傾斜巷道斷面及施工設計井巷工程課程設計

1、目錄一設計的目的二設計的任務三斜井巷道斷面的設計(一) .已知參數(shù)(二) 巷道斷面形狀的選擇(三) .確定巷道凈斷面尺寸(四) .確定巷道設計掘進斷面尺寸和計算掘進斷面尺寸(1).支護參數(shù)的選擇(2).道床參數(shù)的選擇(3).巷道掘進斷面設計(五) .布置巷道管線(六) .計算巷道掘進工程量及材料消耗量(七) .繪制巷道斷面施工圖及編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表四斜井巷道斷面的施工(一) .爆破參數(shù)的確定(二).選擇鉆眼爆破的器材(三)炮眼布置(四)選擇裝藥結構與起爆方法(五)擬定爆破說明書和爆破參考圖表(六)定向與鉆眼工作(七)鉆眼爆破安全及注意事項(八)通風防塵及風機的選擇(九

2、)巷道支護(十)施工方法五裝巖與運輸（一）選擇裝巖設備（二）選擇運輸方式六施工組織循環(huán)圖表的制定七結束語八參考文獻一設計的目的為了使我們對井巷工程這門課程中所學的基本知識、基本理論及基本方法有個全面系統(tǒng)的掌握，并進行井巷設計和施工設計。通過本設計，我們將對井巷工程課程有個深入的全面的了解，并學會利用各種工具書及參考文獻資料，我們以團隊協(xié)作的方式來解決設計中相關的問題。提高學生獨立思考、認真處事、相互交流、合理解決設計中出現(xiàn)的問題的能力，使我們對井巷工程這門課程有了一個全面的認識，對該門課程所學到的知識、技能初步達到一個學以致用的目的。二設計任務某鉛鋅礦山年設計能力為30萬t。該礦采用斜井開拓，

3、其副斜井的傾斜角為25°，采用1.5t固定式礦車組提升。該斜井穿過中等穩(wěn)定的石灰?guī)r層和白云巖層，其堅固性系數(shù)為f=68，斜井需要通過的風量為60m3/秒 ，斜井掘進中估計涌水量為23m3/小時。巷道內敷設一趟直徑為300mm的壓風管，一趟直徑為300mm的排水管和一趟直徑為150mm供水管。試進行該斜井直線段的斷面設計和施工設計。三傾斜巷道斷面的設計(一).已知參數(shù)1).年生產能力為30萬噸2).斜井掘進中估計涌水量23m3/小時3).采用1.5t固定式礦車組提升4).斜井穿過中等穩(wěn)定的石灰?guī)r層和白云巖層,其堅固性系數(shù)f=685).斜井需風量為60m3/秒6).巷道內敷設直徑為300

4、mm的壓風管，一趟直徑為300mm的排水管和一趟直徑為150mm的供水管(二).巷道形狀的選擇我國礦井下使用的巷道斷面形狀,按其結構的輪廓可分為折線型和曲線型兩大類.前者如矩形、梯形、不規(guī)則形等；后者如半圓拱形、圓形拱形、三心拱形、馬蹄形、橢圓形和圓形等。斷面形狀適用條件半圓供形目前開拓，準備巷道，而硐室普片采用的斷面形狀，多在頂壓大側壓小，無底鼓得條件下使用。圓弧拱形由于光爆錨噴支護的推廣，拱部成型好，施工方便，多用于準備巷道。當跨度較大時，較半圓拱形斷面利用率高。三心圓拱形與半圓拱形相比，拱頂承壓能力差，但斷面利用率較高，適用于圍巖堅硬的開拓巷道、上（下）山和硐室。梯形頂板暴露面積較矩形小

5、，可減少頂壓，能承受稍大的側壓，多用于采區(qū)巷道。矩形斷面利用率較高，多用于頂壓，側壓都較小，維護時間不長的回采巷道。馬蹄形用于圍巖松軟，有膨脹性，頂、側壓力很大，且有一定底壓的巷道。圓形圍巖松軟、四周壓力均很大，用其他形狀不能抵抗圍巖壓力時采用。橢圓形當巷道四周壓力很大，且分布不均時，根據(jù)頂壓和側壓的大小，采用豎直或水平布置。不規(guī)則形在薄煤層中，為了不破壞頂板，使頂板保持一定的穩(wěn)定性，斷面形狀視煤層賦存條件而定。 （摘自采礦設計工程設計手冊2554頁） 巷道斷面形狀的選擇，主要應考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質（即作業(yè)在巷道上地壓的大小和方向）、巷道的用途及其服務年限、選用的支架材料和支護方

6、式、巷道的掘進方法和采用的掘進設備等因素。一般情況下，作用在巷道上的地壓和方向在選擇巷道斷面形狀是起主要作用。當頂壓和側壓均不大時，可選用矩形或梯形斷面：當頂壓較大、側壓較小時，則選用直檣拱形斷面（半圓拱，圓弧拱或三心拱）；當頂壓、側壓都很大的同時低鼓嚴重時，就必須選用諸如馬蹄形、橢圓形等封閉式斷面。礦區(qū)富有的支架材料和習慣使用的支護方式，往往也直接影響道巷斷面形狀的選擇。木架和鋼筋混凝土棚子，多適用于梯形和矩形斷面。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。目前，巖石平巷掘進仍是采用鉆眼爆破方法占主要地位，它能適應任何新裝的斷面。近年來，由于錨噴支護廣范應用，為了簡化設計和有利于

