第6章巷道掘進(jìn)基本知識

1、2022-4-261第一節(jié) 巷道掘進(jìn)概述第二節(jié) 綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝第三節(jié) 巷道支護(hù)第四節(jié) 掘進(jìn)通風(fēng)與綜合防塵復(fù)習(xí)思考題2022-4-262 為了開采煤炭，從地面向地下開掘的各類通道和硐室都叫做巷道。開掘這些通道的硐室所采用的作業(yè)方法叫做巷道掘進(jìn)。巷道掘進(jìn)方法是指掘進(jìn)方法和掘進(jìn)工藝的總稱，包括鉆爆掘進(jìn)和機(jī)械化掘進(jìn)。2022-4-263 一、 巷道分類 （一） 按巷道的空間特征和用途分類 按巷道的空間特征和用途可分為垂直、水平和傾斜巷道3類。2022-4-2641.垂直巷道（1） 立井，是指有出口直接通到地面的巷道叫做立井，又叫做豎井，如圖6-1所示中的1。2022-4-265立井是進(jìn)入煤體的一種

2、方式。立井按用途分，有位于井田中央擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)的主立井；有擔(dān)負(fù)全礦人員、材料、設(shè)備等輔助提升任務(wù)的副立井；還有用來擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)的風(fēng)井。2022-4-266 （2） 暗立井，是指沒有出口直接通到地面的垂直巷道，通常裝有提升設(shè)備，如圖6-1所示中的4。暗立井一般用來連接上、下兩個水平，擔(dān)負(fù)由下水平向上水平的任務(wù)。暗立井也分為主暗立井和副暗立井。 （3） 溜井，是指用來從上部向下部溜放煤炭的垂直巷道，如圖6-1所示中的5。2022-4-267 2.水平巷道 （1） 平硐，指有出口直接通到地面的水平巷道，是進(jìn)入煤體的方式之一，如圖6-1所示中的3。平硐按所擔(dān)負(fù)的任務(wù)不同有主平硐、副平硐之分。2022-

3、4-268 （2） 平巷，是指沒有出口直接通到地面,沿巖層走向開掘的水平巷道。開在巖石中的平巷叫做巖石平巷，開在煤層中的平巷叫做煤層平巷。按用途分，平巷有運(yùn)輸平巷、行人平巷、進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)平巷等。按服務(wù)范圍分，平巷有階段（水平）平巷、分段平巷和區(qū)段平巷等。2022-4-269 （3） 石門，是指沒有出口直接通到地面，與巖層走向垂直或斜交的水平巖石巷道，如圖6-1所示中的6。按用途分，石門有運(yùn)輸石門、進(jìn)風(fēng)石門、回風(fēng)石門等。按服務(wù)范圍分，石門有階段石門、采區(qū)石門等。 （4） 煤門，是指與煤層走向垂直或斜交的煤層平巷。煤門長度取決于煤層厚度和傾角，一般地，只有在厚煤層中才掘煤門。2022-4-2610

4、3.傾斜巷道 （1） 斜井，是指有出口直接能到地面的傾斜巷道，也是進(jìn)入煤體的方式之一，如圖6-1所示中的2。按用途分，斜井有主斜井、副斜井和回風(fēng)井。按所在巖層層位分，斜井有巖石斜井和煤層斜井。按空間特征分，斜井有順層斜井、穿層斜井、反斜井和偽斜井。2022-4-2611 （2） 暗斜井，是指沒有出口直接通到地面，用來聯(lián)系上、下兩個水平并擔(dān)負(fù)提升任務(wù)的斜巷。暗斜井也有主暗斜井和副暗斜井之分。 （3） 上山，是指沒有出口直接通到地面，位于開采水平之上，連接階段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷的傾斜巷道。按用途分，上山可分為運(yùn)煤的運(yùn)輸上山和運(yùn)送材料、設(shè)備的軌道上山。按服務(wù)范圍分，上山又可分為階段上山和采區(qū)上山。2

5、022-4-2612 （4） 下山，是指位于開采水平以下，作用與上山相同。 此外，斜巷還有行人斜巷、聯(lián)絡(luò)斜巷、溜煤斜巷、溜煤眼、管子道等。 （二） 按巷道服務(wù)范圍及其用途分類 根據(jù)巷道服務(wù)范圍及其用途，礦井巷道又可分為開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道3類。2022-4-2613 1.開拓巷道 為全礦井或一個開采水平服務(wù)的巷道屬于開拓巷道。 例如，主、副井和風(fēng)井、井底車場、主要石門、階段運(yùn)輸和回風(fēng)大巷、采區(qū)回風(fēng)和采區(qū)運(yùn)輸石門等井巷，以及掘進(jìn)這些巷道的輔助巷道都屬于開拓巷道。2022-4-2614 2.準(zhǔn)備巷道 為采區(qū)、一個以上區(qū)段或分段服務(wù)的運(yùn)輸、通風(fēng)巷道稱為準(zhǔn)備巷道。屬于這類巷道的有：采區(qū)上（下）

6、山、區(qū)段集中巷、區(qū)段石門、采區(qū)車場等。 2022-4-2615 3.回采巷道 形成采煤工作面及為其服務(wù)的巷道稱為回采巷道。屬于這類巷道的有：采煤工作面的開切眼、區(qū)段運(yùn)輸平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷。2022-4-2616 開拓巷道的作用在于形成新的或擴(kuò)展原有的階段或開采水平，為構(gòu)成礦井完整的生產(chǎn)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。準(zhǔn)備巷道的作用在于準(zhǔn)備新的采區(qū)，以便構(gòu)成采區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)?；夭上锏赖淖饔迷谟谇懈畛鲂碌牟擅汗ぷ髅娌⑦M(jìn)行生產(chǎn)。2022-4-2617 二、 圍巖 圍巖是巷道四周圍繞的巖石，對破巖和支護(hù)工作有著直接的影響。 1.煤礦常見的巖石 在煤礦生產(chǎn)中與煤層有關(guān)的常見巖石有3大類。2022-4-2618 （1） 碎屑

7、類巖石。碎屑類巖石由砂子和碎石膠結(jié)而成。這類巖石主要有：礫巖，由圓卵石膠結(jié)而成；角礫巖，由帶棱角的碎石膠結(jié)而成，其組成碎石粒徑在2 mm以上；砂巖，由砂子膠結(jié)而成。砂巖由于其組成的砂子粒徑大小不同可分為不同的砂巖。砂子粒徑在0.52 mm的砂巖2022-4-2619 稱為粗砂巖；砂子粒徑在0.250.5 mm的稱為中砂巖；砂子粒徑在0.10.25 mm的稱為細(xì)砂巖； 砂子粒徑在0.010.1 mm的稱為粉砂巖。組成砂巖的砂子粒徑越小，巖石越堅硬。砂巖一般為煤層的老頂或老底。當(dāng)砂巖中含有一定量的泥土或煤時就稱為泥質(zhì)砂巖或碳質(zhì)砂巖。2022-4-2620 （2） 黏土類巖石。黏土類巖石由黏土壓成，

8、這類巖石主要有2類：頁巖和泥巖。頁巖有層理，泥巖無層理；頁巖和泥巖中含有砂子時就稱為砂質(zhì)頁巖或砂質(zhì)泥巖，含有煤時就稱為碳質(zhì)頁巖或碳質(zhì)泥巖。這類巖石一般是煤層的偽頂或直接頂；煤中的夾矸一般是碳質(zhì)頁巖或碳質(zhì)泥巖。2022-4-2621 （3） 化學(xué)生物類巖石?；瘜W(xué)生物類巖石是通過生物化學(xué)作用或生物生活過程中的某種物質(zhì)沉積而成。這類巖石含有動、植物化石，主要代表性巖石有石灰?guī)r、鋁土巖。當(dāng)石灰?guī)r中含泥量為50%以上時稱為泥灰?guī)r。石灰?guī)r易被水溶解，能形成較大的溶洞。當(dāng)溶洞達(dá)到一定的范圍塌陷2022-4-2622 會形成巖溶陷落柱，這就是煤系地層中的一種地質(zhì)構(gòu)造。鋁土巖具有吸水膨脹的性質(zhì)，當(dāng)掘進(jìn)巷道工作面

