井巷工程知識點整理

上山：采區(qū)中自水平運輸巷道向上傾斜的巷道。下山：采區(qū)中自水平運輸巷道向下傾斜的巷道。巷道凈寬度：梯形巷道的凈寬度分兩種情況：a.當其內(nèi)通行礦車、電機車時，指的是車輛頂面水平的巷道寬度；b.當其內(nèi)不通行運輸設(shè)備時，從底板起1.6m高水平的巷道寬度。巷道凈高度：梯形巷道凈高度指的是從渣面或底板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。煤與瓦斯突出：指的是煤礦井下采掘過程中發(fā)生的一種煤和瓦斯的突然運動，它是一種極其復雜的動力現(xiàn)象，即在極短的時間內(nèi)，煤體向巷道中突然噴出大量的煤和沼瓦斯。一次成巷：是把巷道施工中的掘進、永久支護、水溝掘砌三個分部工程（有條件的還應加上永久軌道的鋪設(shè)和各種管路線路的安裝）視為一個整體，有機地聯(lián)系起來，按照設(shè)計和質(zhì)量標準要求，在一定距離內(nèi)前后連貫、互相配合，最大限度地同時施工，一次做成巷道而不留收尾工程。（優(yōu)點：一次成巷具有施工安全、速度快、質(zhì)量好、節(jié)約材料、降低成本和便于管理等優(yōu)點。）分次成巷：是先掘進出巷道斷面并暫時用臨時支護進行維護，待整條巷道掘進完成或按照施工安排掘進一段距離后再進行永久支護和水溝掘砌及管路線路的安裝。（缺點：施工不安全、成巷速度慢、收尾工程多、材料消耗大、工程成本高。）風動鑿巖機的工作原理：沖擊機構(gòu)主要有氣缸、活塞及配氣裝置組成。借助配氣裝置可自動變換壓氣交替進入氣缸的后、前腔，使活塞在氣缸中前后移動，與之聯(lián)為一體的錘G也隨之前后移動。向前移動叫沖程，錘在沖程末端打擊釬子，向后移動叫回程，為下一次沖擊作準備。常用的配氣裝置有環(huán)閥、控制閥和無閥配氣三種。液動鑿巖機的工作原理;注油器內(nèi)管與進風軟管相連。當壓氣在內(nèi)管中通過時，經(jīng)橫管上的小孔1進入由內(nèi)管和外管夾層構(gòu)成的油室2使油面壓力增大，潤滑油就沿著導管4經(jīng)針形閥從橫管上的小孔3噴出，并被壓氣吹散成霧狀，與壓氣混合一起進入鑿巖機。鑿巖機內(nèi)凡是壓氣能到達的地方，油霧也能到達，使鑿巖機零件能夠得到良好的潤滑。巖石分級的標準：1穩(wěn)定巖層2穩(wěn)定性較好巖層3中等穩(wěn)定巖層4穩(wěn)定性較差巖層5不穩(wěn)定巖層分級的意義：采掘工程要求對巖石進行定量區(qū)分，以便能正確地進行工程設(shè)計，合理的選用施工方法、施工設(shè)備、機具和器材，準確的制定生產(chǎn)定額和材料消耗定額等巖石分類的方法：1普氏巖石分類2煤炭行業(yè)上的圍巖分類3RQD巖石分類4巴頓等人的Q巖石分類5巖石松動圈巖石分類硐室類型：1巷道連接的硐室，（如變電硐室、水泵硐室、絞車房、帶式輸送機機頭硐室等）2井筒毗鄰硐室，（如馬頭門轉(zhuǎn)載硐室）3采區(qū)煤倉硐室施工特點：1硐室的斷面大、長度小，進出口通道狹窄，服務年限長，工程質(zhì)量要求高，一般要求具有防水、防潮、防火等性能2硐室周圍井巷工程較多，一個硐室常與其他硐室或井巷相連，因而硐室圍巖的受力情況比較復雜，難以準確進行分析，硐室支護比較困難3多數(shù)硐室安設(shè)有各種不同的機電設(shè)備，故硐室內(nèi)需要澆注設(shè)備基礎(chǔ)，預留管纜溝槽及安設(shè)起重梁等。硐室施工方法及適用條件：1全斷面施工法：是按硐室的設(shè)計掘進斷面一次將硐室掘出，與巷道施工方法基本相同。適用條件：圍巖穩(wěn)定、斷面高度不很大的硐室。2分層施工法：是將硐室沿其高度分為幾個分層，采用自上向下或自下向上的順序進行分層施工，有利于正常的施工操作。又可分為正臺階工作面（下行分層）施工法和倒臺階工作面（上行分層）施工法。適用條件：穩(wěn)定或中等穩(wěn)定圍巖、掘進斷面面積較大的硐室。3導硐施工法：是在硐室的某一部位先用小斷面倒硐掘進，然后再行開幫、挑頂或臥底，將導硐逐步擴大全硐室的設(shè)計斷面。又可分為中央下導硐施工法和兩側(cè)導硐施工法。適用條件：圍巖穩(wěn)定性差、斷面積大的硐室施工。立井延伸方法:1輔助水平延伸法（特點：對礦井的正常生產(chǎn)提升影響較小，但是延深輔助工程量大，延深準備期長，投資大，占用設(shè)備多）2延伸間延伸法（特點：輔助工程量小，延深準備工期短，施工總投資少，提升吊桶容積小，提升一次循環(huán)時間長，影響井筒延深施工速度）3反井延伸法.