掘進工藝及安全

1、掘進工藝與安全一、 專業(yè)：采掘新工人二、 課程名稱：掘進工藝與安全三、 課次：第一次課四、 授課時間：2006年五、 教學(xué)目的和要求：通過這次課的學(xué)習(xí)以后，學(xué)員們應(yīng)了解和熟悉巷道掘進的目的和任務(wù)，巷道中、腰線，巷道分類，巷道地壓，光面爆破，人工裝巖，人力推車，巷道支護等基本知識。六、 教學(xué)重點：巷道地壓七、 教學(xué)難點：巷道支護八、 授課形式或方法：講述法九、 教具、儀器：掛圖、在黑板上作示意圖等十、 教學(xué)過程及內(nèi)容提要：以煤礦掘進是為采煤作準(zhǔn)備的講起，必須按標(biāo)準(zhǔn)和要求進行施工，只有把煤采了后才能算掘進完成了任務(wù)。啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)員必須端正學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)真聽講、做好課堂筆記。其講述過程：巷道掘進基礎(chǔ)知

2、識 巷道掘進鉆眼爆破 煤巖裝運 巷道地壓與支護。十一、 每次課結(jié)束前5min布置適量的作業(yè)，以便鞏固剛學(xué)的新知識。掘進工藝與安全一、巷道掘進基本知識1、井巷為進行采掘工作在煤層或巖層內(nèi)所開鑿的一切空硐。2、巷道掘進在巖（煤）體中，采用一定手段把部分巖（煤）石破碎下來，形成地下空間，接著對這個空間進行支護的工作，叫巷道掘進。3、巷道掘進的任務(wù)（1）破碎地下巖（煤）體，即破巖工作。（2）防止周圍巖（煤）體破碎，即巷道支護。4、巷道掘進的破巖方法（1）鉆爆法。（2）機械法（綜掘法）。（3）風(fēng)鎬法。（4）水力破巖法等。5、煤礦最常用的巷道斷面形狀有梯形、拱形兩種。6、巷道斷面形狀對頂板壓力的適應(yīng)性 在

3、以頂壓為主的情況下，常見巷道斷面形狀按其周邊破壞可能性大小的排列順序為：圓形橢圓形曲墻拱形直墻拱形梯形矩形異形。7、巷道中、腰線中線是巷道在水平面內(nèi)的方向線，他是指示巷道走向方向的基準(zhǔn)。腰線是巷道在垂直面內(nèi)的方向線，他是指示巷道坡度的基準(zhǔn)。8、一次成巷一次成巷是把巷道施工中的掘進、支護、掘砌水溝（有條件的還應(yīng)加上鋪設(shè)永久軌道和管線的安裝）三個部分的工程視為一個整體，在一定的距離內(nèi)按照設(shè)計的斷面、標(biāo)高、方位及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等要求，相互配合，前后連貫地最大限度地同時施工，一次做成巷道，不留收尾工作。9、井巷掘進的工序主要工序：破巖、裝巖、運巖、支護。輔助工序：通風(fēng)、排水、掘砌水溝、鋪軌、管線鋪設(shè)、測量、

4、防塵等。10、巷道按煤巖劃分的類別（1）煤巷：巷道掘進斷面煤層若占4/5或4/5以上的叫煤巷。（2）巖巷：巷道掘進斷面巖層若占4/5或4/5以上的叫巖巷。（3）半煤巖巷道：巷道掘進斷面巖石占1/54/5的（不包括1/5及4/5在內(nèi)）則叫半煤巖巷。二、巷道掘進的鉆眼爆破1、掘進工作面的炮眼種類及其作用掘進工作面炮眼按用途和位置可分為：（1）掏槽眼：一般布置在巷道斷面的中下部。其作用首先是把工作面某一部分巖石破碎下來并將它拋出形成空腔，使工作面出現(xiàn)第二個自由面，為其他炮眼爆破創(chuàng)造條件。（2）輔助眼：又叫崩落眼，是布置在掏槽眼和周便眼之間的炮眼，起到大量崩落巖石和刷大斷面的作用。（3）周邊眼：周邊眼