9、遇到這類巖層時易發(fā)生底鼓或巷道嚴(yán)重變形，給安全生產(chǎn)造成很大麻煩。2022-4-2623 2.巖石的堅固性 由俄羅斯學(xué)者于1926年提出的巖石堅固性系數(shù)（又稱普氏系數(shù)）,至今仍在礦山開采業(yè)和勘探掘進(jìn)中得到廣泛采用。巖石的堅固性反映的是巖石在幾種變形方式的組合作用下抵抗破壞的能力。巖石的堅固性用下式表示： 2022-4-2624f=R/100 式中 f巖石的堅固性系數(shù)； R巖石的單向抗壓強(qiáng)度。 3.巖石的工程分級 按所得f值大小，將巖石劃分為15類。為了使用方便，我國煤炭系統(tǒng)把巖石的工程分級進(jìn)行了簡化，如表6-1所示。2022-4-26252022-4-2626 4.圍巖的分類 根據(jù)圍巖的穩(wěn)定程度

10、，將圍巖分為以下5類： （1） 穩(wěn)定巖層。完整堅硬、不易風(fēng)化，巖層層間膠結(jié)好、無軟弱夾層，長期不支護(hù)無碎塊掉落，如完整的玄武巖等。 2022-4-2627 （2） 穩(wěn)定較好的巖層。完整比較堅硬，層間膠結(jié)好，裂隙面閉合，無泥質(zhì)充填物，長時間不支護(hù)會有小塊掉落，如膠結(jié)好的砂巖、礫巖等。 （3） 中等穩(wěn)定巖層。完整中硬，層狀巖層以堅硬為主，夾有少數(shù)軟巖層，能維持一個月的穩(wěn)定，如砂質(zhì)頁巖等。2022-4-2628 （4） 穩(wěn)定性較差的巖層。較軟的完整巖層、中硬的層狀巖層、中硬的塊狀巖層等，穩(wěn)定僅能維持幾天，如頁巖、泥巖等。 （5） 不穩(wěn)定巖層。易風(fēng)化潮解剝落的松軟巖層，各類破碎巖層，很易冒頂、隨掘隨冒

11、，如碳質(zhì)頁巖、煤等。2022-4-2629 5.圍巖地質(zhì)構(gòu)造對巷道掘進(jìn)的影響 地質(zhì)構(gòu)造都有空隙或軟弱夾層，對掘進(jìn)的影響很大，甚至?xí)斐梢恍┦鹿实陌l(fā)生，在掘進(jìn)施工時要特別注意以下安全問題： （1） 防止冒頂事故。地質(zhì)構(gòu)造條件下圍巖破碎，極容易發(fā)生冒頂，要及時采取有效的預(yù)防措施。2022-4-2630 （2） 防止瓦斯異常涌出。構(gòu)造的空隙中容易貯藏或通過有害氣體，在掘進(jìn)中遇到構(gòu)造時要注意防止瓦斯和有害氣體異常涌出。 （3） 防止礦井水異常涌出。構(gòu)造空隙也能貯藏或通過礦井水，所以在掘進(jìn)中遇到構(gòu)造時一定要采取措施防止礦井水涌出，當(dāng)遇到構(gòu)造和含水層或巖溶陷落柱連通且水補(bǔ)給充分時，特別要注意其危險性。20

12、22-4-2631 （4） 防止煤炭自燃火災(zāi)事故發(fā)生。由于構(gòu)造空隙易造成漏風(fēng)，會加快煤的氧化與自燃，在封閉采空區(qū)時，若發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造時一定要防止構(gòu)造漏風(fēng)，避免由此引發(fā)的火災(zāi)事故。2022-4-2632 三、 巷道斷面及其布置 （一） 巷道斷面的形狀 在煤礦井下的巷道斷面形狀有梯形、直墻拱形（如半圓拱、三心拱、圓弧拱）和矩形，此外還有一些比較少見的其他形狀，如圖6-2所示。2022-4-26332022-4-2634梯形和拱形斷面是煤礦井下巷道常采用的斷面形狀，因為這兩個形狀在一般地壓作用下都是穩(wěn)定的，并且掘進(jìn)、支護(hù)也比較簡單，容易施工。隨著機(jī)械化掘進(jìn)大量推廣與使用，大型設(shè)備要求巷道斷面大，因此煤巷

13、矩形斷面形狀得到廣泛采用。2022-4-2635 （二） 巷道斷面的尺寸 巷道斷面尺寸應(yīng)當(dāng)根據(jù)巷道的用途、運(yùn)輸設(shè)備類型（軌道運(yùn)輸、無軌運(yùn)輸、輸送機(jī)運(yùn)輸）、支護(hù)規(guī)格和煤礦安全規(guī)程關(guān)于安全間隙的規(guī)定等因素確定，2022-4-2636然后再根據(jù)巷道內(nèi)通過的風(fēng)量加以校驗，以不超過煤礦安全規(guī)程規(guī)定的允許風(fēng)速為準(zhǔn)。巷道斷面尺寸在保證安全生產(chǎn)的條件下，盡可能減小斷面，減少開掘工程量，從而降低生產(chǎn)成本。2022-4-2637 1.巷道的凈寬度 矩形巷道（直墻巷道）的凈寬度是指巷道兩側(cè)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。對于梯形巷道，當(dāng)巷道內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時，巷道的凈寬度指車輛頂面處水平的巷道寬度。當(dāng)巷道內(nèi)設(shè)

14、置輸送機(jī)械時，巷道的凈寬度指從巷道底板起1.6 m高處的巷道寬度；當(dāng)巷道不放置和不通行運(yùn)輸設(shè)備時，巷道的凈寬度指凈高的12處的水平距離。2022-4-2638巷道凈寬度主要取決于運(yùn)輸設(shè)備本身的寬度、人行道寬度和相應(yīng)的安全間隙。無運(yùn)輸設(shè)備的巷道可根據(jù)通風(fēng)及行人的需要來選取。巷道內(nèi)人行道的寬度和相應(yīng)的安全間隙在煤礦安全規(guī)程內(nèi)都有明確的規(guī)定：2022-4-2639 （1） 新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面起1.6 m的高度內(nèi)，必須留有0.8 m（綜合機(jī)械化采煤礦井為1 m）以上的人行道，管線吊掛高度不得低于1.8 m；巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3 m（綜合機(jī)械化采煤礦井為0.5 m

15、）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時，輸送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5 m；巷道內(nèi)移動變電站或平板2022-4-2640 車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.3 m；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7 m。2022-4-2641 （2） 在生產(chǎn)礦井已有巷道中，人行道的寬度不符合上述要求時，必須在巷道的一側(cè)設(shè)置躲避硐。兩個躲避硐之間的距離不得超過40 m；躲避硐寬度不得小于1.2 m，深度不得小于0.7 m，高度不得小于1.8 m；躲避硐內(nèi)嚴(yán)禁堆積物料。2022-4-2642（3） 在人車停車地點的巷道上下人側(cè)，從巷道道碴面起1.6 m的高度內(nèi)