7、施工，巷道端面多采用半圓拱和圓形拱，三心拱也逐漸被淘汰。在使用全斷面掘進機掘進的巖石平巷，選用圓形斷面無疑是最為合適的。在需要通風量很大的礦井中，選擇通風阻力較小的斷面形狀和支護方式，既有利于安全生產又具有明顯經(jīng)濟效益。在滿足安全與技術要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面降低造價并有利于加快施工速度。綜上所述:選擇巷道斷面尺寸應考慮諸多因素,聯(lián)系以上所有因素和已知參數(shù),根據(jù)采礦守則，年產量在30萬t其服務年限應在15年以上，該運輸大巷穿過中等穩(wěn)定的石灰?guī)r層和白云巖層，其巖石堅固性系數(shù)又在68，因此選擇半圓形拱最合適。(三). 巷道凈斷面尺寸礦山安全規(guī)程內有明確規(guī)定：機械運輸巷道的一側，必

8、須留有0.7米以上的人行道。另一側，如果巷道是用木材，混泥土棚或金屬支架時，不得小于0.2米，用磚、石、混泥土砌璇以及錨桿噴漿時，不得小于0.2米。運輸機距支架或璇墻之間的距離得小于0.4米。（摘自井巷工程112頁）(一）.井巷巷道進寬度 據(jù)井巷工程62頁查表3-2可知MG1.1-6A固定式礦車寬A1=1050mm、高h=1200mm、長L=2400mm。根據(jù)煤礦安全規(guī)程且巷道人行道寬C=840mm、非人行道一側寬a=400mm。故巷道凈寬度：B=a+ A1+=400+1050+840=2290mm(二）.確定巷道拱高h0半圓拱形巷道拱高h0=B/2=2290/2=1145mm 半圓拱半徑R=

9、 h0=1145mm(三）.確定巷道壁高h31.按管道裝設要求確定h3h3h5+h7+hb-1816.5mm2.按人行高度要求求h31800+hb-1800+220-647=1373mm綜上所述，考慮一定的余量，確定本巷道的壁高為h3=1820mm。則本巷道高度為H=h3-hb+h0=18200-220+1145=2745mm(三) 確定巷道凈斷面尺寸掘進斷面面積的確定由井巷工程表3-7得凈斷面積 S=B(0.39B+h2) h2=h3-hb=1820-220=1600mm 故S=2290（0.39×2290+1600）=5709199=5.7凈周長P=2.57B+2h2+9085.

10、3mm=9.1m(四).確定巷道設計掘進斷面尺寸和計算掘進斷面尺寸1.支護參數(shù)的選擇 過去大多數(shù)是架設棚式支架與砌筑石材整體支架來維護巷道，現(xiàn)在錨噴支護在礦山得到了較為廣泛的使用。而支護主要包括下列幾種方法； 1. 采用錨桿支護巷道，就是巷道掘進后向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿架設在錨桿眼內，對巷道圍巖給予人工加固。從而維護巷道的穩(wěn)定性。錨桿的類型鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿；金屬倒鍥式錨桿；木錨桿；樹脂錨桿；快硬水泥錨桿；快硬膨脹水泥錨桿；管縫式錨桿；可伸縮式錨桿。其作用原理：懸吊作用、組合梁作用、錨桿鍥固作用、擠壓加固作用。圖表文獻來自地下建筑工程設計與施工表9-42.噴射混凝土支護 噴誰混凝土支護

11、作用是用噴射機將混凝土混合物噴射在巖面上凝結硬化而成的一種支護。其特點是： 凝土在高速噴漿過程中，水泥顆粒受到碰撞沖擊，混凝土噴層受到連續(xù)沖擊壓密，而且噴射工藝又允許采用較小的水灰比，因此噴射混凝土噴層具有致密的組織結構和良好的物理力學性能。特別是它的粘結力大，能同巖石緊密粘結，是形成噴射混凝土獨特支護作用的重要因素。 噴射混凝土能隨著巷道掘進及及時施工，且加入速凝劑后其早期強度成倍增長，因而能夠控制圍巖的過度變形和松弛。 噴層較薄，具有一定的柔性，可以和圍巖共同變形產生一定量的徑向位移。其作用原理：加固與防止風化作用；改善圍巖應力狀態(tài)和作用；柔性支護結構作用；組合梁作用。噴射混凝土支護結構和

12、支護厚度的選擇，應綜合考慮，圍巖地質條件、結構物的工作條件、巷道有效跨度和服務年限等因素。3.錨噴支護及錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護 錨桿和噴射混凝土雖各有優(yōu)點，但也都有不足之處。錨桿聯(lián)合支護，恰能做到使二者相互取長補短，互為補充，是一種性能更好的支護形式。錨桿與其穿過的巖石形成承載加固拱，噴射混凝土層的作用則在于封閉圍巖，防止風化剝落，和圍巖結合在一起，對錨桿間的表面巖石起支護作用。光彈模擬實驗表明，用錨桿進行支護時，在兩錨桿之間的圍巖表面附近，會產生拉應力。如果巖石松軟，則在拉應力作用下。可能產生局部的破壞和掉快，而局部小巖塊的墜落又可能導致深部巖石的松動和破壞，這樣將消弱巖石加固拱穩(wěn)定性和承載能力。因

13、此，錨桿與噴射混凝土聯(lián)合使用，就可以防止局部巖塊的松動和墜落，從而加固與提高了巖石拱的承載能力。 噴射混凝土能有效控制錨桿間的石塊掉落，但其本身是脆性的，當巖石變形大時，易開裂剝落。解決方法之一就是在噴射混凝土中加剛纖維，增加混凝土的抗彎強度和韌性。另外就是在噴射混凝土之前敷設金屬網(wǎng)，噴后形成鋼筋混凝土層，提高了噴層的整體性，改善了噴層的抗拉性能，這就形成了錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護，能有效的支護松散破碎的軟弱巖層，金屬網(wǎng)用鋼筋直徑一般為612mm，鋼筋間距一般為200400mm。4聯(lián)合錨桿支護組合錨桿支護是以錨桿為主要構件并輔以其他支護構件而組成的錨桿支護系統(tǒng)。其類型主要有錨網(wǎng)支護、錨梁（帶）網(wǎng)支護和錨

