采礦工藝-平巷與硐室施工

采礦工藝--平巷與硐室施工第一頁，共47頁。7平巷及硐室施工2第二頁，共47頁。主要工序：鑿巖、爆破、裝巖和支護。輔助工序：撬浮石、通風、鋪軌、接長管線等。7.1平巷施工7.1.1鑿巖工作（1）氣腿式鑿巖機：機動性強、輔助時間段、利于快速組織施工，易于平行作業(yè)。（2）鑿巖臺車：效率高、勞動強度小，易機械化。3第三頁，共47頁。1．炮眼直徑2．炮眼深度

3．炮眼數(shù)目4．炸藥消耗量7.1.2爆破工作4第四頁，共47頁。1．炮眼直徑

炮眼直徑的大小對鉆眼效率、全斷面炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量和爆破巖石塊度與巖壁平整度等均有影響，因此，應根據(jù)巷道斷面大小、塊度要求、炸藥性能和鑿巖機性能等綜合考慮，進行選擇。炮眼直徑大，可減少炮眼數(shù)目，炸藥能量相對集中，也可提高爆破效率，但鉆速下降，影響爆破質(zhì)量和降低圍巖穩(wěn)定性。在采用氣腿式鑿巖機的情況下，現(xiàn)場多根據(jù)約卷直徑來確定。目前國內(nèi)巖巷掘進均采用32㎜、35㎜兩種藥卷。因炮眼直徑比藥卷直徑大10㎜左右，所以目前的炮眼直徑多采用42～45㎜。

5第五頁，共47頁。2．炮眼深度

影響炮眼深度的主要因素有：巖石性質(zhì)、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(shù)水平等因素來確定。確定合理的炮眼深度的依據(jù)是：炮眼利用率比較高（一般根不低于８5~90%）；鉆眼和掘進速度快；掘進成本低。據(jù)此分三個方面來討論炮眼深度的合理性：1)合理的炮眼深度必須與具體施工條件相適應：氣腿式輕型鑿巖機，較適宜的鉆眼深度一般為2.2~3.0m;采用鑿巖臺車配備重型鑿巖機，炮眼深度在3m以上則更為有利。

2)合理的炮眼深度必須保證較高內(nèi)爆破效率，為了達到較高的炮眼利用率，除了考慮巖石條件和合理的炮眼布置外，還與炮眼的質(zhì)量和爆破材、裝藥結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系。

3)合理的炮眼深度應盡可能使每班能夠完成整循環(huán)。這樣每班的工作任務明確，便于組織和管理，有利于實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)，眼深與循環(huán)時間的確定必須和現(xiàn)有技術(shù)裝備水平和施工條件密切結(jié)合，在合理的炮眼深度范圍內(nèi)，應力爭達到每班多循環(huán)，以加快掘速度。

6第六頁，共47頁。3．炮眼數(shù)目合理的炮眼數(shù)目應當保證有較高的爆破效率(炮眼利用率不小于85~90%)，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓均能符合施工和設計要求。另外，也可以按一個循環(huán)的總裝藥量平均裝入所有炮眼的原則進行估算，作為實際排列炮眼的參考。

總炮眼數(shù)為:

個7第七頁，共47頁。4.炸藥消耗量炸藥消耗量q是爆破1m3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，即影響炸藥消耗量的主要因素有以下兒點：1）炸藥性能2）巖石的物理力學性質(zhì)3）自由面的大小和數(shù)目

kg/m3一個掘進循環(huán)所需總的裝藥量：kg8第八頁，共47頁。

炮眼布置㈠掏槽眼㈡輔助眼㈢周邊眼㈣炮眼布置9第九頁，共47頁。預裂爆破10第十頁，共47頁。光面爆破11第十一頁，共47頁。12第十二頁，共47頁。一、裝巖設備二、調(diào)車工作三、提高裝巖機工作效率的途徑四、巖巷掘進機械化作業(yè)線的選則13第十三頁，共47頁。一、裝巖設備㈠鏟斗式裝巖機㈡耙斗裝巖機

㈢蟹爪式裝巖機㈣立爪式裝巖機㈤裝巖機的選擇

7.1.3巖石的裝載14第十四頁，共47頁。㈠鏟斗式裝載機1．鏟斗后卸式裝巖機隨工作面前移，利用短道和爬道延伸軌道。15第十五頁，共47頁。2．側(cè)卸式鏟斗裝巖機16第十六頁，共47頁。17第十七頁，共47頁。㈡耙斗裝載機18第十八頁，共47頁。19第十九頁，共47頁。20第二十頁，共47頁。耙斗裝載機可在拐彎巷道中作業(yè)21第二十一頁，共47頁。(三)蟹爪式裝巖機22第二十二頁，共47頁。23第二十三頁，共47頁。(四)立爪式裝載機24第二十四頁，共47頁。25第二十五頁，共47頁。7.1.4巷道支護巷道支護是采礦工作的重要環(huán)節(jié)，巷道穩(wěn)定與否關(guān)系到采礦工作能否順利進行。常用的支護方法有棚式支護、整體混凝土支護、錨桿支護、噴射混凝土支護。（1）支護材料A木材B金屬材料C水泥D混凝土26第二十六頁，共47頁。（2）臨時支護臨時支護的形式較多，為了節(jié)省坑木和提高效率，經(jīng)常采用的有金屬臨時支架和噴錨臨時支護等。A金屬拱形支護采用石材、混凝土整體式支架的巷道，多在掘進后先架設臨時支架，以防止掘進與砌碹之間這一段距離的頂、幫巖石的垮落。臨時支架多采用金屬拱形支架。