16、，必須留有寬1 m以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8 m。（4） 在巷道曲線段，車輛四角要外伸或內(nèi)移，應(yīng)將安全間隙適當(dāng)加大，一般外側(cè)加寬200 mm，內(nèi)側(cè)加寬100 mm。2022-4-26432.巷道的凈高度矩形、梯形巷道的凈高度是指自道碴面或底板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。拱形斷面的凈高度是指自道碴面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長度終端的高度，由壁高和拱高組成。半圓拱的拱高為巷道凈寬的1/2，圓弧拱及三心拱的拱高常取巷道凈寬的13。2022-4-2644煤礦安全規(guī)程規(guī)定：主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高自軌面起不得低于2 m。采區(qū)（包括盤區(qū)）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2 m

17、，薄煤層內(nèi)不得低于1.8 m。采煤工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷及采區(qū)內(nèi)溜煤眼等的凈斷面或凈高由煤礦企業(yè)按設(shè)計需求統(tǒng)一規(guī)定。2022-4-2645（三） 水溝及其管線的布置巷道掘進(jìn)時在巷道一側(cè)設(shè)置有水溝，用來排水。要求水溝的建設(shè)和巷道掘進(jìn)同步。在水溝上鋪蓋板，一般作為人行道。平巷水溝坡度可取35，或與巷道的坡度相同，但不應(yīng)小于3。水溝寬度按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定不小于0.8 m。2022-4-2646 在巷道兩側(cè)懸掛電纜電線，以保證工作面機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力供應(yīng)。電纜的懸掛要求每3 m一個電纜鉤，懸掛整齊，其懸掛高度在人行道側(cè)時應(yīng)保證不影響行人安全。2022-4-2647掘進(jìn)工作面降塵供水管道一般設(shè)置在巷道側(cè)

18、的下方，以不影響行人和運(yùn)輸設(shè)備安全運(yùn)行為準(zhǔn)。巷道掘進(jìn)時一般用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，在巷道一側(cè)設(shè)置有膠布風(fēng)筒。風(fēng)筒吊掛在非人行道一側(cè)，要求吊掛整齊，不影響運(yùn)輸設(shè)備的安全運(yùn)行。2022-4-2648 一、 綜合機(jī)械化掘進(jìn)發(fā)展概況及配套工藝 我國機(jī)械化掘進(jìn)按機(jī)械化程度可分為普通機(jī)械化掘進(jìn)和綜合機(jī)械化掘進(jìn)。2022-4-2649普通機(jī)械化掘進(jìn)是利用鉆爆法破碎煤巖，用裝載機(jī)把破碎下來的煤巖裝入運(yùn)輸設(shè)備，通過礦車或轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等設(shè)備運(yùn)走，由人工架設(shè)支架，用人工或調(diào)度絞車運(yùn)送支護(hù)材料和器材，通過局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，采用噴霧灑水的方式進(jìn)行降塵。2022-4-2650綜合機(jī)械化掘進(jìn)是近二三十年

19、間迅速發(fā)展起來的一種先進(jìn)的巷道掘進(jìn)技術(shù)。綜合機(jī)械化掘進(jìn)逐漸形成了以掘進(jìn)機(jī)為主的3種類型的機(jī)械化掘進(jìn)工藝：2022-4-2651 綜合機(jī)械化掘進(jìn), 主要掘進(jìn)機(jī)械為懸臂式掘進(jìn)機(jī)，簡稱掘進(jìn)機(jī)。 連續(xù)采煤機(jī)與錨桿鉆車配套作業(yè), 主要掘進(jìn)機(jī)械為連續(xù)采煤機(jī)。 掘錨一體化掘進(jìn), 主要掘進(jìn)機(jī)械為掘錨機(jī)組。2022-4-2652 1.掘進(jìn)機(jī) 掘進(jìn)機(jī)是一種集截割、裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)煤（巖）、降塵等功能為一體的大型高效聯(lián)合作業(yè)機(jī)械設(shè)備，能實現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)。2022-4-2653運(yùn)依靠懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行落、裝煤巖，通過礦車、梭車或其他運(yùn)輸設(shè)備（橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板輸送機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)）輸煤巖，用人工、托梁器、架棚機(jī)安裝支架，利用絞

20、車、單軌吊、卡軌車、鏟運(yùn)車、電機(jī)車、無軌膠輪車運(yùn)送支護(hù)材料和器材，局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，除塵風(fēng)機(jī)降塵。2022-4-2654 2.連續(xù)采煤機(jī) 連續(xù)采煤機(jī)是一種適用于短壁開采，集截割、裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)、移動行走、噴霧降塵于一身的綜合機(jī)械化開采設(shè)備,具有體積小、調(diào)動靈活、使用方便等優(yōu)點,不僅可開采煤炭,還能用于巷道掘進(jìn),在國外已廣泛地使用。2022-4-2655根據(jù)與連續(xù)采煤機(jī)后配套設(shè)備和巷道布置方式的不同，連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工藝可分為單巷掘進(jìn)工藝、雙巷掘進(jìn)工藝及多巷掘進(jìn)工藝。連續(xù)采煤機(jī)、梭車配套單巷掘進(jìn)適用于施工任務(wù)緊、巷道地質(zhì)條件差、煤層起伏大、頂板破碎的掘進(jìn)工作面，所使用的主要設(shè)備有：2022-4

21、-2656 連續(xù)采煤機(jī)、梭車、錨桿機(jī)、鏟車、破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)。連續(xù)采煤機(jī)、梭車或運(yùn)煤車配套雙巷及雙巷以上掘進(jìn)是應(yīng)用最廣泛的掘進(jìn)工藝，對工作面地質(zhì)條件要求不嚴(yán)格， 所使用的主要設(shè)備是：連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)煤車、錨桿機(jī)、鏟車、破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)。2022-4-2657連續(xù)采煤機(jī)、連運(yùn)系統(tǒng)配套雙巷掘進(jìn)，是近年來才興起的掘進(jìn)方式，其特點是推進(jìn)速度快，單進(jìn)水平高，所使用的主要設(shè)備是：連續(xù)采煤機(jī)、連運(yùn)系統(tǒng)、錨桿機(jī)、鏟車、帶式輸送機(jī)。2022-4-2658 3.掘錨機(jī)組 掘錨機(jī)組是適用于高產(chǎn)、高效礦井煤巷單巷快速掘進(jìn)的掘錨一體化設(shè)備, 是在連續(xù)采煤機(jī)和懸臂式掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型掘進(jìn)機(jī)型。掘錨機(jī)組將掘進(jìn)與

22、支護(hù)有機(jī)地組合起來, 減少掘進(jìn)與支護(hù)設(shè)備的換位作業(yè)時間,在同一臺設(shè)備上完成掘進(jìn)和支護(hù)工藝。2022-4-2659目前, 掘錨機(jī)組主要有2種： 以連續(xù)采煤機(jī)為基礎(chǔ)的掘錨機(jī)組。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)加裝機(jī)載錨桿機(jī)的掘錨機(jī)。掘錨機(jī)組與連續(xù)采煤機(jī)作業(yè)相比具有掘錨平行作業(yè)、單巷快速掘進(jìn)及頂板及時支護(hù)等優(yōu)點。掘錨機(jī)組按作業(yè)方式可劃分為同時實現(xiàn)掘錨作業(yè)的掘錨機(jī)組和先截割后支護(hù)的掘錨機(jī)組2類。2022-4-2660 二、 綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面的設(shè)備布置 綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面的設(shè)備布置如圖6-3所示。2022-4-2661以懸臂式掘進(jìn)機(jī)1、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)2、帶式輸送機(jī)6、濕式除塵器5和壓入式軟風(fēng)筒8配套，在煤巷或半煤巷掘進(jìn)