14、桿木行架支護。5.普通支架包括：木支架、金屬支架、鋼筋混凝土（棚式）、石材整體支護。 摘自井巷工程教材p1071396.選用的支護方式、優(yōu)點及作用原理，以及支護材料的選取。錨桿支護是錨桿與噴射混凝土聯(lián)合支護的簡稱，二和又可單獨使用，成為錨桿支護與混凝土支護。錨桿支護還可與金屬網(wǎng)聯(lián)合進行支護。它具有施工速度快、施工機械化高、成本低及節(jié)約材料等優(yōu)點。本巷道穿過堅固性系數(shù)為68的中等穩(wěn)定的石灰?guī)r和白云巖，因此我們選擇的是錨噴支護。1. 錨噴支護的優(yōu)點：錨噴支護突破傳統(tǒng)的支護形式和支護理論，吧再是消極的承受圍巖壓力，而是盡量保持圍巖的完整性，限制巖石的變形、位移和裂隙發(fā)展，充分發(fā)揮巖體自身的支承作用。

15、把圍巖從荷載變?yōu)槌休d，變消極因素為積極因素，這是錨噴支護和一切舊支護形式最根本最本質的差別，也是錨噴支護大大優(yōu)于其他支護形式的根本所在。 我國礦山大量使用錨噴支護的實踐證明，錨噴支護不但可以用于比較穩(wěn)定的巖層中，而且可以用于破碎帶、斷層多、有底鼓受強烈采動地壓影響的巷道和大跨度的硐室。錨噴支護與其他支護形式相比，在技術上和經(jīng)濟上具有以下優(yōu)越性。 由于錨噴支護是高壓噴射成的混凝土層，致密、強度高，能提高井巷圍巖的自身穩(wěn)定性和承載能力，并與巖層構成共同承載整體。這樣，支護厚度可減薄一半以上，掘進斷面可減少1020。某礦對26000米錨噴巷道同料石碹巷道比較，少掘巖石91000m3，節(jié)省炸藥91噸，

16、料石78000 m3，坑木3600 m3，工日21.8萬個，大大節(jié)約了投資。 工藝簡單，操作方便，混凝土、砂漿直接噴到巖面，省去立模、拆模鄧繁瑣工序，節(jié)省了木材和鋼材。 機械化程度高，減輕工人的笨重體力勞動。在平巷和立井施工中，料石砌碹，每個工人一個班搬運料石多則一萬多井，而錨噴支護，除噴射手勞動強度較大外，其余工序都是機械操作。隨著平巷噴射混凝土簡易機械手的推廣，以及立井噴射機械手的使用，為實現(xiàn)錨噴支護全部機械化施工打下良好的基礎。 施工速度快、效率高，可以實現(xiàn)遠距離輸料，占用巷道空間少，為快速掘進，掘噴平行作業(yè)創(chuàng)造有利條件，平巷中錨噴支護功功效一般為0.20.35米/工，每米成巷35個工，

17、掘進速度為100120米/月。最高700米/月以上，而料石碹每米成巷1015個工，一般掘進速度為6070米/月。最高240米/月。 錨噴支護可以緊跟工作面，取消臨時支護，基本上解決支護落后掘進的矛盾。支護后的巷道失修率低，維護方便，并且可以處理冒頂，有利于安全生產。 節(jié)約坑木，減少巷道維修量。根據(jù)某礦對26054m巷道普查，錨噴15789.7m由于嚴重破壞而需要返工維修的占19%。錨噴支護巷道質量良好和基本良好的占全部錨噴巷道的96.5%，嚴重破壞而需要返修的僅占3.5%，錨噴支護的巷道局部破壞時 ，只在破壞處進行補噴即可，而壞棚壞碹返修時間需要全部拆除，重新砌碹和架棚。作用原理:： 懸吊作用

18、：當巷道的直接頂板是一層或幾層不穩(wěn)定的巖層時，通過錨如一系列的錨桿，將直接頂板吊掛在其上部堅硬穩(wěn)固的上部巖層上； 組合梁作用：將層狀巖石的巷道頂板中安設錨桿以后，將錨桿長度以內的薄巖層石錨成一個整體，組合成一個巖石 板梁，從而提高了頂板巖層的強度和剛度。工人們形象的把這一作用比喻為“納鞋底”、“打錨桿后圍巖錨成一個整體，打多深的錨桿就等于砌了多厚的碹”。顯然，以上兩種支護原理，可以解釋在層狀巖層起到支護作用的道理，而對于塊狀層巖的支護作用就無法解釋了。 擠壓加固作用：錨桿將巷道圍巖錨牢擠緊，起到對圍巖的擠壓加固作用。但這些作用原理，無法解釋我國當時應用最廣泛的鋼絲繩砂漿錨噴的支護作用。因為這類

19、錨桿無預應力，同樣可以起到良好的支護作用。 減小跨度的作用:巷道頂板打了錨桿，就相當于在該處打了點柱，因而相當于使巷道頂板巖石懸露的跨度縮小了。7.錨噴材料的選擇幾中常用錨桿錨桿種類很多，而且常用的有金屬楔縫式錨桿、金屬倒楔式錨桿、普通木錨桿、壓縮木錨桿和鋼絲繩砂漿錨桿等幾種。一般應根據(jù)地層、圍巖性質、層節(jié)理的發(fā)育情況以及技術及原材料的供應情況來選定使用錨桿支護的形式。 金屬楔縫式錨桿 安設錨桿時，先把楔塊夾在桿體上端的楔縫中，一同輕輕送入鉆孔，然后再桿體下端加保護套或擰上螺絲帽保護螺紋，在不斷地錘擊下，使楔快在尖劈作用下擠入楔縫，而使桿體上端張開并牢牢嵌緊孔底眼壁，最后，穿上托板，擰緊螺帽錨

