)備的完好率。4.9 施工安全制度與技術(shù)措施4.9.1安全管理制度1）瓦斯檢查制度選擇合格的瓦斯檢查員，有相應(yīng)的合