23、工作面完成截割、裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)煤巖及降塵等掘進(jìn)工序。2022-4-2662掘進(jìn)機(jī)1工作時，為了適應(yīng)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)2與可伸縮帶式輸送機(jī)6搭接長度的要求，可伸縮帶式輸送機(jī)的外段機(jī)尾4的長度必須能延長1215 m，以保證轉(zhuǎn)載及運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性，減少可伸縮帶式輸送機(jī)拉伸輸送帶的次數(shù)，縮短輔助工時，加快掘進(jìn)速度。通風(fēng)方法以壓入式通風(fēng)為主，靠近工作面一段用輔助抽出式通風(fēng)的長壓短抽方式。2022-4-2663 綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面掘進(jìn)機(jī)的實際布置，如圖6-4、圖6-5所示。2022-4-26642022-4-2665 三、 綜掘工藝 綜掘工藝包括破煤（巖），裝載、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸，巷道支護(hù)，輔助作業(yè)等工序。 （一） 破煤（巖

24、） 綜掘工作面破煤（巖）是由掘進(jìn)機(jī)的截割機(jī)構(gòu)運(yùn)動來完成的。截割頭可以到達(dá)工作面任意部位，可以準(zhǔn)確地切割出設(shè)計斷面。2022-4-2666 截割速度的快慢取決于許多因素，如煤巖運(yùn)輸?shù)木庑院筒牧瞎?yīng)的及時性、掘進(jìn)機(jī)的磨損程度、設(shè)備的效能以及工作面全體工人的技術(shù)水平和密切的配合程度等，但是決定因素是煤在巷道掘進(jìn)斷面上所占的百分比和巖石的硬度。2022-4-2667 根據(jù)工作面的巖性采用不同的截割落煤方式。煤巷中，如果整個斷面上煤質(zhì)堅硬，則采用水平分層由下向上截割落煤；如果煤質(zhì)不硬，則由上向下落煤，因為煤質(zhì)較軟時，大塊煤容易掉落，砸壞裝載部的耙爪或者在轉(zhuǎn)載機(jī)中卡??；在半煤巖巷道中，無論臥底還是挑頂，

25、都應(yīng)當(dāng)先落煤，并根據(jù)煤的硬度，采用與煤巷中分層落煤相同的方法落煤。2022-4-2668 根據(jù)不同的煤層條件，采用不同的截割方法。一般情況下，煤軟時多吃刀，煤硬時少吃刀。在截割程序上，應(yīng)采取先割底槽的辦法，可使上部煤巖松動垮落一部分，并減輕截割頭電機(jī)的負(fù)擔(dān)，減少截齒磨損。 2022-4-2669（二） 裝載、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸掘進(jìn)機(jī)的截割破煤是連續(xù)工作的，要求裝、運(yùn)工作必須與其適應(yīng)。一般半煤巖巷道掘進(jìn)時，全部使用各種類型的刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和運(yùn)輸，煤巖混運(yùn)，一直運(yùn)進(jìn)井下煤倉，然后提升到地面洗選。2022-4-2670 掘進(jìn)機(jī)本身帶有裝運(yùn)設(shè)備。掘進(jìn)機(jī)截割頭切割下的煤巖，由掘進(jìn)機(jī)前面配有的耙爪

26、或星輪裝載，再由機(jī)體下面第一輸送機(jī) （機(jī)身自帶）運(yùn)到后面，落入第二輸送機(jī)（刮板轉(zhuǎn)載機(jī)或橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)），完成轉(zhuǎn)載工作。隨后，轉(zhuǎn)載機(jī)的卸載端與帶式輸送機(jī)搭接，帶式輸送機(jī)的另一端與卸載倉相連，把煤巖運(yùn)入煤倉，完成運(yùn)輸工作。2022-4-2671 隨著掘進(jìn)工作面的推進(jìn)，不斷接長相對固定的帶式輸送機(jī)。由于采用可伸縮的帶式輸送機(jī)，故隨著掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺的增加達(dá)到一定長度而需要延長膠帶機(jī)時是比較方便的。當(dāng)帶式輸送機(jī)的可伸長度用完時，再鋪設(shè)一條新的膠帶機(jī)。2022-4-2672在裝載過程中，對于直徑達(dá)到80 cm的大塊煤或巖石，必須用截割頭或人工破碎，防止在轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸?shù)男堆b過程中發(fā)生卡料事故。2022-4-26

27、73 （三） 巷道支護(hù) 綜掘巷道的掘進(jìn)主要包括截割、運(yùn)輸和支護(hù)三大工序。截割和支護(hù)兩大工序是交替進(jìn)行的，裝、轉(zhuǎn)、運(yùn)是與截割同時進(jìn)行的；支護(hù)工作則需單獨(dú)占用循環(huán)工時。 2022-4-2674 煤巷綜掘工作面的支護(hù)是用棚式支架或錨桿、錨噴支護(hù)。棚式支架（俗稱棚子）包括礦用工字鋼棚子、U型鋼拱形棚子、可縮性的金屬棚子以及木棚子等。煤巷綜掘工作面的支護(hù)還可采用錨桿、錨噴、錨網(wǎng)、錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)等。2022-4-2675工作面掘進(jìn)一定距離需支護(hù)時，停止截割落煤，用截割頭把棚腿窩直接掘出，把棚腿立好，可利用掘進(jìn)機(jī)的截割臂輔助進(jìn)行架棚工作。2022-4-2676 采用錨網(wǎng)支護(hù)時，一般在掘進(jìn)機(jī)另一側(cè)配備錨桿

28、打眼安裝機(jī)。工作面需要安裝錨桿時，掘進(jìn)機(jī)稍向后退一段距離，并將截割臂轉(zhuǎn)向一側(cè)伏在底板上，為錨桿機(jī)工作提供方便條件。錨桿機(jī)的工作臂猶如機(jī)械手，可在工作面前方旋轉(zhuǎn)2702022-4-2677因此，巷道兩側(cè)及頂部均可打孔和安裝錨桿。錨桿眼打好后，先填入樹脂藥包，將藥包裝在一根塑料管內(nèi)，然后用炮棍將藥包捅入孔內(nèi)，隨即由錨桿安裝機(jī)將錨桿送入孔內(nèi)，經(jīng)半分鐘，樹脂凝固即可受力。2022-4-2678 （四） 輔助作業(yè) 1.單軌吊輔助運(yùn)輸 機(jī)掘巷道中，一般使用單軌吊形式架空運(yùn)輸。單軌吊是一根工字形的鋼軌。單軌吊的上端用特制的卡子，懸吊在金屬支架的頂梁上，或在錨桿支護(hù)的巷道里，由錨桿懸吊。單軌吊的下端，掛上特制

29、的小滑車，沿工字鋼軌的下緣行走。2022-4-2679 使用單軌吊將掘進(jìn)工作面所需支護(hù)材料等運(yùn)到工作面，卸到巷道兩側(cè)備用。 有些煤礦，在采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時，把為掘進(jìn)機(jī)服務(wù)的除塵裝置、空氣冷卻設(shè)備、動力站、變壓器、風(fēng)筒、電纜等設(shè)施，均由單軌吊懸吊著，可隨工作面移動而移動，既靈活又方便。 2022-4-2680 2.通風(fēng)與除塵 掘進(jìn)工作面通風(fēng)一般采用大直徑風(fēng)筒、大功率局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)。膠質(zhì)風(fēng)筒的直徑為8001 000 mm，局部通風(fēng)機(jī)功率為4547 kW。風(fēng)筒懸吊在巷頂或巷幫上，靠近掘進(jìn)工作面一段采用伸縮式的風(fēng)筒。2022-4-2681為了保持掘進(jìn)巷道內(nèi)空氣的平衡，向工作面輸送的新鮮空氣量應(yīng)

