礦山建設工程第三篇煤巷半煤巖巷學習教案

1、會計學1礦山礦山(kungshn)建設工程建設工程 第三篇第三篇 煤巷煤巷半煤巖巷半煤巖巷第一頁，共87頁。2第1頁/共87頁第二頁，共87頁。3濟寧二號井煤巷開拓(kitu)介紹第2頁/共87頁第三頁，共87頁。4 (1) -555水平大巷支護方式為兩種。一種為直墻半圓拱型，巷道凈斷面17.318.3m2，采用錨網(wǎng)噴支護；另一種為直墻三心拱，凈斷面積16.6m2，采用29U型鋼支架支護，棚后背金屬背板，鐵砂(tish)窗，充填C20噴射混凝土，主要用于南、北翼皮帶回風大巷。大巷兩側(cè)分別留設120、110m護巷煤柱，大巷間留設35m煤柱。 (2) 四采下山、三采下山：服務年限5.46.5年，支

2、護方式除四采皮帶下山使用29U型鋼支架支護，其余均為直墻半圓拱形斷面，錨網(wǎng)噴支護，凈斷面積為1315.1m2。下山間留設40m護巷煤柱，外兩側(cè)留設50m保安煤柱。第3頁/共87頁第四頁，共87頁。5 (3) 順槽：凈斷面積為11.412m2，支護方式有梯形金屬棚和錨網(wǎng)梁兩種。隨技術(shù)進步和施工設備配套，現(xiàn)錨網(wǎng)梁已成功應用于實體煤中順槽、沿空送巷順槽、綜放(采)工作面切眼。至1999年底(nind)錨網(wǎng)梁文護巷道已達12000m，最大控頂跨度達13.45m。第4頁/共87頁第五頁，共87頁。6三、煤巷的掘進(jujn)方法10.1 概述 第5頁/共87頁第六頁，共87頁。7一、鉆眼爆破(bop)法

3、掘進煤巷(一)鉆眼(zun yn)爆破方法第6頁/共87頁第七頁，共87頁。8第7頁/共87頁第八頁，共87頁。9 掘進機法掘進可分為兩類： 1、采用綜合機械化掘進機組成的綜掘生產(chǎn)線 國產(chǎn)綜掘設備的代表機組有S100、AM50、ELMB55型等，2000年我國創(chuàng)水平的16個綜掘隊均采用這三種型號機組，并創(chuàng)造了年平均進尺8508m，最高達到15342m的好成績。 2、采用連續(xù)式采煤機組成的采掘生產(chǎn)線 主要是引進國外的連續(xù)采煤機，90年代引進的10余臺連續(xù)采煤機在神華東區(qū)、黃陵以及(yj)兗州礦區(qū)的礦井達到了良好的發(fā)揮，其中在神華東區(qū)的9個創(chuàng)水平掘進隊的年平均進尺達到了13799m，最高達到223

4、24m。第8頁/共87頁第九頁，共87頁。10懸臂(xunb)式橫軸式縱軸式第9頁/共87頁第十頁，共87頁。11第10頁/共87頁第十一頁，共87頁。12EBZ160JM掘錨機(mo j) 第11頁/共87頁第十二頁，共87頁。13(一) 主要(zhyo)配套方案第12頁/共87頁第十三頁，共87頁。14第13頁/共87頁第十四頁，共87頁。15(二) 綜合掘進(jujn)機械化作業(yè)線的后配套設備1控制室；2驅(qū)動車；3緊急制動車；4電源車；5物料車；6懸掛軌道；7懸掛裝置；8照明燈防爆特殊型蓄電池單軌吊車運輸系統(tǒng)第14頁/共87頁第十五頁，共87頁。16 將掘進與采煤(ci mi)統(tǒng)一。在長