（施工方法：1普通反井施工法2反井鉆機施工法3吊罐反井施工法）立井延伸方案的選擇要點：1當具有通往延伸新水平井筒位置的條件時，應優(yōu)先考慮自下向上的延伸法2吊罐反井施工比普通反井法施工法速度快、效率高、成本低3隨著深孔反井鉆機的推廣使用，利用反井延伸立井井筒可減輕人工的體力勞動、且速度快，廣泛適用于中硬巖層、深度大于60m的井筒延伸施工4如不具備上述條件，或為保證礦井生產(chǎn)或少受影響時，才采用輔助水平延伸法。簡述巷道斷面設(shè)計原則：在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，取得最佳的經(jīng)濟效果。 巷道斷面的類型：1矩形類巷道2梯形類巷道3拱形類巷道4圓形類巷道 巷道斷面設(shè)計的內(nèi)容和步驟：1根據(jù)巷道的服務年限、用途和圍巖性質(zhì)，選擇巷道斷面形狀和支護方式2根據(jù)巷道中所通過的設(shè)備尺寸、支護參數(shù)與道床參數(shù)、通風量與行人要求等確定巷道的凈斷面尺寸（并進行風速驗算），計算巷道的設(shè)計掘進斷面尺寸，并按允許的超挖值，求算出巷道的計算掘進斷面尺寸3布置水溝和管纜4繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表立井井筒斷面設(shè)計的內(nèi)容：1斷面布置形式2提升容器選擇3井筒裝備4斷面尺寸確定。立井井筒的表土施工方法：1普通施工方法（1井圈背板普通施工2吊掛井壁施工3板樁法）2特殊施工方法（1凍結(jié)法2鉆井法3沉井法4注漿法5帷幕法）例如：板樁法。對于厚度不大的不穩(wěn)定表土層，在開挖之前，可先人工或打樁機在工作面或地面沿井筒荒徑（井筒周邊外緣）打入一排密集的板樁，形成一個密封的圓筒，用以支承井壁，在它的保護下進行掘進。立井基巖施工：以鉆研爆破施工法為主，重型鑿巖機配以傘形鉆架，抗水炸藥爆破，采用抓巖機裝巖，吊桶提升，采用井圈背板錨噴支護作為臨時支護，料石井壁、混凝土井壁、鋼筋混凝土井壁和錨噴支護井壁作為永久支護，多用以抽出式為主、壓入式為輔通風方式，注漿堵水吊泵排水。主要工作包括：破巖，裝運，支護以及通風排水等輔助工作。斜井的開挖方法：1在穩(wěn)定表土層內(nèi)開挖斜井：井口選擇在山坡處，只需將井口位置的浮土和風化碎石清除干凈即可開掘，井口需用混凝土或石材砌筑2在不穩(wěn)定表土層施工：降低水位法、凍結(jié)法、注漿法、沉井法。斜井的施工方法：1避開雨季施工2在斜井井口四周修好排水溝3開挖明槽4明槽邊坡支護。交叉點的施工方法：1在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層中，交叉點可采用全斷面一次掘進法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成2在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時，為了使頂板一次暴露面積不致過大，可先將一條巷道掘出，并將邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚30-50mm的混凝土或砂漿作臨時支護，然后回過頭來再刷幫挑頂，隨即進行錨噴3在穩(wěn)定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌擴大斷面部分的方法4在穩(wěn)定性較差的軟巖層中掘進交叉點時，不允許一次暴露的面積過大，可采用導硐施工法。上山施工特點：1底板經(jīng)常掘不夠，出現(xiàn)巷道上漂2.爆破時，拋擲的巖石很容易打到棚式支架的頂梁上，崩倒棚子3煤層中釋放的瓦斯易于積聚在工作面上方4沿斜坡向下扒砰比較容易，故可以采用人工裝巖。下山施工特點：1沒有瓦斯積聚問題，通風工作比向上掘進時容易2下山掘進時裝巖工作比較困難，裝巖時間通常占循環(huán)時間的60%，因此盡量采用機械裝巖3通常有水積聚在工作面4下山掘進的安全問題就是防止跑車。上山施工：（一）破巖：按巖巷施工方法，注意底板上浮問題，底鼓夾制作用。掏槽眼布置在底部。巷道布置：雙巷同掘，每隔20-50m掘一條貫通的聯(lián)絡巷；單巷掘進，必須每隔25-100m為避炮硐室。（二）通風：1、盡量雙巷掘進；2、加強通風；3、加強瓦斯檢查；4、停風時，全體人員必須撤出。（三）裝巖和提升運輸：1、裝巖人工裝巖：鏈板輸送機傾角＜25°。溜槽:鐵溜槽傾角25°?35。，搪瓷溜槽15°?28°,底板作溜槽，傾角＞35°。