30、大于掘進(jìn)機(jī)吸塵器的抽出量，一般情況下每分鐘向工作面輸送的新鮮風(fēng)量不小于420 m3。除塵工作是用吸塵設(shè)備完成的。掘進(jìn)機(jī)除有噴水裝置外，一般都配有吸塵裝置。2022-4-2682 3.定向 機(jī)掘巷道的定向是采用激光指向儀進(jìn)行的。有的掘進(jìn)機(jī)上帶有定向裝置，使用時要不斷與巷道固定的激光指向儀校核。采用人工定向時，由于掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)速度快，每天應(yīng)給線12次。2022-4-2683掘進(jìn)機(jī)要嚴(yán)格按照中心線、腰線掘進(jìn)，防止“爬坡”、“啃底”、“偏幫”，堅持三掛線，即支護(hù)掛線、交接班掛線、驗收檢查掛線。4.排水、照明掘進(jìn)機(jī)頭有積水時，要開掘水窩，用水泵排水。機(jī)掘工作面要有良好的照明設(shè)施，根據(jù)需要安設(shè)一定數(shù)量的防爆

31、燈進(jìn)行照明。2022-4-2684 四、 巷道施工的基本要求 在巷道掘進(jìn)工作中，要保證巷道斷面的規(guī)格、尺寸和巷道的坡度、方向符合設(shè)計的要求，必須按巷道的中心線、腰線進(jìn)行施工。 1.中心線 中心線是巷道掘進(jìn)走向方向的基準(zhǔn)線。中心線一般按巷道中心標(biāo)在巷道頂板或支架上。主要采區(qū)準(zhǔn)備巷道應(yīng)使用激光定向儀標(biāo)線。2022-4-2685 2.腰線 腰線是指示巷道坡度的基準(zhǔn)線。腰線一般按距巷道底板或永久軌面以上1 m高為準(zhǔn)，標(biāo)在巷道側(cè)幫或支架上。2022-4-2686 一、 巷道礦壓概述 地下巖體在采動前，由于自身重力作用在巖體內(nèi)部引起應(yīng)力，通常稱為原巖應(yīng)力。開采前的巖體處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，所以原巖體處于應(yīng)力平

32、衡狀態(tài)。井下采掘活動破壞了原巖應(yīng)力的平衡狀態(tài)，引起巖體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布；在重新分布過程中促使圍巖產(chǎn)生運(yùn)動，導(dǎo)致圍巖發(fā)生變形、斷裂、位移，直至垮落。2022-4-2687由于采掘活動的影響，在采掘空間周圍巖體中及支護(hù)物上產(chǎn)生的壓力稱為礦山壓力，簡稱礦壓。1.巷道礦壓引起采區(qū)巷道變形與破壞基本形式（1） 頂板的變形與破壞。其主要形式是頂板規(guī)則冒落、頂板不規(guī)則冒落和頂板彎曲下沉。2022-4-2688 （2） 巷道底板的變形與破壞。其主要形式是巷道底板塑性鼓起和底板一般鼓起。 （3） 巷道兩幫的變形與破壞。其主要形式是出現(xiàn)鼓幫、幫開裂或破壞、幫小塊危巖滑落或片幫等。 （4） 其他變形與破壞?？赡艹?/p>

33、現(xiàn)大型冒頂與片幫、鼓幫或鼓底、斷面全部快縮和閉合等。2022-4-26892.沖擊地壓沖擊地壓又稱巖爆，是指井巷或工作面周圍巖體由于彈性變形能的瞬時釋放而產(chǎn)生突然劇烈破壞的動力現(xiàn)象。沖擊地壓的特征是：2022-4-2690 常伴隨有很大的聲響、巖體震動和沖擊波，在一定范圍內(nèi)可以感到地震。 常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等。它具有很大的破壞性，是煤礦重大災(zāi)害之一。2022-4-2691沖擊地壓是世界范圍內(nèi)煤礦礦井中最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，發(fā)生前一般沒有宏觀預(yù)兆，而是以突然、急劇、猛烈的形式將煤巖體拋出，造成支架損壞、片幫冒頂、巷道堵塞，導(dǎo)致施工人員被砸傷、摔傷、擠傷，甚至由于巷道堵塞窒息死亡。202

34、2-4-2692目前，隨著我國煤礦開采深度的不斷增加，沖擊地壓災(zāi)害呈現(xiàn)越來越嚴(yán)重的發(fā)展態(tài)勢，給煤礦安全生產(chǎn)和廣大煤礦職工的生命安全造成了極大的威脅。2022-4-2693 【案例6-1】2001年1月6日和12日撫順老虎臺礦的兩次2.8級沖擊地壓造成4人死亡、36人負(fù)傷，采區(qū)被迫關(guān)閉，采煤機(jī)、液壓支架和輸送機(jī)等采運(yùn)機(jī)械及附屬設(shè)備均未能撤出，毀壞巷道300余米。這兩起事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過億元。2011年11月3日，河南省義馬千秋煤礦發(fā)生一起重大沖擊地壓事故，巷道發(fā)生嚴(yán)重的擠壓垮冒，造成10人死亡。2022-4-2694 雖然近幾年，沖擊地壓頻頻發(fā)生，但并非不可抗拒，可以采取一定的技術(shù)措施超前

35、預(yù)防沖擊地壓的發(fā)生。對于掘進(jìn)機(jī)操作作業(yè)人員應(yīng)采取如下自我保護(hù)措施： （1） 休息時不坐在較大型的物料上、軌道上、瓦斯抽放管道下等，避免發(fā)生沖擊地壓時被擠傷、摔傷和砸傷。 2022-4-2695 （2） 行走、休息時盡量遠(yuǎn)離煤壁，避免被片幫煤打傷。 （3） 由于爆破時易誘發(fā)沖擊地壓，因此嚴(yán)格執(zhí)行遠(yuǎn)距離、定點、定時躲炮等安全措施，在作業(yè)過程中要嚴(yán)格遵守安全規(guī)定，以確保安全。2022-4-2696 二、 巷道支護(hù) 巷道支護(hù)的目的在于改善圍巖的受力狀況，減緩圍巖的變形移動速度，維護(hù)安全的工作空間。巷道支護(hù)的基本形式包括架棚支護(hù)、砌碹支護(hù)和錨噴支護(hù)。2022-4-2697 （一） 架棚支護(hù) 按支架的材料

36、構(gòu)成，棚式支架可分為金屬支架和鋼筋混凝土支架；按巷道斷面形狀，棚式支架可分為梯形支架和拱形支架等；按支架結(jié)構(gòu)，棚式支架可分為剛性支架和可縮性支架。2022-4-2698 （二） 砌碹支護(hù) 砌碹支護(hù)的主要形式是直墻拱頂式支護(hù)，直墻拱頂式支護(hù)由拱、墻和基礎(chǔ)3個部分組成。該支護(hù)具有堅固、耐久、防火、通風(fēng)阻力小等優(yōu)點。該支護(hù)缺點是施工復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，成本高，進(jìn)度慢。2022-4-2699 （三） 錨噴支護(hù) 錨噴支護(hù)是錨桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)和錨桿與噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)的總稱。 1.錨桿支護(hù) 錨桿支護(hù)就是在巷道掘進(jìn)后，先向圍巖打眼，在眼孔內(nèi)錨入錨桿，把巷道圍巖予以加固，充分利用圍巖自身的強(qiáng)度，從而達(dá)到支

37、護(hù)巷道的目的。2022-4-26100 錨桿不同于一般的支架，它不只是消極地承受巷道圍巖所產(chǎn)生的壓力和阻止破碎巖石的冒落，而是通過錨入圍巖內(nèi)的錨桿來改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在巷道周圍形成一個整體而穩(wěn)定的巖石帶，錨桿與圍巖共同作用而達(dá)到支護(hù)巷道的目的。因此說，錨桿支護(hù)是一種積極防御的支護(hù)方法。2022-4-26101 （1） 錨桿支護(hù)作用的機(jī)理。錨桿支護(hù)的作用機(jī)理有加固拱作用、懸吊作用、組合梁作用、圍巖補(bǔ)強(qiáng)作用和減小跨度作用等，如圖6-6所示。2022-4-26102 懸吊作用。在層狀巖層中，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，如圖6-6（a）所示。