5、壁工作面兩側(cè)各布置34條巷道，用連續(xù)采煤(ci mi)機進行房柱式開采，結(jié)束后再進行長壁工作面開采。第15頁/共87頁第十六頁，共87頁。17工作(gngzu)機構(gòu)裝運(zhungyn)機構(gòu)轉(zhuǎn)載(zhunzi)機構(gòu)行走機構(gòu)第16頁/共87頁第十七頁，共87頁。18第17頁/共87頁第十八頁，共87頁。19山西晉煤集團(jtun)寺河礦井連采設備工序工序設備名稱設備名稱型號型號生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力割煤割煤連續(xù)采煤機連續(xù)采煤機12CM27 - 10B12CM27 - 10B171732t/ min32t/ min運煤運煤梭車梭車PM2110CPM2110C44.15t; 7km/ h44.15t; 7

6、km/ h破碎破碎給料破碎機給料破碎機BF - 14B - 54 - 64CBF - 14B - 54 - 64C1000t/ h1000t/ h運輸運輸膠帶運輸機膠帶運輸機DSP - 1080/ 1000DSP - 1080/ 1000800t/ h800t/ h支護支護雙臂錨桿機雙臂錨桿機CHDDR - ACCHDDR - AC0 011m/ min11m/ min清煤清煤鏟車鏟車ST - 315SST - 315S6000kg , 10km/ h6000kg , 10km/ h第18頁/共87頁第十九頁，共87頁。20三、其它(qt)破煤方法四、煤巷支護(zh h)第19頁/共87頁第二

7、十頁，共87頁。21第20頁/共87頁第二十一頁，共87頁。22(二)煤巖不分，全斷面(dun min)一次掘進第21頁/共87頁第二十二頁，共87頁。2311 斜井(xi jn)第22頁/共87頁第二十三頁，共87頁。24第23頁/共87頁第二十四頁，共87頁。2511.1 斜井(xi jn)的結(jié)構(gòu)第24頁/共87頁第二十五頁，共87頁。26(二)斜井(xi jn)井口布置第25頁/共87頁第二十六頁，共87頁。27(三)串車斜井平車場(ch chn)線路結(jié)構(gòu)第26頁/共87頁第二十七頁，共87頁。28第27頁/共87頁第二十八頁，共87頁。29第28頁/共87頁第二十九頁，共87頁。30第

8、29頁/共87頁第三十頁，共87頁。31(四)串車斜井甩車場(ch chn)線路結(jié)構(gòu)11.1 斜井(xi jn)的結(jié)構(gòu)第30頁/共87頁第三十一頁，共87頁。3211.1 斜井(xi jn)的結(jié)構(gòu)第31頁/共87頁第三十二頁，共87頁。3311.1 斜井(xi jn)的結(jié)構(gòu)第32頁/共87頁第三十三頁，共87頁。34(一)斜井井筒的斷面形狀(xngzhun)及其布置11.1 斜井的結(jié)構(gòu)第33頁/共87頁第三十四頁，共87頁。3511.1 斜井(xi jn)的結(jié)構(gòu)第34頁/共87頁第三十五頁，共87頁。36第35頁/共87頁第三十六頁，共87頁。37(1)軌道(gudo)：輕軌15，18，24；

9、重軌33，38，43，52；(2)軌枕：混凝土軌枕，木軌枕(3)道渣：3550(4)整體道床； 混凝土、防滑問題(二)斜井井筒裝備與設施第36頁/共87頁第三十七頁，共87頁。38第37頁/共87頁第三十八頁，共87頁。39第38頁/共87頁第三十九頁，共87頁。40第39頁/共87頁第四十頁，共87頁。41第40頁/共87頁第四十一頁，共87頁。42第41頁/共87頁第四十二頁，共87頁。43特點是斜井井筒內(nèi)的軌道線路，從井筒的旁側(cè)引出線路，然后再過渡(gud)到井底車場巷道內(nèi)的軌道線路上，即用于間接過渡(gud)。用于多水平開拓或需延深的斜井。第42頁/共87頁第四十三頁，共87頁。44第