20、桿安裝完畢。 楔縫式錨桿的錨固力一般可達到810t。 安裝錨桿時，擰緊螺帽是保證安裝質量的重要的措施。擰緊了螺帽，桿體就會給予圍巖一個大小相等、方向相反的擠壓力，即所謂“預應力”，以防圍巖發(fā)生裂隙或冒落。 楔縫式錨桿結構簡單，易于加工，在硬巖中錨固力也不小，但對于鉆孔的深度要求嚴格；又須錘擊安裝，故其桿體直徑要求較大，用鋼材也較多，種種錨桿不能回收、復作。在軟巖中，由于錨固力不足，不宜使用這種錨桿。（2）.道床參數(shù)的選擇道床參數(shù)的選擇是指鋼軌型號,軌枕規(guī)格和道咋高度三者的確定。下面可根據(jù)圖表說明道床參數(shù)。 常用道床參數(shù)表3-5巷道類型鋼軌型號/kg·道床總高度道咋高度道咋面至枕軌面垂

21、高井底車場及主要運輸巷道采區(qū)運輸巷道上，下山可不鋪道砟，軌枕沿底板浮放，也可在浮放軌枕兩側充填掘進矸石運輸巷，回風巷鋼軌型號是以每米長度的重量來表示的。煤礦常用的型號是15，22, 30和38。鋼軌型號是根據(jù)巷道類型，運輸方式及設備，礦車容積與軌枕來選用。巷道軌枕選擇表3-10使用地點運輸設備軌枕規(guī)格·斜井箕斗人車運送液壓支架設備車，.0t,1.5t平硐大巷井巷車場8t及以上機車3t及以上礦車2.4Mt/a及以上礦井送液壓支架設備車301.0t ,1.5t22采區(qū)巷道2.4Mt/a及以上礦井送液壓支架設備車30,221.0t ,1.5t22,15 對軌道敷設的要求是：鋼軌的型號應與行

22、駛車輛的類型相適應，軌道敷設應平直，且具有一定的強度和彈性；在彎道處，軌道連接應光滑，接運輸巷道內同一線路必須采用同一型號的鋼軌；道岔的型號不得低于線路的鋼軌型號；在傾角大于15°的巷道中，軌道的輔設應采取防滑措施。軌枕的類型和規(guī)格應與選用的鋼軌型號相適應。礦井多使用鋼筋混凝土軌枕或木軌枕，個別地點也有用軌枕的?；炷淋壵碇饕糜诰总噲?，運輸大巷，上（下）山和中巷；木軌枕主要用于道岔等處，鋼軌枕主要用于固定道床。由于預應力鋼筋混凝土軌枕具有較好的抗裂性和耐久性，構建剛度大，節(jié)約木料，造價低等優(yōu)點，所以應大力推廣使用。常用的桂珍規(guī)格見表3-11。常用軌枕規(guī)格 表3-11 單位：mm軌

23、枕類型軌距軌型/kg ·全長全高上寬下寬木軌枕鋼筋混凝土軌枕或預應力鋼筋混凝土軌枕或道咋道床有鋼軌及連接件，軌枕，道咋等組成。道咋道床的優(yōu)點是施工簡單，容易更換，工程造價較低，有一定的彈性和良好的排水性，并有利于軌道調平。但在生產過程中，煤，巖粉灑落在道床上之后，使其彈性降低，排水受到阻礙，可能影響機車正常運行。只要加強維修，這種道床完全能夠滿足機車運行要求。道砟應選用堅硬和不易風化的碎石或卵石，粒度以2030MM為宜，并不得參有碎末等雜物，使其具有適當空隙度，以利排水和有良好的彈性。道砟的高度以應與選用的鋼軌型號相適應。在主要運輸巷道，其厚度不小于100mm，并至少不軌枕1/22/

24、3的 高度埋入道砟內，二者關系如圖3-8所示。道床寬度可按軌枕長隊再加200mm考慮。相鄰兩軌枕中心線距一般為0.70.8m,在鋼軌接頭，道岔和彎道處應適當減小。道床參數(shù)見表為了減少維護工作量和提高列車運行速度，大型礦井，特別是采用底卸式礦車運輸時，井底車場和主要運輸大巷應積極推廣整體道床。固定道床一般是用混泥土整體澆注，將枕軌和道床固定在一起，這種道床具有維修工程量小，運營費用低，車輛運行平穩(wěn)，運輸速度高，服務年限長等優(yōu)點。因此，這種道床主要用于大型礦井的斜井井筒，井底車場和個別運輸大巷的軌道鋪設中。但這種道床初期投資高，施工復雜，道床的彈性也較差。無軌運輸巷道底板的巖石強度要求。否則需鋪混

25、泥土，其強度等級不低于C（3）.巷道設計掘進斷面巷道的凈尺寸加上支護和床參數(shù)后，道便可獲得巷道的設計掘進尺寸，進而求算出巷道的設計掘進斷面積。半圓拱巷道設計掘進斷面積：（）（）圓形拱巷道設計掘進斷面積：（）梯形拱巷道設計掘進斷面積：（）（）巷道設計掘進斷面尺寸加上允許的掘進超挖誤差值（），即可求算出巷道計算掘進斷面尺寸。因此在計算布置錨桿的巷道周長，噴射混泥土周長和粉刷面積周長時，就應用比原設計凈寬大的計算凈寬作為計算的基礎，以便保證巷道施工時材料應有的消耗量。則斜井巷道掘進斷面尺寸為：由表3-7的公式得巷道設計掘進寬度B1=B+2T=2290+200=2490mm巷道計算掘進寬度B2= B1