5、是用來崩落巖石并形成巷道的設(shè)計輪廓斷面，它是決定巷道成型的主要環(huán)節(jié)。2、光面爆破爆破后巷道成型規(guī)整，符合設(shè)計斷面輪廓要求，保持圍巖穩(wěn)定，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生炮震裂隙的控制爆破技術(shù)，稱為光面爆破（簡稱光爆）。3、使用風(fēng)鉆的開停順序開鉆時要先開水后開風(fēng)，鉆完眼后或更換鉆桿時，要先關(guān)水后關(guān)風(fēng)。4、操作風(fēng)鉆時必須掌握以下要領(lǐng)（1）一條線（釬子、風(fēng)鉆、鉆架和鉆眼必須在同一垂面內(nèi)，從后面向前面看）。（2）中心轉(zhuǎn)。（3）靠邊站。（4）給水適量。（5）鉆眼應(yīng)與巖石層理、節(jié)理方向成一定的夾角，盡量避免沿層理、節(jié)理方向鉆眼。（6）多臺風(fēng)鉆同時鉆眼時，要做到定人、定機、定位、定眼位、定時間。（7）遇有突然停風(fēng)、水時，應(yīng)

6、將風(fēng)鉆取下，鉆桿拔出，停止鉆眼。（8）更換鉆眼位置或移動鉆架時，必須將風(fēng)鉆停止運轉(zhuǎn)。（9）按時向風(fēng)鉆注油器內(nèi)注油，不得無運滑油作業(yè)。（10）鉆深眼時，必須采用不同長度的鉆桿，開始時使用短鉆桿。（11）鉆完眼后，風(fēng)鉆進行空運轉(zhuǎn)，吹凈內(nèi)部殘存的水滴，防止零件銹蝕。然后將鉆眼工具、設(shè)施撤出工作面，存放在安全地點：將風(fēng)水管閥門關(guān)閉，軟管盤放齊。5、光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)掘進巷道光面爆破的質(zhì)量效果應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）眼痕率，硬巖不應(yīng)小于60%，中硬巖不應(yīng)小于50%。（2）軟巖中的巷道，周邊成型應(yīng)符合設(shè)計輪廓。（3）兩炮的銜接臺階尺寸，眼深小于3米時，不得大于150毫米；眼深為5米時，不得大于250毫米。（

7、4）巖面不應(yīng)有爆震裂縫。（5）巷道周邊不應(yīng)欠挖，平均線性超挖值應(yīng)小于200毫米。6、眼痕率是指光面爆破后，可見眼痕的炮眼個數(shù)與不包括底板的周邊眼總數(shù)之比。當(dāng)炮眼眼痕長度大于炮眼長度的70%時，即算一個可見炮眼的眼痕。三、煤巖裝運1、裝巖（煤）的操作（1）裝車時兩腿前后叉開，兩手前后握住锨把，鏟滿煤矸后用力向上繞過肩膀裝入礦車，禁止向兩旁水平旋轉(zhuǎn)式裝車，以防碰傷。眼睛要盯住锨走，不得背靠礦車亂裝，以防锨不入車，影響裝車效果，甚至锨碰傷人。（2）裝車時人應(yīng)站在礦車側(cè)前方，兩人同時裝車時應(yīng)站在礦車的兩側(cè)，作業(yè)人員互相照應(yīng)，尤其在四角裝車時，更應(yīng)注意自身和他人安全。裝車時要一前一后交錯輪番進行，避免兩

8、锨同時入車，以防撞傷對方。（3）裝巖（煤）時要注意有無瞎炮，如發(fā)現(xiàn)瞎炮要及時按規(guī)定進行處理，未處理好之前，不準(zhǔn)進行裝巖（煤）工作。（4）不得挖空道心、棚腿柱窩和滑輪固定裝置底根，要掃清裝凈兩幫及水溝內(nèi)浮矸、雜物。（5）用手搬大塊矸石時，要注意大塊矸石完整性。對于易于斷裂、粉碎的大塊矸石，不得用手搬運，防止矸石破裂折斷而砸腳或碰傷他人，嚴(yán)禁兩人共同抬運大塊矸石裝車。遇到大塊煤矸要破碎，用大錘破碎矸石要看好層理、節(jié)理，周圍禁止站人，以防傷人。（6）工作面有滑鐵板時應(yīng)在放炮前將鐵板鋪好，并用煤矸將鐵板掩蓋，防止放炮掀起。在裝車過程中移動鐵板時，應(yīng)用撬棍。如用手抬時，要看好前面棚柱或巷道寬度，并做到幾