金屬拱形無腿臨時支架適用于巖層中等穩(wěn)定、沒有側(cè)壓的拱形巷道中。帶腿的金屬拱形臨時支架多用在圍巖壓力較大，頂、幫圍巖均不穩(wěn)定的巷道中。27第二十七頁，共47頁。B噴錨支護凡有條件的巷道，都應優(yōu)先選用噴錨臨時支護。這種臨時支護在爆破后應緊跟迎頭，及時封閉圍巖，防止巖石松動和垮落。其施工方法簡單易行，便于實現(xiàn)機械化，且安全可靠，既是臨時支護，又可以作為永久支護的一部分。28第二十八頁，共47頁。（3）永久支護

A棚子式支護棚式支架，簡稱棚子。有木支架、金屬支架和裝配式鋼筋混凝土預制支架。棚式支架都是間隔式的，不能防止圍巖風化。29第二十九頁，共47頁。（3）永久支護

30第三十頁，共47頁。31第三十一頁，共47頁。B混凝土支護

混凝土支架或稱現(xiàn)澆混凝土支架，其支架本身是連續(xù)整體的，對圍巖能起封閉和防止風化作用。這種支架的主要形式是直墻拱形，即拱、墻和墻基所構(gòu)成。32第三十二頁，共47頁。C、錨桿支護33第三十三頁，共47頁。2、錨桿支護的力學作用34第三十四頁，共47頁。2、錨桿支護的力學作用35第三十五頁，共47頁。2、錨桿支護的力學作用36第三十六頁，共47頁。37第三十七頁，共47頁。（2）錨桿群的力學作用A、懸吊作用38第三十八頁，共47頁。（2）錨桿群的力學作用B、組合作用組合梁組合拱39第三十九頁，共47頁。D噴射混凝土噴射混凝土是將按一定比例配合的水泥、砂、石子和速凝劑等混合均勻攪拌后，裝入噴射機，以壓縮空氣為動力，使拌和料沿輸料管吹送至噴頭處與水混合，并以較高的速度噴射在巖面上，凝結(jié)硬化后而成的高強度、與巖面緊密黏結(jié)的混凝土層。40第四十頁，共47頁。7.2硐室施工硐室種類很多，大體上可分為機械硐室和生產(chǎn)服務性硐室兩種。機械硐室主要有卸礦、破碎、翻籠、裝載硐室，卷揚機房，中央水泵房及變電所，電機車修理間等；生產(chǎn)服務性硐室有等候室、工具庫、調(diào)度室、醫(yī)療室、炸藥庫、會議室等。與平巷相比，無論是圍巖受力狀況還是施工條件，都要復雜一些。硐室常與井筒和其他巷道相連，跨度較大，硐室圍巖受力狀況復雜。41第四十一頁，共47頁。7.2.1全斷面法

全斷面法和普通巷道施工法基本相同。由于硐室的長度一般不大，進出口通道狹窄，不易采用大型設備，基本上用巷道掘進常用的施工設備。如果硐室較高，鉆上部炮眼就必須登碴作業(yè)，裝藥連線必須用梯子，因此全斷面一次掘進高度一般不超過4～5m。這種方法的優(yōu)點是利于一次成硐，工序簡單，勞動效率高，施工速度快；缺點是頂板圍巖暴露面積大，維護較難，浮石處理及裝藥不方便等。42第四十二頁，共47頁。7.2.2臺階工作面法

硐室分成兩層施工，形成臺階工作面。上分層工作面超前施工的，稱為正臺階施工法；下分層工作面超前施工的，稱為倒臺階施工法。（1）正臺階工作面施工法

43第四十三頁，共47頁。（2）倒臺階工作面施工法

采用這種方法時，下部工作面超前于上部工作面。施工時先開挖下分層，上分層的鑿巖、裝藥、連線工作借助于臨時臺架。

44第四十四頁，共47頁。7.2.3導坑施工法

借助輔助巷道開挖大斷面硐室的方法稱為導坑法（導硐法）。這是一種不受巖石條件限制的通用硐室掘進法。它的實質(zhì)是，首先沿硐室軸線方向掘進l～2條小斷面巷道，然后再行挑頂，擴幫或拉底，將硐室擴大到設計斷面。其中首先掘進的小斷面巷道，叫做導坑（導硐），其斷面面積為4～8m2。它除為挑頂、擴幫和拉底提供自由面外，還兼作通風、行人和運輸之用。開挖導坑還可進一步查明硐室范圍內(nèi)的地質(zhì)情況。