26、+2=2490+150=2640mm巷道設計掘進高度A1=H+hb+T=3065mm巷道計算掘進高度H2=H1+S=3065+75=3140mm巷道設計掘進斷面面積S1=B1(0.39B1+h3)=2490(0.39×2490+1820)=6949839mm2=6.95巷道計算掘進斷面面積：S2=B2(0.39B2+h3)=2640（0.39×2640+1820）=7522944 mm2=7.52（五） .巷道管線布置 巷道內排水溝外尚有管線需要布置，為了保證安全和便于檢修，布置要點如下：一側棚腿上部，管線則布置在另一側棚腿下部，管徑細的在上，粗的在下，與道渣面保持150m

27、m距離，且任何一根管子與運行車輛的距離都不應小于200mm拱形巷道內，管道一般布置在人行道一側，管子最下部距道渣面或水溝蓋板不小于1800mm，電力電纜布置在另一側，距底板不小于1000mm，與運行車輛的間距不小于250毫米，并力求布置在運行車輛高度之上。電話和信號電纜應布置在電力電纜的另一側。若條件所限制不能滿足時，應布置在電纜之上300毫米以外。另外，電纜若與管道同側布置時，應在管道之上不小于300毫米的地方。(六) .計算巷道掘進工程量及材料消耗量由3-7計算公式得：每米巷道拱與墻計算掘進體積V1=S2×1=7.52m3每米巷道墻腳計算掘進體積V3=0.2（T+）×1

28、=0.2×（0.1+0.75）×1=0.04 m3每米巷道拱與墻噴射材料消耗V2=【1.57×（3.95-0.10）×0.10+2×1.82×0.10】×1=0.968 m3每米巷道墻腳噴射材料消耗：V4=0.2T×1=0.2×0.10×1=0.02 m3每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）：V=V2+V4=0.968+0.02=0.988 m3每米巷道錨桿消耗N=P1-0.5a/a· aP計算錨桿消耗周長P1=1.57B2+2h3=1.57×2640+2×1280=

29、6.78ma· a錨桿間距：a·=a=0.8mN=6.3/0.64=9.84根折合量為：9.84×l(d/)2 =9.84×2.00×3.14×(0.018/2)2×7850 =39.29. l錨桿長度，l=2.00m d錨桿直徑，d=18mm, -錨桿材料密度，=7850/ m3由于每根錨桿安裝兩個樹脂藥卷，則每米巷道樹脂藥卷消耗:M=2×N=19.68支。每排錨桿數(shù)為N×0.8=9.84×0.8=7.878根每排樹脂藥卷M×0.8=19.68×0.8=15.7416之支每

30、米巷道粉刷面積Sn=1.57B3+2h2B3 計算凈寬，B3=B2-2T=2.64-2×0.010=2.44m Sn=1.57B3+2×1.6=7.03(七). 繪制巷道斷面施工圖及編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表材料消耗量表運輸大巷特征圍巖類別斷面面積/設計掘進尺寸/mm噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈斷面設計掘進寬高型式排列方式間、排距錨桿長直徑5.76.9524903060100螺紋鋼樹脂錨桿方形8002000189.1運輸大巷每米工程量及材料消耗圍巖類型計算掘進工程量/ m3錨桿數(shù)量材料消耗/mm粉刷面積/巷道墻腳噴射材料/ m3錨桿鋼筋/kg樹脂藥

31、卷/支7.520.049.840.9839.2919.687.03四斜井巷道斷面的施工在進行鑿巖爆破施工前，首先要確定鑿巖爆破參數(shù)，其涉及的因素很多，大的方面有設備類型與狀態(tài)、巖石與巖體條件、施工方案與方法、施工隊伍與施工技術及使用的材料等。一般先根據(jù)經(jīng)驗公式或定額計算基本參數(shù)取值范圍，然后按計算值進進行炮孔布置設計，根據(jù)炮孔布置的結果和預先確定的施工方案修正并重新確定鑿巖爆破基本參數(shù)。目前，巖巷掘進扔主要采用鉆眼爆破方法破巖，而且在今后相當長的時期內任然是煤礦巖巷主要的掘進方法。巖巷或半煤巖巷的部分斷面掘進機開始在我國煤礦中使用，全斷面掘進機(TBM)也已在個別礦區(qū)開始使用。但是，這兩類掘進

32、機在我國煤礦巖巷中的推廣應用還需要很長的過程。我國煤礦巖巷的鉆眼爆破，從手工鑿巖.硝銨炸藥.普通雷管.淺眼爆破起步，到手持式鑿巖機.液壓鑿巖臺車.高威力水膠炸藥.乳化炸藥.高精度毫秒電雷管.非電起爆器材以及各類起爆器.中深孔光面爆破，使我國的鑿巖爆破技術得到了長足的發(fā)展。與此同時，鑿巖機理.破巖機理.爆破技術以及施工設備的可靠性.自動化程度也有了較大的發(fā)展。目前，鉆眼爆破的發(fā)展趨勢是中深孔.光面爆破和斷裂成型（刻槽）爆破技術。(一).爆破參數(shù)的確定爆破參數(shù)主要包括炮眼直徑.炮眼深度.炮眼數(shù)目.單位炸藥消耗量等。1. 炮眼直徑炮眼直徑對鉆眼效率.全斷面炮眼數(shù)目，炸藥消耗量和爆破巖石塊度等與巖壁平

33、整度均有影響。因此，應根據(jù)巷道斷面的大小.塊度要求.炸藥性能和鑿巖機性能綜合考慮，進行選擇。炮眼直徑大，可以減少炮眼數(shù)目，炸藥能量相對集中，可提高爆破效率，但鉆速下降，影響爆破質量和降低圍巖穩(wěn)定穩(wěn)定性。在采用氣腿式鑿巖機的情況下，現(xiàn)場多根據(jù)藥卷直徑確定炮眼直徑。目前國內巖巷掘進均采用直徑27mm.32mm和35mm三種藥卷，炮眼直徑需比藥卷直徑大68mm左右,所以目前沿巖巷掘進的炮眼直徑多采用3542mm。2炮眼深度炮眼直徑?jīng)Q定了每一掘進循環(huán)鉆眼和裝巖的工作量、循環(huán)進尺以及每班的循環(huán)伺候、次數(shù)。炮眼深度主要根據(jù)巖石性質、巷道斷面大小、循環(huán)作業(yè)方式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術水平等因素來確定