機械裝巖：傾角＜10°，ZMZ-17型裝巖機，傾角＜30°，耙斗裝巖機。2、提升專用小絞車，分段提升可采用臨時絞車；重車帶空車，滑輪上加裝剎把。下山掘進：（一）破巖與通風：按巖巷施工方法，選擇合適方法破巖。下山掘進無沼氣聚集問題，通風工作較上山掘進容易。（二）裝巖、提升：下山掘進，礦巖少積聚在工作面上，因此要加強裝巖，盡量采用機械裝巖。目前，裝巖的機器主要采用耙斗裝巖機，下山應注意機械安放牢固，防止下滑。提升：＜25°，鏈板輸送機；＜30°，礦車、箕斗；＞30°，箕斗。（三）排水：1、上部平巷水溝漏水，混凝土或陶管將上部水溝密封起來。2、含水層涌水，截流引至泵房水倉，注漿封水。3、工作面積水，水泵排水，潛水泵、臥式水泵、噴射泵，水量不大，將水排入礦車或箕斗內(nèi)一起運出。（四）安全工作：防止跑車：提高警惕，嚴守規(guī)程操作；經(jīng)常檢查提升裝置及輔助設(shè)施；采取切實可行的安全措施；工作面前方設(shè)置擋車器。掘進工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類。掏槽眼方式按照掏槽眼的方向可分為三大類:斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。炮眼布置方法和原則：1工作面各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即首先選擇掏槽眼方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼2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(shè)施的可能3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4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進行布置。半煤巖巷道的兩種施工方式：一種是煤、巖不分掘分運，全斷面一次掘進；另一種是煤、巖分掘分運。全斷面一次掘進時，工作組織簡單。掘進速度快。但煤的灰分很大，煤的損失也很大，這種施工組織方式用在煤層厚度小于0.5m、煤質(zhì)不好的半巖巷道較為合適。分掘分運能的方式能克服上述缺點，但工作組織較為復雜，掘進速度較慢。當煤層厚度大于1.2m時，巖石工作面可以鉆垂直炮眼，這樣鉆眼和爆破效果好，若煤層較薄，巖石工作面的炮眼應平行巷道軸線方向。調(diào)車方法：1固定錯車場調(diào)車法2活動錯車場調(diào)車法3利用專用轉(zhuǎn)載設(shè)備（1膠帶轉(zhuǎn)載機2梭式礦車3倉式列車）綜合防塵的主要措施：1濕式鉆眼2噴霧、灑水，對防塵和降塵都有良好的作用3加強通風排塵工作4加強個人防護工作5清掃落塵巷道支護主要分為三種類型：1被動支護形式，包括木棚支架、鋼筋混凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土及鋼筋混凝土碹等2以錨桿支護為主，旨在改善巷道圍巖力學性能的積極支護形式，包括錨噴支護、錨網(wǎng)支護等3以錨桿和注漿加固為主的積極主動加固形式，如錨注支護等，能明顯改善破裂巖體力學特性，支護結(jié)構(gòu)整天性好，承載能力高，支護效果好。巷道施工的組織形式：1堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)2盡量采用多工序平行交叉作業(yè)3編制循環(huán)圖表（1確定日工作制度2選擇作業(yè)方式3確定循環(huán)方式和循環(huán)進尺4計算循環(huán)時間5編制循環(huán)圖表）掘進隊組織：綜合掘進隊和專業(yè)掘進隊。松軟巖層：具有松、散、軟、弱四種屬性的巖層。松：指巖石結(jié)構(gòu)疏松、密度小、空隙度大。散：巖石膠結(jié)程度很差或未膠結(jié)。軟：巖石強度低。弱：弱面多。施工注意事項：（1）巷道位置的合理選擇；（2）巷道斷面形狀的選擇；（3）破巖方式的選擇；（4）支護；（5）加強巷道底板管理；（6）加強監(jiān)控。巖巷維護與修復：一）未產(chǎn)生本質(zhì)破壞的巷道，加固支護：采前預加固，采后加固。二）已產(chǎn)生本質(zhì)破壞的巷道（斷面積縮小、冒頂片幫）修復方法：擴巷修復，加固支護，小斷面快速修復法。（1）擴巷工藝流程：爆破擴巷，臨時支護，永久支護。①垂直巷壁淺孔小炮剝幫②平行巷壁深孔爆破剝幫。2）冒頂巖巷修復：（1）巖巷局部