38、2022-4-26103 組合梁作用。在沒有穩(wěn)固巖層的薄層狀巖層中，錨桿將薄層巖石錨固成一個巖石板梁，提高頂板的承載能力。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的錨固力及桿體強(qiáng)度和巖層性質(zhì),如圖6-6（b）所示。2022-4-26104 擠壓加固作用。在塊狀圍巖中，錨桿可將巷道周圍的危石彼此擠緊，對巖石起到擠壓加固作用，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能阻止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而能保持巷道的穩(wěn)定性，如圖6-6（c）所示。2022-4-26105 減小跨度作用。巷道頂板打上錨桿，相當(dāng)于在該處打上點柱，因而就相當(dāng)于把巷道頂板巖石懸露的跨度縮小了，從而提高了頂板巖層的

39、抗彎曲能力，如圖6-6（d）所示。2022-4-26106 （2） 錨桿支護(hù)的形式。錨桿支護(hù)按組合構(gòu)件可分為7類支護(hù)：單體錨桿、錨桿網(wǎng)、錨桿鋼帶、錨桿梁、錨桿桁架、錨桿錨索、多種組合。其中，多種組合又包括錨帶網(wǎng)、錨梁網(wǎng)、錨桿桁架網(wǎng)、錨帶（梁）網(wǎng)索等。根據(jù)巷道圍巖穩(wěn)定性，采用合適的錨桿支護(hù)形式。2022-4-26107各類支護(hù)應(yīng)選擇合理的參數(shù)，以便達(dá)到最佳的支護(hù)效果。錨桿桿體的直徑、長度及形狀，托盤的材質(zhì)、強(qiáng)度，樹脂錨固劑的技術(shù)特征等，都決定著錨桿在巷道內(nèi)的布置：2022-4-26108 錨桿的布置方式。錨桿的布置一般有“矩形”（正方形、長方形）和“五花形”布置等，如圖6-7所示。2022-4-

40、26109錨桿的間排距一般取0.6 m、0.8 m和1.0 m，頂板條件良好或采用聯(lián)合支護(hù)方式時可取1.0 m和1.2 m。 錨桿的錨固方式。錨桿的錨固方式可分為端頭錨固、加長錨固和全長錨固。應(yīng)根據(jù)錨桿桿體性能和圍巖強(qiáng)度來選擇錨固方式。2022-4-26110 例如，圓鋼錨桿宜選用端頭錨固，螺紋鋼錨桿可采用加長或全長錨固；硬巖層中可采用端頭錨固，破碎軟巖及煤層中宜采用加長錨固或全長錨固。2022-4-26111 樹脂錨固劑。樹脂錨固劑與不同材質(zhì)的桿體配套已成為現(xiàn)代錨固工程的最佳材料。它黏結(jié)能力強(qiáng)，固化速度快，耐久性好，抵御外界和人的影響因素能力強(qiáng)，安全可靠性高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，貯存期長。錨固劑由

41、兩種不同成分嚴(yán)格按科2022-4-26112 學(xué)配方分隔包裝組成。安裝時，錨固劑放入錨桿孔內(nèi)，用錨桿安裝機(jī)械帶動桿體高速旋轉(zhuǎn)，攪破薄膜后，兩種成分互相混合，立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其凝膠時間可按設(shè)計要求在十幾秒到幾小時準(zhǔn)確調(diào)控。2022-4-26113 樹脂錨桿。樹脂錨桿是以合成樹脂為黏結(jié)劑，在固化劑和加速劑的作用下將錨桿和巖石牢固地黏結(jié)成為一個堅固的新型錨桿。樹脂錨桿由樹脂藥卷、錨桿桿體、托盤和螺母等部件組成。高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。在安裝錨桿時，應(yīng)嚴(yán)格按照錨固劑的技術(shù)特征進(jìn)行操作。2022-4-261142022-4-26115（3） 錨桿支護(hù)施工安全的注意事項。 巷道錨桿支護(hù)施工必

42、須有作業(yè)規(guī)程，并且嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定組織施工。 錨桿眼必須按作業(yè)規(guī)程要求的間距和排距布置，錨桿至迎頭的間距必須小于錨桿的設(shè)計排距。2022-4-26116 打眼前，必須“敲幫問頂”，撬掉活矸，按規(guī)定架設(shè)臨時支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。鉆眼時應(yīng)按事先確定的眼位標(biāo)志處鉆進(jìn)。鉆完后應(yīng)將眼內(nèi)的巖粉和積水吹（掏）干凈。2022-4-26117 錨桿眼應(yīng)做到當(dāng)班打的眼當(dāng)班錨。錨桿的外露長度要符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，一根錨桿上不允許上兩個托板或螺帽。 錨桿眼必須按照規(guī)定角度打眼，不得打穿皮眼或沿順層面、裂縫打眼。2022-4-26118 使用樹脂錨桿時應(yīng)用防護(hù)手套，未固化的樹脂藥包和固化劑具有毒性和腐蝕性，應(yīng)避免與皮

43、膚接觸。破損的藥包應(yīng)及時處理，嚴(yán)禁樹脂藥包接觸明火。 錨桿安裝時的預(yù)應(yīng)力必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，否則將可能導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。2022-4-26119 【案例6-2】某年10月1日，某礦西三采區(qū)12304副巷掘進(jìn)工作面發(fā)生了一起大面積冒頂重大事故。冒頂區(qū)24根水泥錨桿中脫落17根，當(dāng)場造成6人死亡。事故原因是該礦處在推廣錨桿支護(hù)的初期，對錨桿支護(hù)的原理認(rèn)識不清，作業(yè)人員沒能按要求操作，安裝錨桿時，幾乎所有螺帽都沒有擰緊，造成大面積冒頂。2022-4-26120 2.噴射混凝土支護(hù) 噴射混凝土是將水泥、砂、石子按一定比例混合攪拌后，送入混凝土噴射機(jī)中，用壓縮空氣將干拌和料送到噴頭處，在噴頭的水環(huán)

44、處加水后，高速噴射到巷道圍巖表面，起到支護(hù)作用的一種支護(hù)形式和施工方法；是一種不用模板，沒有澆注和搗固工序的快速、高效的混凝土施工工藝。2022-4-26121 噴射混凝土工藝流程如圖6-9所示。噴射混凝土支護(hù)具有及時、密貼、早強(qiáng)、封閉的特點。根據(jù)使用機(jī)具或施工方法的不同，噴射混凝土支護(hù)大致可分為干式噴射法、半濕式噴射法和濕式噴射法。 2022-4-26122（1） 噴射混凝土支護(hù)作用原理。 支撐作用。噴射混凝土支護(hù)具有良好的物理力學(xué)性能，特別是抗壓強(qiáng)度較高，可達(dá)20 MPa以上，因而能起到支撐作用。又因其中摻有速凝劑，使混凝土凝結(jié)快，早期強(qiáng)度高，緊跟掘進(jìn)工作面，起到及時支撐圍巖的作用，有效地

45、控制了圍巖的變形和破壞。2022-4-26123 充填作用。由于噴射速度很高，混凝土能及時地充填圍巖的裂隙、節(jié)理和凹穴，大大提高了圍巖的強(qiáng)度。 隔絕作用。噴射混凝土層封閉了圍巖表面，完全隔絕了空氣、水與圍巖的接觸，有效地防止了風(fēng)化潮解而引起的圍巖破壞與剝落2022-4-26124同時，由于圍巖裂隙中充填了混凝土，使裂隙深處原有的充填物不致因風(fēng)化作用而降低強(qiáng)度，也不致因水的作用而使原有的充填物流失，使圍巖保持原有的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。2022-4-26125 柔性支護(hù)作用。噴射混凝土的黏結(jié)力大，同時噴層較薄，具有一定的柔性。它既能和圍巖黏結(jié)在一起產(chǎn)生一定量的共同變形，使噴層中的彎矩大為減小，甚至不出現(xiàn)