10、43頁/共87頁第四十四頁，共87頁。45（3） 吊橋 斜井井筒內(nèi)的軌道線路沿著斜井井筒的延深方向，經(jīng)過能起吊和下放的吊橋過渡(gud)到井底車場內(nèi)的軌道線路上。吊橋?qū)儆谄杰噲龅囊环N特殊形式。與平車場不同之點就是克服了平車場不便延深的缺點，其功能與甩車場相仿，但工程量較小。吊橋適用于多水平開拓的斜井。我國金屬礦山采用較多，煤礦還很少采用。第44頁/共87頁第四十五頁，共87頁。4611.2 斜井表土(biot)施工第45頁/共87頁第四十六頁，共87頁。47 1. 明槽斜深)sin()sin(1211hhhH 2. 明槽底長度(chngd)sin()sin(11HL 3. 明槽上口(shngk

11、u)長度)sin()sin(21HL 4. 明槽寬度(kund)1121cos2)0 . 16 . 0(HBBBB第46頁/共87頁第四十七頁，共87頁。48)sin()231221LLBBV（挖第47頁/共87頁第四十八頁，共87頁。491、全斷面一次掘進法（短段掘砌施工法） 長段時設臨時支架2、中央導硐施工法（短段掘砌施工，段長2m）3、兩側(cè)導硐先墻拱施工方法 斷面大時用4、先拱后墻施工法 過渡段用5、板樁法（配超前小井排水）6、錨網(wǎng)噴支護施工7、特殊施工法： 沉井法、帷幕法、注漿法、凍結(jié)法等。第48頁/共87頁第四十九頁，共87頁。5011.3 斜井基巖(j yn)施工第49頁/共87頁

12、第五十頁，共87頁。51 （1）以鉆爆法為主，巷道斷面25m2以下，傾角不 大于25 （2）在施工工藝上采用中深孔光面拋渣爆破技術(shù)，多種工序平行作業(yè)，通過科學地管理和合理地勞動組織，實現(xiàn)快速掘進的目的。 （3）在施工設備上選用國產(chǎn)新型系列耙斗裝巖機為裝載(zhungzi)設備，風動鑿巖機為打眼設備，前卸式箕斗為運輸設備，在大斷面斜井快速掘進中，以P120B型耙斗裝巖機為主機配以8m3前卸式箕斗的機械化作業(yè)線 我國斜井施工，總結(jié)出了具有我國特色的“ 兩光三斗”（激光定向、光面爆破、耙斗裝巖、箕斗提升、漏斗排矸）機械化配套作業(yè)線施工經(jīng)驗(jngyn)。近10多年來，陽泉、豐城、大同等礦區(qū)在大斷面斜

13、井施工中又有了突破性進展，取得了優(yōu)異成績。 第50頁/共87頁第五十一頁，共87頁。52 （一） 破巖、裝巖及運輸 1. 破巖中深孔光面爆破、抗水炸藥、拋渣爆破、坡度 經(jīng)過“ 七五”中深孔爆破科技攻關，一次爆破達2.53.0 m。近年來我國斜井施工炮眼深度普遍采用1.82.5m。 國內(nèi)目前最常用的鑿巖機是中頻YT-28型。一般(ybn)是按井筒斷面配置風鉆臺數(shù)，可取4m2/臺，35臺同時作業(yè)，工作面鉆眼平均生產(chǎn)率可達86.1 102.6m/h。 為了保證準確的井筒掘進方向，使掘進斷面超挖量控制在3以內(nèi)和測量工作不影響其他工序進行，采用激光指向儀進行測量。在銅川礦區(qū)下石節(jié)斜井施工中，采用的激光儀

14、指向，以激光束為依據(jù)，曾用一根帶有刻度的木尺，可以準確、迅速地為井筒掘進、支護、鋪軌指示方向。第51頁/共87頁第五十二頁，共87頁。53拋渣爆破(bop)第52頁/共87頁第五十三頁，共87頁。54 2. 裝巖耙斗機，固定（增設2個大卡軌器） 目前，我國斜井施工基本上都使用耙斗裝巖機。 80年代至今，耙斗機整機系列化，斗容朝大型化方向發(fā)展，如P型系列斗容為：0.3、0.6、0.9、1.2m3，可滿足快速施工要求。其中 P120B型耙斗裝巖機技術(shù)生產(chǎn)率高達 120180m3/h。 在斜井施工中，為了配合箕斗提升，加長了耙斗裝巖機的卸料槽；為防止機體下滑，在兩側(cè)增設了兩根可調(diào)整高度的支撐，在后部

