煤礦巷道施工技術(shù)

巷道施工技術(shù)與快速掘進(jìn)引言-問題什么是巷道施工技術(shù)。CompanyLogo引言-什么是巷道施工技術(shù)設(shè)計(jì)巷道施工施工管理掘進(jìn)工藝設(shè)計(jì)巷道布置設(shè)計(jì)巷道斷面設(shè)計(jì)設(shè)備安裝設(shè)計(jì)等監(jiān)控通訊設(shè)計(jì)通風(fēng)設(shè)計(jì)供電設(shè)計(jì)支護(hù)工藝設(shè)計(jì)CompanyLogo引言-問題解答巷道施工技術(shù)是研究井巷施工方法和施工技術(shù)的學(xué)科。核心是有效、安全、經(jīng)濟(jì)地按照預(yù)定目標(biāo)破碎井巷斷面內(nèi)的巖體并維持圍巖的穩(wěn)定性。CompanyLogo引言-巷道施工在礦井中的作用通過各大系統(tǒng)的緊密配合保證原煤安全順利出井回采、通風(fēng)運(yùn)輸各大系統(tǒng)準(zhǔn)備到位設(shè)備安裝等巷道掘進(jìn)原煤回采CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容隧道、地鐵、煤礦的巷道施工。煤礦巷道施工技術(shù)的內(nèi)容。掘進(jìn)工藝：鉆爆破巖掘進(jìn)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)、連續(xù)采煤機(jī)、掘錨聯(lián)合機(jī)組、全斷面掘進(jìn)機(jī)。支護(hù)工藝：木支護(hù)、砌碹支護(hù)、金屬支架、混凝土支架、錨桿、錨噴支護(hù)、液壓支架支護(hù)。CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容煤電鉆CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容氣腿式鑿巖機(jī)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容煤礦用全液壓掘進(jìn)鉆車CompanyLogoCompanyLogo液壓鑿巖機(jī)點(diǎn)擊圖片查看鑿巖機(jī)工作演示井巷施工技術(shù)-掘進(jìn)技術(shù)CompanyLogoCompanyLogo氣動(dòng)與液壓鑿巖機(jī)的對(duì)比全液壓機(jī)組的施工效果對(duì)比。

對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng)風(fēng)鉆YYTZ26C—5全液壓機(jī)組施工準(zhǔn)備1)傳統(tǒng)風(fēng)鉆(含機(jī)身)管線(風(fēng)、水、油)繁雜，鉆孔前后耗工耗時(shí)量大，且隨洞深的增加就位及撤離不便。2)一般準(zhǔn)備時(shí)間在1小時(shí)左右。1)采用整機(jī)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)機(jī)上配有軌輪移動(dòng)方便，受洞深長(zhǎng)度影響小。2)準(zhǔn)備時(shí)間在20分鐘左右。耗電量105~150kwh36~37kwh凈鉆孔時(shí)間1)最長(zhǎng)7小時(shí)05分

2)最少4.0小時(shí)

3)一般5.0~5.5小時(shí)1)最長(zhǎng)4小時(shí)20分

2)最少1小時(shí)25分

3)一般2.0~2.5小時(shí)井巷施工技術(shù)-掘進(jìn)技術(shù)CompanyLogoCompanyLogo氣動(dòng)與液壓鑿巖機(jī)的對(duì)比全液壓機(jī)組的施工效果對(duì)比。

對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng)風(fēng)鉆YYTZ26C—5全液壓機(jī)組進(jìn)尺1)最高月進(jìn)尺(1月份)125米