46、張應(yīng)力，又能對圍巖變形加以控制。2022-4-261262022-4-26127（2） 噴射混凝土支護(hù)安全施工注意事項。 在使用噴射機(jī)前，應(yīng)對其進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 噴射機(jī)要專人操作。處理機(jī)械故障時必須切斷電源、風(fēng)源。送風(fēng)、送電時必須通知有關(guān)人員，以防發(fā)生事故。2022-4-26128 初噴前，要先敲幫問頂，清除危巖活石，以保證作業(yè)安全。初噴應(yīng)緊跟迎頭，噴體支護(hù)的端頭距工作面的距離必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。 噴射中發(fā)生堵管時，應(yīng)停止作業(yè)。處理堵塞的噴射管路時，在噴槍口的前方及其附近，嚴(yán)禁有其他人員，以防突然噴射和管路跳動傷人。疏通堵管采用敲擊法。2022-4-26129 在斜井和巷道

47、中使用的長距離鋼管或塑料管要定期轉(zhuǎn)動，使其磨損均勻。作業(yè)中要經(jīng)常檢查輸料管和出料彎頭處有無磨薄、擊穿現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 較高巷道噴頂時，要搭設(shè)可靠的工作臺或用機(jī)械手噴射。噴射手應(yīng)配兩人，一人持噴頭噴射，一人輔助照明并負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)、觀察頂板及噴射情況，以確保安全。2022-4-26130 向噴射機(jī)送料人員要站在安全地點。斜巷懸車上料時，車下方必須設(shè)擋車柱。 噴射機(jī)必須保持密封性能良好，防止漏風(fēng)和粉塵飛揚(yáng)，加強(qiáng)工作面通風(fēng)。 噴射作業(yè)中粉塵的來源主要是水泥和砂粒中的矽塵飛揚(yáng)。長期吸入粉塵，會危害工人的身體健康。凡從事噴射作業(yè)的人員，必須佩戴勞動保護(hù)用品。噴射前應(yīng)開啟降塵設(shè)備和設(shè)施。2022-4-2

48、6131 3.錨噴聯(lián)合支護(hù) （1） 錨桿噴射混凝土支護(hù)。對比較破碎的、節(jié)理裂隙發(fā)育比較明顯的巖層，巷道掘進(jìn)后圍巖穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)局部或大面積冒落，一般應(yīng)采用錨桿噴射混凝土支護(hù)。2022-4-26132這種支護(hù)方式既能充分發(fā)揮錨桿的作用，又能充分發(fā)揮噴射混凝土作用，兩種作用相結(jié)合，有效地改進(jìn)了支護(hù)的效能，因而得到廣泛應(yīng)用。一般情況下，爆破后應(yīng)首先及時初噴混凝土封閉圍巖，緊接著打入錨桿，隨后在一定距離內(nèi)復(fù)噴到設(shè)計厚度。2022-4-26133 （2） 錨桿噴射混凝土金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。對于特別松軟破碎和斷層帶，或圍巖穩(wěn)定性差、受爆破震動較大的巷道，宜選用錨、噴、網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。設(shè)置金屬網(wǎng)的主要作用是防

49、止圍巖收縮而產(chǎn)生裂隙，抵抗震動，使混凝土應(yīng)力均勻分布，避免局部應(yīng)力集中，提高噴射混凝土支護(hù)能力。2022-4-26134金屬網(wǎng)用托板固定或綁扎在錨桿端頭，為便于施工和避免噴射混凝土?xí)r金屬網(wǎng)背后出現(xiàn)空洞，金屬網(wǎng)格不應(yīng)小于200 mm200 mm。噴射厚度一般不應(yīng)小于100 mm，以便將金屬網(wǎng)全部覆蓋住，并使金屬網(wǎng)至少有20 mm厚的保護(hù)層。2022-4-26135 （3） 鋼架噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)。在軟巖巷道中，掘進(jìn)后先架設(shè)鋼架，允許圍巖收斂變形，基本穩(wěn)定后再進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)，把鋼架噴在里面，有時也打一些錨桿，控制圍巖變形。這樣，鋼架自身仍保持相當(dāng)?shù)闹ёo(hù)能力，同時，被噴射混凝土裹住后又起到了“鋼

50、筋加固”的作用，而噴射混凝土層有一定的柔性，對圍巖基本穩(wěn)定后的變形量也可以適應(yīng)。2022-4-26136 三、 巷道頂板管理與安全 （一） 掘進(jìn)工作面頂板管理的主要內(nèi)容 （1） 掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應(yīng)力分布情況。這就需要了解與巷道圍巖應(yīng)力分布有關(guān)的因素：圍巖的性質(zhì)、巷道所處的深度、巷道周圍地質(zhì)構(gòu)造、水文變化、巷道的橫斷面形狀和尺寸等。2022-4-26137了解了圍巖應(yīng)力分布情況及在此應(yīng)力作用下圍巖的變形和位移，才能選擇合適的支護(hù)材料、支護(hù)形式，達(dá)到維護(hù)巷道的目的。（2） 從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā)，合理選擇巷道的施工方法，合理確定鉆眼眼位、鉆眼角度、鉆眼深度、炮眼裝藥量等各工序

51、的有關(guān)參數(shù)，減少對頂板管理的影響。2022-4-26138（3） 按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制工作面空頂距離和臨時支護(hù)巷道長度，盡可能縮短工作面空頂時間和臨時支護(hù)巷道長度。（4） 施工中，做好基礎(chǔ)資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。施工中和竣工時，按井巷工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查和驗收。2022-4-26139 （二） 巷道掘進(jìn)頂板日常管理的內(nèi)容 （1） “敲幫問頂”。上班進(jìn)入工作面、打眼爆破前均應(yīng)“敲幫問頂”，處理隱患，排除不安全因素后再作業(yè)。 （2） 控制工作面空頂距離。超過規(guī)定的空頂距應(yīng)先支護(hù)后掘進(jìn)；發(fā)現(xiàn)頂板破碎或變松軟時應(yīng)采用前探支架維護(hù)頂板。2022-4-26140 （3） 單孔長距離掘進(jìn)時，要經(jīng)常檢查

52、工作面后方支架的情況，發(fā)現(xiàn)斷梁折腿或變形嚴(yán)重的支架，應(yīng)加固修復(fù)。修復(fù)巷道時，修復(fù)地點到巷道掘進(jìn)頭里面的人員應(yīng)全部撤出，預(yù)防冒頂堵人。工作面因爆破倒塌的棚子應(yīng)由外向里逐架扶棚復(fù)位。2022-4-26141 （4） 熟悉掘進(jìn)巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因，加強(qiáng)日常檢查，采用針對性措施，預(yù)防冒頂片幫事故的發(fā)生。2022-4-26142 （三） 頂板管理的針對性措施 1.新掘巷道開口的安全措施 （1） 開掘地點要求頂板穩(wěn)定、支護(hù)完好并且避開地質(zhì)構(gòu)造區(qū)、壓力集中區(qū)、頂板冒落區(qū)。 （2） 新掘巷道與原有巷道的方位要保持較大的夾角（最好大于 45）。2022-4-26143 （3） 必須加固好開掘處及其附近的巷道支