34、。從今年發(fā)展趨勢來看，炮眼平均深度逐漸由淺孔向中深孔（2.02.5m）發(fā)展，一些采用鑿巖臺車鑿眼的掘進隊正在向較深孔發(fā)展。合理的炮眼深度應以高速、高效、低成本、便于組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)為原則。采用氣腿式鑿巖機時，炮眼深度以1.82.5m為宜，眼深超過2.5m后，鉆眼速度明顯降低。采用配有高效鑿巖機的鑿巖臺車時，應向深眼發(fā)展，一般眼深可達3.0m以上。我國煤礦巷道掘進中，通常是以月進尺任務和鑿巖、裝巖設備的能力來 lL/（N·k·）式中l(wèi)炮眼深度，m； L計劃月進度，m; N每月實際用于掘進的天數(shù)，30天； K正規(guī)循環(huán)率，即每月實際用于掘進工作的天數(shù)與30天之比，一般取k=0.8

35、0.9; n每日完成掘進循環(huán)數(shù)，次； 炮眼利用系數(shù)，一般要求0.8。炮眼深度的取值也可參見下表。 掘進段面面積/ 巖石堅固系數(shù)2457810461.82.11.61.91.41.66.182.12.31.92.01.61.88102.32.42.0·2.21.81.910.1122.42.52.22.31.92.012.1142.42.52.22.32.02.114.1162.52.62.32.42.02.116.1182.52.62.32.42.12.22. 炮眼數(shù)目炮眼數(shù)目直接影響著鉆眼工作質量、爆破巖石的塊度、巷道形狀等。炮眼數(shù)目取決于巖石性質、巷道斷面形狀和尺寸、炮眼直徑和炸

36、藥性能等因素。合理的炮眼數(shù)目應以保證爆破效果的實現(xiàn)為原則。一般是先以巖層性質和斷面大小進行初步估算，然后在設計斷面圖上作炮眼布置圖，得出炮眼總數(shù)，并通過實踐調整修正。炮眼數(shù)目的取值可參照下表：掘進斷面面積巖石堅固系數(shù)f245781046811121616206.1812161721212681017212227273210.11222272833333712.11428333438384214.11634383942434616.118394243464750 炮眼數(shù)目也可以根據(jù)單位炸藥消耗量，按上述經(jīng)驗方法確定炮眼數(shù)目。 N=qSm/ap式中N炮眼數(shù)目； q單位炸藥消耗量，/m3; S巷道掘

37、進斷面積，； m每個藥卷長度，m； a裝藥系數(shù)，即裝藥長度與炮眼長度之比，一般取0.5左右； P-每個藥卷的重量，。4單位炸藥消耗量q 單位炸藥消耗量是指爆破1.0m3實體巖石所需要的炸藥量，也就是工作面一次爆破所需的總炸藥量Q和工作面一次爆下的實體巖石總體積V之比，即 q=Q/V,/m3單位炸藥消耗量是一個很重要的參數(shù)一個很重要的參數(shù)，它將直接影響到巖石塊度、鉆眼和裝巖的工作量、炮眼利用率、巷道輪廓的整齊度、圍巖穩(wěn)定性以及爆破成本等。 影響單位炸藥量消耗的主要因素有炸藥性能、巖石的物理力學性質和自由面的大小和數(shù)目以及炮眼直徑和炮眼深度等。到目前為止，還沒精確計算單位炸藥消耗量的方法，計算數(shù)據(jù)

38、一般只作參考，所以多按定額選用。5裝藥結構和起爆 按光面爆破的要求，裝藥延炮孔應縱向均勻分布，并有合理的不偶合系數(shù)。當炮孔較淺時（2m），可采用連續(xù)裝藥，這樣才能保證鉆鑿的巖體全部爆落。 光面爆破采用現(xiàn)場制作的細藥卷，也可直接從廠家購買光爆炸藥，炸藥卷直徑按照不耦合系數(shù)確定。光面爆破應使用毫秒微差雷管，且周邊孔一般應通段起爆才能保證光面爆破效果。炮孔的爆破順序及分段段數(shù)應根據(jù)地下工程斷面大小確定。一般掏槽孔按設計分13段起爆。輔助孔按圈數(shù)自內向外選擇起爆段數(shù)。輔助孔起爆后，再起爆底（板）孔。周邊孔最后起爆（預裂爆破的周邊孔要1段起爆）。周邊炮孔的底腳應裝一個粗藥卷，以克服巖體的挾制作用。(二)

39、.選擇鉆眼爆破器材1.爆破器材的選擇 我國目前使用的，礦用炸藥有硝銨類炸藥和水炸藥（乳化、漿化、水膠炸藥），當穿過有瓦斯地段時，應采用煤礦硝銨炸藥和煤礦含水炸藥。對于堅硬石可考慮采用粉狀搞威力炸藥。硝銨類炸藥價格較低廉，為煤礦普通使用，一般裝成直徑32mm、35mm、38mm，重量100g、150g、200g的藥卷，有效使用期為6個月。 起爆器材一般采用8號雷管，延秒、半秒、毫秒等都能滿足使用，但是在穿過有瓦斯的底層時， 不能選用有瓦斯的雷管，毫秒延期雷管時間也不能大于135ms。本次施工選用2號硝銨巖石炸藥，8號雷管要卷直徑選35mm,質量為150g。(三)炮眼布置除合理選擇掏槽方式和爆破參

40、數(shù)外，還需要合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。炮眼布置方法和原則如下： 工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即首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，并考慮崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設備的可能。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要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均勻地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。為了獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面炮眼，合理確定爆破參數(shù)，選用適宜的炸藥和改善爆破技術。掘進工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、