2)最高日進(jìn)尺5.5米1)最高月進(jìn)尺(5月份)203米

2)最高日進(jìn)尺8.8米勞動(dòng)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)1)工作面水霧大，可見度低，距掌子面4~5米內(nèi)看不見物體2)噪聲高，距掌子面6~7米內(nèi)無法以交談1)工作面清晰，肉眼未見霧氣及粉塵，噪聲明顯較少風(fēng)鉆低2)經(jīng)驗(yàn)測(cè)，結(jié)果如下:粉塵：0.26mg/m3噪聲：瞬時(shí)A聲級(jí)(LP)88.2~90.1dB(A)井巷施工技術(shù)-掘進(jìn)技術(shù)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容懸臂式掘進(jìn)機(jī)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容連續(xù)采煤機(jī)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容掘錨聯(lián)合機(jī)組CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容掘錨聯(lián)合機(jī)組CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容全斷面掘進(jìn)機(jī)-TBMCompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容掘裝錨一體機(jī)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容木支護(hù)CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容砌碹CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容金屬支架CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容錨網(wǎng)、錨索支護(hù)、聯(lián)合之后。CompanyLogo引言-巷道施工技術(shù)的內(nèi)容垛式支架CompanyLogo引言-巷道施工中的技術(shù)層次班組掘進(jìn)隊(duì)技術(shù)員總工和各技術(shù)科室設(shè)計(jì)院施工作業(yè)規(guī)程工程設(shè)計(jì)礦井設(shè)計(jì)礦井巷道布置礦井巷道斷面設(shè)計(jì)具體巷道布置、具體巷道斷面設(shè)計(jì)、掘進(jìn)所需通風(fēng)、壓風(fēng)、瓦斯防治、機(jī)電等專項(xiàng)設(shè)計(jì)。礦井各工程抽檢。具體工程實(shí)施細(xì)則、注意事項(xiàng)和施工監(jiān)督工程實(shí)施及現(xiàn)場(chǎng)施工組織管理CompanyLogo引言-巷道施工中礦井技術(shù)人員的工作具體巷道布置和斷面設(shè)計(jì)巷道施工抽檢（礦級(jí)生產(chǎn)技術(shù)類技術(shù)人員）具體巷道工程施工作業(yè)規(guī)程日常巷道施工監(jiān)督（隊(duì)級(jí)技術(shù)人員）巷道施工技術(shù)管理CompanyLogo引言學(xué)完這門課同學(xué)們能得到什么。

了解巷道斷面設(shè)計(jì)。掌握各種掘進(jìn)和支護(hù)方式。具備編寫掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施的基礎(chǔ)能力初步具備指導(dǎo)巷道施工的能力CompanyLogo目錄一、引言、巷道地壓及其特點(diǎn)－４二、掘進(jìn)、支護(hù)設(shè)備；工程材料－２三、巷道斷面設(shè)計(jì)－２四、巷道掘進(jìn)－８五、巷道支護(hù)－８七、硐室施工、快速掘進(jìn)錄像及復(fù)習(xí)－２六、采區(qū)巷道和煤倉施工－２CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)一、地壓概念二、巷道圍巖的應(yīng)力分布和變形移動(dòng)三、圍巖壓力及影響因素四、巷道松脫地壓計(jì)算CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)第一節(jié)地壓概念一、巷道壓力的基本概念原巖體：地下巖體在受到人類工程活動(dòng)影響前稱為原巖體。原巖應(yīng)力：開掘巷道以前或遠(yuǎn)離井下采場(chǎng)（影響圈之外）巖體的原始地應(yīng)力。自重應(yīng)力：上覆巖層的重力引起的應(yīng)力。構(gòu)造應(yīng)力：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用引起的應(yīng)力。巖體膨脹應(yīng)力：巖體膨脹的作用引起的應(yīng)力。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)原巖垂直應(yīng)力分布原巖水平應(yīng)力分布CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)各方向應(yīng)力構(gòu)成CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)巷道地壓的基本概念采動(dòng)：在地下煤巖中開掘巷道或進(jìn)行開采工作破壞了煤巖體原來的應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致煤巖體應(yīng)力產(chǎn)生了新的動(dòng)態(tài)變化。采動(dòng)空間：采動(dòng)煤（巖）層中形成的空間。圍巖：頂板、底板及兩幫巖層統(tǒng)稱為圍巖。地壓：采動(dòng)后作用于圍巖和支護(hù)物上的力。巷道地壓：采動(dòng)后作用于巷道圍巖和支護(hù)物上的力地壓顯現(xiàn)：由于地壓作用，使圍巖、煤體和各種人工支撐物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為地壓顯現(xiàn)。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)采動(dòng)與采動(dòng)空間CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)圍巖

CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)二、巷道地壓產(chǎn)生的根源。三個(gè)來源：自重引力：垂直應(yīng)力：等于單位立方體上覆巖層的重力水平應(yīng)力：等于λ×垂直應(yīng)力構(gòu)造引力：由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而在巖體內(nèi)積存的構(gòu)造應(yīng)力。巖體膨脹應(yīng)力：巖體膨脹的作用引起的應(yīng)力。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)實(shí)例北京天地科技股份有限公司開采所在寺河礦三盤區(qū)水壓致裂三維地應(yīng)力測(cè)量結(jié)果：第一測(cè)站最大主應(yīng)力大小為14.53Mpa，傾角為19.7°，近水平方向，方位角為281.3°，用方向角表示為N78.7°W；中間主應(yīng)力大小為9.8Mpa，傾角為74.6°，近似呈鉛垂方向；最小主應(yīng)力為6.4Mpa，傾角為12.43°，近似呈水平方位，方位角為188.7°。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)第二測(cè)站最大主應(yīng)力大小為13.74Mpa，傾角為17.6°，近水平方向，方位角為272.6°，用方向角表示為N87.4°W；中間主應(yīng)力大小為8.92Mpa，傾角為78.4°，近似呈鉛垂方向；最小主應(yīng)力大小為8.13Mpa，傾角為14.7°，近似呈水平方位，方位角為188.7°。兩個(gè)測(cè)站最大主應(yīng)力均為近水平主應(yīng)力，中間主應(yīng)力均為近垂直主應(yīng)力，最小主應(yīng)力也均為近水平主應(yīng)力。表明寺河礦區(qū)應(yīng)力場(chǎng)形式為σHV型。三維應(yīng)力中最大主應(yīng)力方向集中在N87.4°W～N78.7°W。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)主應(yīng)力區(qū)域CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)三、巷道地壓的分布特點(diǎn)1、彈性變形區(qū)。2、非彈性變形區(qū)。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)彈性與非彈性變形區(qū)CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)彈性變形的圍巖分布規(guī)律(1)在巷道中，圓形與橢圓形巷道的應(yīng)力集中程度最低。

(2)巷道平直周邊上容易出現(xiàn)拉應(yīng)力，所以平直周邊往往比曲線形周邊容易破壞。

(3)巷道周邊的拐角處存在很大的剪應(yīng)力。使拐角圓形化，能大大降低應(yīng)力集中程度。

(4)巷道斷面的高寬比對(duì)圍巖應(yīng)力分布有很大影響。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)彈性變形區(qū)的應(yīng)力分布特點(diǎn)(1)在巷道中，圓形與橢圓形巷道的應(yīng)力集中程度最低。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)

(2)巷道平直周邊上容易出現(xiàn)拉應(yīng)力，所以平直周邊往往比曲線形周邊容易破壞。

(3)巷道周邊的拐角處存在很大的剪應(yīng)力。使拐角圓形化，能大大降低應(yīng)力集中程度。

(4)巷道斷面的高寬比對(duì)圍巖應(yīng)力分布有很大影響。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)非彈性變形的圍巖分布規(guī)律(1)巷道所在處的原巖應(yīng)力愈大，非彈性變形區(qū)就愈大。(2)支架對(duì)圍巖的反力愈大，非彈變形區(qū)的半徑就愈小，如不支護(hù)，則求得的非彈性變形區(qū)半徑為最大值。(3)反映巖石強(qiáng)度性質(zhì)的指標(biāo)C(巖石的黏結(jié)力)和Φ(巖石的內(nèi)摩擦角)愈小，即巖石的強(qiáng)度愈低，非彈性變形區(qū)愈大。(4)巷道掘進(jìn)半徑愈大，非彈性變形區(qū)的半徑也愈大。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)補(bǔ)充知識(shí)：巖石強(qiáng)度巖石在外力作用下達(dá)到破壞時(shí)的極限應(yīng)力。巖石力學(xué)性質(zhì)的主要屬性之一。它是通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)求得的。在巖石力學(xué)中，巖石一詞是巖塊和巖體的總稱。巖塊是指由地質(zhì)構(gòu)造因素割裂而成的不連續(xù)塊體，是巖體的組成單元。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)用的巖樣就是巖塊。巖體是指包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體的一部分。雖然巖塊和巖體具有相同的地質(zhì)歷史環(huán)境，經(jīng)歷過同樣的地質(zhì)構(gòu)造作用，但它們的性質(zhì)是有區(qū)別的。反映在強(qiáng)度方面，巖塊的強(qiáng)度主要取決于構(gòu)成巖石的礦物和顆粒之間的聯(lián)結(jié)力和微裂隙的影響；而對(duì)巖體強(qiáng)度起控制作用的則是巖體中的結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造特征。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)補(bǔ)充知識(shí)：巖石強(qiáng)度巖石強(qiáng)度一般包括單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度（包括直剪強(qiáng)度、雙軸抗剪強(qiáng)度和三軸抗剪強(qiáng)度），其中抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度往往是確定巖石工程穩(wěn)定性的主要因素。