53、護(hù)。若近處有空頂空幫情況，小范圍的可加密支架，背好頂幫；大范圍的應(yīng)用木垛接頂處理，同樣用背板背好打緊。對將受施工影響的棚子進(jìn)行加固，其方法有挑棚、打點柱、設(shè)木垛等。 （4） 新巷開掘施工，要淺打眼，少裝藥，放小炮，或用手鎬挖掘的方法，盡量避免震動圍巖或因爆破引起冒頂。2022-4-26144 （5） 新巷開掘處應(yīng)及時進(jìn)行支護(hù)，盡量縮短頂板暴露時間和減小暴露面積。若壓力增大，則應(yīng)及時采用適合現(xiàn)場情況的特殊支護(hù)。 2.沿空掘巷頂板破碎時的管理措施 （1） 避開動壓影響，巷道施工必須在上區(qū)段回采工作結(jié)束后，待巖層活動完全穩(wěn)定后再進(jìn)行。2022-4-26145 （2） 盡量減小掘進(jìn)時的空頂面積。爆破前

54、支架緊跟到工作面，爆破后及時架設(shè)支架。要減少裝藥量，避免對頂板的振動。如果爆破難以控制和管理頂板，改用手鎬方法掘進(jìn)。 （3） 巷道支架要加密，同時將下幫腿與底板的夾角由80縮小為75，將頂幫用木板等背嚴(yán)接實。 2022-4-26146 （4） 擦邊掘進(jìn)時，如遇上區(qū)段巷道的棚腿外露時，其下幫棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到擋矸簾的作用。2022-4-26147 3.淋水工作面的頂板管理措施 掘進(jìn)工作面有淋水時，要通過水文地質(zhì)工作，弄清水的來源，掌握水量的變化。再根據(jù)實際條件分別采用預(yù)注漿封水、快硬砂漿堵水、截水槽或截水棚截水等方法將水引離工作面。頂板淋水不大時，用風(fēng)管邊吹邊噴砂漿止水。有淋

55、水的地段，要加大支架密度、背嚴(yán)頂幫，提高支架的穩(wěn)定性，防止冒頂事故的發(fā)生。2022-4-26148 4.掘進(jìn)工作面過斷層等構(gòu)造變化帶時安全措施 （1） 加強(qiáng)掘進(jìn)地段的地質(zhì)調(diào)查工作，根據(jù)所掌握的地質(zhì)資料（包括地質(zhì)構(gòu)造分布情況與產(chǎn)狀以及巖性變化的可能地段），及時制定具體的施工方法與安全措施。對于特殊地段，要制定針對性安全措施，否則不能開工。2022-4-26149 （2） 在破碎帶中掘進(jìn)，應(yīng)做到一次成巷，盡可能縮短圍巖暴露時間，減小頂板暴露后的撓曲離層，提高頂板的穩(wěn)定性。 （3） 施工中要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班制度和安全檢查制度。要經(jīng)常觀察圍巖穩(wěn)定狀況的變化，及時掌握斷層、裂隙帶、巖性突變帶暴露

56、的時間，一旦發(fā)現(xiàn)異常要及時處理，防患于未然。2022-4-26150 （4） 掘進(jìn)工作面臨近斷層或穿斷層帶時，巷道支護(hù)應(yīng)盡量采用砌碹或U型鋼可縮性支架支護(hù)，棚距要縮小。在距斷層前5 m左右時，要采用密集支柱。 （5） 采用爆破法落煤巖時，要盡量多打眼、少裝藥，放小炮，盡量保持圍巖的穩(wěn)定性。如果爆破中頂板難以控制與管理、有冒頂?shù)奈ｋU，應(yīng)改用手鎬方法掘進(jìn)。2022-4-26151 （6） 減小空頂距離，及時架設(shè)臨時支架，永久支護(hù)要緊跟工作面迎頭。若采用砌碹式支護(hù)時，每次掘砌進(jìn)度不得超過1 m。 （7） 巷道支架背板要嚴(yán)實，提高支架對圍巖的支護(hù)能力，防止掘進(jìn)中漏頂或漏幫。 （8） 當(dāng)頂板特別松軟破碎

57、時，可打撞楔控制破碎頂板；有條件時，也可采用對頂板注漿錨固的方法，增強(qiáng)破碎頂板的穩(wěn)定性與承載能力。2022-4-26152 （9） 在頂板巖性突變地段，要及時打點柱支護(hù)突變帶頂板。對傘檐狀危巖要及時敲掉，敲不下來時，要在傘檐下打上撐柱，并在下面加密柱棚，或加打臺板棚。 （10） 巷道臨近斷層等構(gòu)造時，要加強(qiáng)對瓦斯?jié)舛鹊臋z查以及斷層水的疏排工作。2022-4-26153 一、 掘進(jìn)通風(fēng) 掘進(jìn)通風(fēng)是指在巷道掘進(jìn)施工期間的通風(fēng)。因為是獨(dú)頭掘進(jìn)，工作人員呼吸所用新鮮空氣、炮煙的排除以及瓦斯和各種有害氣體的排除，都要通過掘進(jìn)通風(fēng)解決，所以掘進(jìn)通風(fēng)就顯得特別重要。 （一） 掘進(jìn)通風(fēng)方法2022-4-261

58、54 掘進(jìn)巷道通風(fēng)有多種方法，有采用全風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)和局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)等。其中局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是使用最多的方法。 1.全風(fēng)壓（總風(fēng)壓）通風(fēng) 全風(fēng)壓（總風(fēng)壓）通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓對掘進(jìn)工作面通風(fēng)。為了把新鮮空氣引入工作面并排出污風(fēng)，必須采用擋風(fēng)墻、風(fēng)障和風(fēng)筒等導(dǎo)風(fēng)設(shè)施。2022-4-26155 2.引射器通風(fēng) 引射器通風(fēng)是利用噴嘴噴出的高壓水流或高壓氣流，在噴嘴射流周圍形成負(fù)壓而吸入空氣，并經(jīng)混合筒內(nèi)混合，將能量傳遞給被吸入的空氣使之具有通風(fēng)壓力，達(dá)到通風(fēng)的目的。 2022-4-26156 3.局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng) 局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是現(xiàn)場使用最多的方法。其方式有3種，即壓入式、抽出式和混合式

59、，如圖6-10所示。2022-4-261572022-4-26158 （1） 壓入式，如圖6-10（a）所示。局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置必須安裝在離掘進(jìn)巷道回風(fēng)口10 m以外的進(jìn)風(fēng)巷道中。煤礦安全規(guī)程規(guī)定: 在瓦斯噴出和突出區(qū)域的巷道只能采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。 2022-4-26159 （2） 抽出式，如圖6-10（b）所示。局部通風(fēng)機(jī)安裝在離巷道口10 m以外回風(fēng)流中，新鮮空氣沿巷道流入，污風(fēng)通過剛性風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)排出煤礦安全規(guī)程規(guī)定：煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷不可采用抽出式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。2022-4-26160 （3） 混合式，如圖6-10（c）所示?；旌鲜酵L(fēng)是抽出式局部通風(fēng)機(jī)和

60、壓入式局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作，一般適用于大斷面、長距離的無瓦斯巷道。在有瓦斯巷道使用混合式通風(fēng)時必須制定安全措施。 2022-4-26161（二） 掘進(jìn)通風(fēng)的安全規(guī)定1.掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備主要是指局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒及其附屬裝置。目前普遍使用的局部通風(fēng)機(jī)為對旋式通風(fēng)機(jī)。對旋式通風(fēng)機(jī)具有普通軸流式局部通風(fēng)機(jī)所沒有的優(yōu)點：2022-4-26162（1） 效率高，比普通軸流式局部通風(fēng)機(jī)的高8%左右。（2） 風(fēng)壓大，比普通軸流式局部通風(fēng)機(jī)的大10%20%。（3） 反轉(zhuǎn)風(fēng)量可達(dá)正常風(fēng)量的60%70%，而普通局部通風(fēng)機(jī)的僅為30%40%。2022-4-26163（4） 送風(fēng)距離長。例如，F(xiàn)D-I5型對旋式