41、輔助眼和周邊眼三類。其起爆順序是延期起爆，即先掏槽眼，其次輔助眼，最后周邊眼，以保證爆破效果。1. 掏槽眼掏槽眼的作用是首先在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出，在一個自由面的基礎上崩出第二個自由面來，為其他炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對循環(huán)掘進起著決定性作用。掏眼槽一般布置在巷道斷面中央靠近底板處，這樣便于打眼時掌握方向，并有利于其他多數(shù)炮眼的巖石能借助于自重崩落，兩眼底距離為200mm左右，眼深比一般炮眼深200mm。每眼裝藥長度系數(shù)為0.40.6.適用于各種巖層。可充分利用自有面，逐步擴大爆破范圍；掏眼槽面積較大，適用于較大面積巷道，但因炮眼傾斜，掏槽眼深度受到巷道寬度的限制；碎

42、石拋擲距離較大，易損傷設備和支護，當掏槽眼角度不對稱時尤其如此。3. 輔助眼輔助眼又稱崩落眼，是大量崩落巖石和繼續(xù)擴大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其間距一般為500700mm，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)一般為0.450.60.如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創(chuàng)造一個理想的光面層，即光面厚度比較均勻，且多與周邊眼的最小抵抗線。2.輔助眼周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道斷面設計輪廓的炮眼。周邊眼布置合理與否。直接影響巷道成型是否規(guī)整?，F(xiàn)在光面爆破已經(jīng)較為成熟，一般應按光爆要求進行周邊眼布置。光面周邊眼的間距與其最小抵抗線存在著一定的比列關系你，即K

43、=E/W式中，K為炮眼密集系數(shù)，一般為0.81.0，巖石堅硬時取最大值，較小時取最小值；E為周邊眼距，一般取400600mm，W為最小抵抗線。按照光面爆破要求，周邊眼的中心都應布置在巷道設計掘進斷面的輪廓上，而眼底應稍向輪廓線外偏斜，一般不超過100150mm，這樣可是下一循環(huán)打眼的鑿巖機有足夠的工作空間，同時還要盡量減少超挖量。光爆周邊眼的裝巖量必須嚴格控制。(四)選擇裝藥結構與起爆方法根據(jù)起爆藥包所在位置不同，有正向裝藥與反向裝藥兩種方式。正向裝藥如圖4-8（a）所示，先將被動藥包依次裝入眼內，然后裝入起爆藥包。所有藥包和雷管的聚能穴一致朝向眼底，最后用炮泥填滿炮孔。 反向裝藥如圖4-8（

44、b）所示，先將起爆藥包裝入眼底，然后再裝被動藥包，最后裝滿炮泥，并且雷管和藥包的聚能穴一致朝向眼口。這樣炮轟波由里向外傳播，與巖石朝向自由面的方向一致，有利于反射拉伸波破碎巖石，同時起爆藥距自由面較遠，爆炸氣體不會立即從眼口沖出，爆炸能量能得到充分利用，因此能取得較好的爆破效果。2周邊眼的裝藥 在光面爆破中，周邊眼的裝藥結構，在目前普片采用3235mm粉狀硝銨類炸藥卷的情況下，可采用單段空氣柱式裝藥結構，見圖4-9(a)。眼口炮泥必須堵塞好，以使炸藥爆炸后空氣柱能起到緩沖作用，延長眼內爆生氣體做功時間，將巖口部分巖石爆落下來，避免眼口出現(xiàn)“鼓包”現(xiàn)象。這裝藥結構簡單易行，使用于1.52.0m深

45、的炮眼，眼深超過2.0m后效果不好。為了克服以上不足之處，可采用小直徑藥卷空氣間隔分節(jié)裝藥結構，如圖4-9（b）所示。兩藥包的間隔距離，一般不能大于該種炸藥在炮眼內的殉爆距離。為了控制間隔距離，防止藥包串動，藥包之間還要有間隔物。3炮眼的填塞為了保質保量地做好裝藥工作，裝藥之前必須吹洗炮可塑性，又有較大的摩擦系數(shù)。眼，將眼中的巖粉和水吹洗干凈。起爆藥包必須按照規(guī)定的要求制作。 炮眼的填塞質量對提高爆破效率和減少爆破有害氣體也有很大作用，因此，裝巖完畢必須充填以符合安全要求和炮泥并搞實。這種炮泥既有良好的。(五)擬定爆破說明書和爆破參考圖表 爆破說明書是井巷施工組織設計中的一個重要組成部分，是指

46、導、檢查和總結爆破工作的技術文件。爆破說明書的內容包括有：爆破工程的原始資料；選用鉆眼爆破器材；爆破參數(shù)的選擇與計算爆破網(wǎng)路的計算與設計爆破作業(yè)安全措施爆破作業(yè)圖表是在爆破說明書基礎上編制出來的，一般包括炮眼布置圖，爆破原始條件，炮眼布置參數(shù)，裝藥參數(shù)表，預期爆破效果和經(jīng)濟指標等。在執(zhí)行過程中，要嚴格執(zhí)行崗位責任制，按勞動效率、材料消耗、爆破效果等全面檢查，使爆破圖表更符合實際。 爆破原始條件序號名稱 單位 數(shù)量1掘進斷面 m3/6.952巖石普氏系數(shù)f 683工作面瓦斯情況 無瓦斯4工作面涌水情況 m3/h 235炸藥和雷管的類型 水炸藥 裝藥量及起爆順序眼號炮眼名稱眼數(shù)/個眼深/米 每個炮