15、增設了大型卡軌器。 耙斗裝巖機使用臺數(shù)，可根據(jù)(gnj)工作面掘進寬度選用。當大斷面斜井施工時，如沒有相應的大型耙斗裝巖機，可使用兩臺較小的耙斗裝巖機裝巖第53頁/共87頁第五十四頁，共87頁。55第54頁/共87頁第五十五頁，共87頁。56 3. 提升運輸：箕斗矸石倉調(diào)節(jié)運輸 25 鏈板機 30 礦車或箕斗 30 箕斗（無卸載輪前卸式箕斗，8m3，提升速度3m/s） 我國斜井施工提升設備由礦車串車提升逐漸發(fā)展到目前(mqin)的箕斗提升。箕斗容積由60年代的2m3左右發(fā)展到當今的3，4，6，8m3，8m3以上的大型箕斗也已開始使用。 地面矸石倉由過去的46m3的簡易木結(jié)構(gòu)發(fā)展到目前(mqin

16、)的金屬裝配式的16，24，32，40 m3的大型儲矸倉；輔以自卸卡車后，地面排矸能力大大加強。陜西煤科院與西安礦院聯(lián)合研制裝配式40m3矸石倉，拆、裝、搬遷方便，卸載高度1.5m和2.5m 。第55頁/共87頁第五十六頁，共87頁。57第56頁/共87頁第五十七頁，共87頁。58第57頁/共87頁第五十八頁，共87頁。59第58頁/共87頁第五十九頁，共87頁。60斜井(xi jn)施工提升速度第59頁/共87頁第六十頁，共87頁。61第60頁/共87頁第六十一頁，共87頁。62（二） 支護 70年代以前我國普遍采用料石砌碹，之后現(xiàn)澆混凝土支護和錨噴支護逐漸將其取代；現(xiàn)澆混凝土支護具有整體性

17、強、防水性好等特點，實現(xiàn)機械化作業(yè)較料石砌碹具有較好條件。但至目前，錨噴支護在基巖(j yn)段施工中已占較大優(yōu)勢。通化礦務局于1974年創(chuàng)干拌合料輸送距離1013m紀錄，華亭礦務局于1994年又取得了連續(xù)送料1110m的好成績。 錨噴支護機械化作業(yè)線主要由砂石篩洗機、輸送機、儲料罐（砂、石、水泥）、攪拌機和機械手等組成，篩洗機、輸送機、儲料罐和計量器設在地面，攪拌機設在井口附近或鄰近硐室內(nèi)，噴射機在井下隨支護工作面移動。第61頁/共87頁第六十二頁，共87頁。63（三） 排水與治水 避：位置 防：井口標高 截：上部含水層的水橫向水溝、截，導至臨時水倉。 堵：上部水溝漏水 排：56m3/h（過

18、去采用噴射泵進行(jnxng)工作面排水，目前廣泛應用潛水泵。風動、電動潛水泵配合箕斗或轉(zhuǎn)水倉各施工單位均在使用。近年研制的風動隔膜泵性能更為優(yōu)越，如QOB-15N型，噪音小于80db，最大流量15m3/h，最大揚程58m。 630m3/h，臨時水倉臥泵排水 注：注漿封水 第62頁/共87頁第六十三頁，共87頁。64（四） 安全工作 2003年6月14日晚上9時55分，廣東省韶關市樂昌江胡煤礦一輛載有26人的斜井人車，因連接裝置脫落發(fā)生跑車事故，造成14人死亡，12人受傷，其中3人重傷。從地下60米甩向地下300米。 據(jù)介紹，該煤礦職工三班倒上班，14日晚上26名職工乘坐斜井人車，下井上晚班。