內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角是決定巖石強(qiáng)度的內(nèi)在因素。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)

常見巖石的抗壓強(qiáng)度

巖石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗壓強(qiáng)度（MPa）輝長(zhǎng)巖180~300輝綠巖200~350頁巖10~100花崗巖100~250玄武巖150~300砂巖20~200流紋巖180~300石英巖150~350礫巖10~150閃長(zhǎng)巖100~250大理巖100~250板巖60~200安山巖100~250片麻巖50~200千枚巖、片巖10~100白云巖80~250灰?guī)r20~200CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)

常見巖石的抗拉強(qiáng)度

巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）巖石名稱抗拉強(qiáng)度（MPa）輝長(zhǎng)巖15~36花崗巖7~25頁巖2~10輝綠巖15~35流紋巖15~30砂巖4~25玄武巖10~30閃長(zhǎng)巖10~25礫巖2~15石英巖10~30安山巖10~20灰?guī)r5~20大理巖7~20片麻巖5~20千枚巖、片巖1~10白云巖15~25板巖7~15

CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)巖塊的幾種強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度比值

巖石名稱與抗壓強(qiáng)度的比值抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度煤0.009~0.060.25~0.5

頁巖0.06~0.3250.25~0.480.22~0.51砂質(zhì)頁巖0.09~0.180.33~0.5450.1~0.24砂巖0.02~0.170.06~0.440.06~0.19石灰?guī)r0.01~0.0670.08~0.100.15大理巖0.08~0.2260.272

花崗巖0.02~0.080.080.09石英巖0.06~0.110.176CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)

常見巖石的剪切強(qiáng)度巖石名稱內(nèi)摩擦角（°）內(nèi)聚力（MPa）巖石名稱內(nèi)摩擦角（°）內(nèi)聚力（MPa）輝長(zhǎng)巖50~5510~50花崗巖45~6014~50輝綠巖55~6025~60流紋巖45~6010~50玄武巖48~5520~60閃長(zhǎng)巖53~5510~50石英巖50~6020~60安山巖45~5010~40大理巖35~5015~30片麻巖30~503~5頁巖15~303~20灰?guī)r35~5010~50砂巖35~508~40白云巖35~5020~50礫巖35~508~50千枚巖、片巖26~651~20板巖45~602~20

CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)第二節(jié)巷道圍巖的應(yīng)力分布和變形移動(dòng)一、圍巖穩(wěn)定性不同的應(yīng)力分布規(guī)律1、圍巖為比較穩(wěn)定的堅(jiān)硬砂巖或石灰?guī)r。2、圍巖為中等穩(wěn)定的砂巖、砂頁巖以及比較堅(jiān)硬的頁巖3．圍巖為不穩(wěn)定的煤、泥質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)巷道地壓的分布特點(diǎn)CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)1、圍巖為比較穩(wěn)定的堅(jiān)硬砂巖或石灰?guī)r。CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)2、圍巖為中等穩(wěn)定的砂巖、砂頁巖以及比較堅(jiān)硬的頁巖CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)3．圍巖為不穩(wěn)定的煤、泥質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖CompanyLogo第一章巷道地壓及其特點(diǎn)二、采區(qū)巷道變形破壞的基本規(guī)律（一）采區(qū)平巷沿走向的地壓顯現(xiàn)規(guī)律。

1、巷道掘進(jìn)階段 2、無采動(dòng)影響階段 3