47、眼裝藥量合計裝藥結構起爆順序聯(lián)線方式卷數(shù)/個長度/米裝填率卷數(shù)/個重量/kg1預期爆破效果名稱單位數(shù)量名稱單位數(shù)量炮眼利用率每米巷道炸藥消耗量kgm每循環(huán)工作面進尺m每循環(huán)炮眼總長度m /循環(huán)每循環(huán)爆破實體巖石m3每立方米巖石雷管消耗量個m3炸藥消耗量kgm3每米巷道雷管消耗量個m(六).定向與鉆眼工作 先進測量儀器和工具的推廣應用，促進了測量工作的現(xiàn)代化方向的發(fā)展?，F(xiàn)代化的測量儀器，在礦井建設時期，尤其在巷道長距離貫通工程快速施工中，發(fā)揮了重大作用。(1).測量定眼位工作鉆眼工作必須嚴格按照爆破圖表所要求的眼位、發(fā)現(xiàn)、深度和角度進行，并組織好鑿巖機的分區(qū)、分工作面，一保證鉆眼質量和提高鉆眼速

48、度。掘進巷道時，為了在工作面上正確布置炮眼位置和掌握巷道掘進的方向和坡度，常采用中線指示巷道的掘進方向，用腰線控制巷道的坡度。工作面上的炮眼巷道中線為基準，準確的定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并做好標志。腰線通常布設在巷道無水溝側的墻上，距軌面標高為1米。腰線可用坡度規(guī)掛在腰線上來延長。中線的測量多采用激光指向儀。激光指向儀操作簡單，定向準確，節(jié)省時間，。激光指向儀的氦氖激光管光束發(fā)射角小，經(jīng)望眼鏡調光后，其光束在300m遠處，不超過20mm，其輸入電源的電壓127V，為礦用安全電壓。目前激光指向儀距工作面的最大距離為500m。在巷道掘進中，激光指向儀牢固地固定在距工作面100m以外巷道頂

49、板的中心線位置上。(2).風壓供應與供水壓風供應空氣壓縮機也稱壓風機，是礦山四大固定設備之一。通過空氣壓縮機，可將自由空氣壓縮到所需要的壓力而成為壓縮空氣，用以驅動風動機具，如風動鑿巖機、風鎬、抓眼機、風水泵等，在礦山巖巷開拓中廣泛應用的噴混凝土技術，也用壓縮空氣作噴射動力。此外，礦山還經(jīng)常用壓縮空氣進行清理水倉，驅動副井上下口的風動設備和主井上下口的風動設備?？諝鈮嚎s機站要設在用風負荷中心，尤其要靠近主要用風地點，一般布置在井口不超過50m處，以縮短供風路線和減少壓力損失；站址應設在空氣潔凈、通風良好的地方，與易長生塵埃和廢氣的地方不小于50m，并位于全年住封口處，此外還有注意噪音問題空氣壓

50、縮站應遠離辦公區(qū)，生活區(qū)。工作面風壓管、供水管布置掘井巷道必須采用濕式鉆眼，爆破噴霧、裝巖灑水更綜合防塵措施。因此，掘井工作面處風壓供應外，還必須有供水系統(tǒng)。礦井的供水系統(tǒng)是由地面和井下的管網(wǎng)系統(tǒng)組成。掘井工作面同時使用風水的較多，并且裝卸、移動頻繁。為了提高鉆眼工作的效率和各種工序互不影響，必須配舍專用的通風、供水系統(tǒng)，并且予以恰當?shù)牟贾谩?3).建立工作面鉆眼崗位責任制，合理分區(qū)進行作業(yè)應采用定人、定鑿巖機、定位、定眼數(shù)、定時間的崗位責任制。通常將工作面以中心線為基準，分為左右兩部和中心區(qū)，簡化每區(qū)內的炮眼由上到下劃分成若干組，并盡量使各組的炮眼數(shù)目相等。再將同時工作的鑿巖機編號兵使在各自

51、的固定區(qū)域里鉆眼。(七)鉆眼爆破安全及注意事項(1).鉆眼爆破安全技術鉆眼爆破安全技術必須嚴格按煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定執(zhí)行。一般應注意以下事項：1、 鉆眼安全注意事項1） 開眼時必須使釬頭落在實巖上，如有浮矸，應處理好后在開眼。2） 不應許在殘眼上繼續(xù)鉆眼3） 開眼時給風閘門不要突然開大，待鉆進一段后，在開大4） 為防止斷釬傷人，推進鑿巖機是不要用力過猛，更不要橫向用力，鑿巖時鉆工應站穩(wěn)，應隨時提防突然斷釬5） 一定要注意把膠皮風管與風鉆接牢，以防脫落傷人6） 缺水或停水時，應立即停止鉆眼(2).爆破安全注意事項1） 在規(guī)定的安全地點裝配起爆藥卷2） 爆破母線要妥善的掛在巷道的側幫上，并且要和金

52、屬物體、電纜、電線離開一定距離；裝藥前要試一下爆破母線是否貫通3） 裝藥前應檢查頂板情況，撤出設備與機具，并切斷除照明以外的一切設備的電源、照明燈及導線也應撤離工作面一定的距離4） 檢查工作面20m范圍內的瓦斯含量，并按煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定處理5） 裝藥前要細心地將藥卷送到眼底，防止擦破藥卷、裝錯雷管段號、拉斷角線。有水的炮眼，尤其是底眼，必須使用防水藥卷或藥卷加防水套，以免受潮距爆6） 爆破后要等工作面通風散煙后，爆破員率先進入工作面，并進檢查認為安全后方能進行工作7） 裝藥連線后應由爆破員與班組長進行技術檢查，做好爆破前的安全布置發(fā)現(xiàn)瞎炮應及時處理，如瞎炮是有連線不良或錯連所造成，則可重新連線補爆；如不能補爆，則應在距原炮眼0.3m外鉆一個平行的炮眼，重新裝藥爆破(八).通風防塵及風機的選擇1. 通風的目的和通風的方式掘進巷道是通風的目的有兩個：一個是把爆破以后產生的有害氣體在較短時間內排除工作面；另一個是經(jīng)