19、斜井的坡度為25度，深度為180300米。人車行進至距離地面60米處，突然絞車之間的連接裝置脫落，人車慣性(gunxng)下滑，從而發(fā)生跑車事故。 第63頁/共87頁第六十四頁，共87頁。65 2005年3月22日7時30分許，吉林白山市江源縣勝利煤礦，11名工人乘坐礦車準備到井下進行維護，途中礦車連接處的插銷突然脫落了，高速行駛的礦車將11人甩出車外，6人遇難（3人為女性），5人受重傷住院。 造成該起事故的一個重要原因是人貨混載。出事的井口是個斜井，距離井口約40米遠的地方有個邊坡，當時10名工人分乘兩輛礦車，與一輛裝滿木料的礦車相連，另外1人則站在裝木料礦車的鉤頭上，準備到井下進行維護。當

20、3輛車駛到距進口(jn ku)40米的邊坡時，因掛在最后一節(jié)裝滿木料的斗車過重，顛簸中連接處插銷脫落，斗車在滑出100多米后，撞在巷道底部拐彎處，結(jié)果斗車內(nèi)5人當場死亡，另外6名傷者在醫(yī)院搶救時，一人因搶救無效死亡。 第64頁/共87頁第六十五頁，共87頁。66 斜井施工安全擋車器的種類很多，各具特色，如兜車安全繩、鋼絲繩擋車器、安全門擋車器、鋼絲繩擋車簾、氣動安全門、電動擋車器、手拉常閉式鋼軌擋車器等，各施工單位多根據(jù)習慣(xgun)選用。 預防跑車事故 加強對提升鋼絲繩及連接裝置的檢查； 操車設備（推車機、阻車器等，人員疏忽占70%） 上部設置擋車板； 下部設置阻車器鋼絲繩阻車器 第65頁

21、/共87頁第六十六頁，共87頁。67擺桿擋車器示意圖1一限位架；2一擺動阻車桿；3一阻車活動插桿；4一支承轉(zhuǎn)動架；5一滑輪固定立柱；6一配重(pi zhn)塊；7一手動拉勾；8一提升固定環(huán)第66頁/共87頁第六十七頁，共87頁。68第67頁/共87頁第六十八頁，共87頁。69斜井施工(sh gng)實例 大同礦務局馬脊梁礦新高山主斜井快速(kui s)施工，是我國大斷面斜井機械化設備配套及施工技術(shù)工藝配套的典型實例。1993年曾獲國家科技進步二等獎。 一、工程概況 該斜井為馬脊梁礦改擴建工程之膠帶輸送機斜井，設計斷面為半圓拱形，錨噴支護，凈斷面12.34m2，掘進斷面15.02m2，坡度16，

22、斜長960m。圍巖以粗砂巖、中細砂巖為主，f610，涌水量510m3/h，屬低瓦斯礦井。 第68頁/共87頁第六十九頁，共87頁。70 二、機械化作業(yè)線及配套設備 采用多臺氣腿式鑿巖機鑿巖、3臺激光儀指向、中深孔光面爆破。研制并應用了斗容1.2m3耙斗裝巖機裝巖、8m3箕斗(j du)提矸、40m3裝配式斗形矸石倉排矸。實現(xiàn)了噴射混凝土遠距離管路輸料，1991年6月創(chuàng)月成井376.2m，連續(xù)3個月成井825.5m的記錄。第69頁/共87頁第七十頁，共87頁。71馬脊梁礦新高山主斜井井筒施工機械化作業(yè)線布置圖1YT-28 鑿巖機；21.2m2大耙斗；3P120B耙斗機；4XQJ-8復合后輪前卸式

23、箕斗；5大卡軌器；6托梁支架(zhji)；7噴射混凝土工作臺；8JK-3激光指向儀；9地面噴射混凝土攪拌站；10卸載架；11井架；122JKZ-3/20提升機；138噸自卸翻斗汽車；1440m3大矸石倉第70頁/共87頁第七十一頁，共87頁。72第71頁/共87頁第七十二頁，共87頁。73第72頁/共87頁第七十三頁，共87頁。74 三、施工工藝 1. 鉆眼爆破 YT28型氣腿式風動鑿巖機，47臺同時作業(yè)，每臺約占工作面寬度700800mm。操作人員執(zhí)行五定（人、鉆、位、眼、時）、兩專（安眼、修鉆）負責制，使用(shyng)多炮棍導向，掌握炮眼角度。 炮眼布置根據(jù)巖性變化及時調(diào)整數(shù)量、深度、角

24、度等有關參數(shù)。一般炮眼深度取2m，掏槽方式為楔形另加中心眼。第73頁/共87頁第七十四頁，共87頁。75第74頁/共87頁第七十五頁，共87頁。76 采取(ciq)多組同時裝藥，約2025min完成。放炮后通風約10min左右吹散炮煙。 采用3臺JK-3型激光指向儀定向，中、頂部兩臺交替前移，互相校正，用以劃定眼位；幫側(cè)部1臺控制腰線，便于水溝(shu u)砌筑。 工作面鑿巖與6m以外耙斗機裝巖、接軌、移機同時進行。炮后先在頂板正中部分打錨桿眼20個左右，采用6臺鑿巖機，3臺用短釬、3臺用長釬相互交替套打錨桿眼、邊打邊安裝錨桿。而后在打掘進眼時，將拱部兩側(cè)錨桿補齊。第75頁/共87頁第七十六頁

25、，共87頁。77 2. 裝巖、提升、排矸 裝巖采用P120B型耙斗裝巖機。該機斗容 1.2m2，技術(shù)(jsh)生產(chǎn)率平巷為120180m3/h，小于25斜井為 70120m3/h。軌距1500mm，與箕斗軌距一致。工作時，將尾輪掛于距工作面6m以外，以便與鑿巖平行作業(yè)。耙?guī)r最佳距離為25m以內(nèi)，耙斗插入角70 。當箕斗運行時，利用間隙時間集中堆矸，工作面平均生產(chǎn)率可達97 m3/h 。前移耙斗機時，采用滑輪組將兩邊死角矸石倒至中部，清底時間僅需2030min。尾輪的固定楔距矸石面800mm左右，楔孔深度不小于350mm。 第76頁/共87頁第七十七頁，共87頁。78 提升采用XQJ8型容積8m

26、3箕斗，為國內(nèi)目前最大的施工箕斗。軌距1500m，使用24kg鋼軌，每1520m設一地滾?；敷w積、長度較大，但裝滿率較低，因此，要求裝巖司機、信號工、提升機司機緊密配合，4.6min可裝1箕斗，井深500m時，裝提綜合能力44.5m3/h； 900m時，裝提綜合能力39.3m3/h。 排矸采用了ZG型矸石倉，其容積為40m3，與30m棧橋為同體結(jié)構(gòu)。設計為鋼結(jié)構(gòu)裝配式。矸石倉兩側(cè)有溜槽及氣動(q dn)閘門，備有2臺8t自卸式汽車排運矸石。汽車排矸運距0.51km，能滿足箕斗卸載最高能力8次/h的排運要求。 為了滿足箕斗卸載快速安全的要求，在矸石倉一側(cè)距卸載平臺30m處，設有PIH12008工業(yè)電視，以解決信號工打點失誤，每次卸載僅1020s。第77頁/共87頁第七十八頁，共87頁。79 3. 錨噴支護作業(yè) 永久支護設計為端錨式樹脂錨桿：直徑18mm，長1800mm，錨固力大于 50kN。間排距800mm800mm，噴混凝土厚120mm，抗壓強度14.7MPa。 噴混凝土設計配合比，水泥：砂：石子1 ：2 ：2.5，水灰比0.38，速凝劑摻量34。采用PZ5型噴射機與LJP1型定量配料機，人工操作噴頭。井口設集中攪拌站，遠距離管路輸料噴射混