9、人同時放下，以防擠傷手腳。（7）裝車時，要注意工作地點周圍的電纜、風(fēng)筒、風(fēng)水管路等，以防碰壞。（8）裝車時，不要裝的太滿，矸塊不得超過車幫寬度；在傾角超過25度的巷道中裝車時，煤矸不得超過礦車上沿（9）使用刮板輸送機運煤（矸）時，應(yīng)在輸送機運轉(zhuǎn)時裝煤（矸），停車時不得裝載，以防壓車啟動困難。2、掘進工作面綜合防塵措施（1）濕式鑿眼。（2）使用水炮泥。（3）放炮噴霧（巖石三道噴霧器、半煤巖兩道噴霧器、煤一道噴霧器）。（4）裝巖灑水。（5）沖洗巖幫。（6）凈化風(fēng)流。（7）加強通風(fēng)。（8）加強個體防護。3、人力推車規(guī)定煤礦安全規(guī)程中要求，人力推車必須遵守下列規(guī)定：（1）一人只準(zhǔn)推一輛車。同向推車的間

10、距，在軌道坡度小于或等于5時，不得小于10米；坡度大于5時，不得小于30米；坡度大于7時，禁止人力推車；（2）在夜間或在井下，推車人必須備有礦燈，在照明不足的區(qū)段，應(yīng)將礦燈掛在礦車行進方向的前端；（3）推車時必須時刻注意前方。在開始推車、停車、掉道、發(fā)現(xiàn)前方有人或有障礙物，在坡度較大的地方向下推車以及接近道岔、彎道、巷道口、風(fēng)門、硐室出口時，推車人都必須及時發(fā)出警號；（4）嚴(yán)禁放飛車。4、人力推車注意事項（1）推車時兩手不得扶在車角及車幫上，以防碰手；不準(zhǔn)在道心推車，兩腳應(yīng)在軌道外側(cè)，以便后面來車能及時躲避，并注意防止巷道兩幫或風(fēng)門等物體擠傷人；不準(zhǔn)在車前拉車，嚴(yán)禁低頭推車。（2）推車時應(yīng)勻速

11、前進，嚴(yán)禁放手不管，不準(zhǔn)蹲坐車滑行；在坡度較大的地方向下推車時，尤其要把握好速度，防止速度過快。（3）若前車停車時，必須立即發(fā)出警號通知后方。（4）在彎道推車時，除要減速外，還要加大外側(cè)的推力，同時內(nèi)側(cè)用力往回扭，以迫使礦車轉(zhuǎn)彎，避免掉道。（5）推車通過風(fēng)門時，如是自動風(fēng)門，要放慢車速，緩慢通過，嚴(yán)禁高速猛沖硬撞。如是非自動風(fēng)門，應(yīng)先減速、停車，用人工打開第一道風(fēng)門，礦車通過后，將第一道風(fēng)門關(guān)好，再打開第二道風(fēng)門，車過后要及時將風(fēng)門關(guān)好。嚴(yán)禁用車硬頂撞開風(fēng)門，嚴(yán)禁兩道風(fēng)門同時打開，嚴(yán)禁車過后不及時關(guān)閉風(fēng)門。（6）推車通過道岔時，要在減速停車后再搬道岔，通過后應(yīng)將道岔搬回原位。（7）推車進入車場

12、后，應(yīng)降低速度，發(fā)現(xiàn)紅色信號燈或前面有障礙時，應(yīng)立即停車。推到位置的礦車，應(yīng)掛好鉤或用木楔穩(wěn)住，有阻、擋車器的地方要使用好阻、擋車器，以免跑車。（8）不得在自行滑動的坡道上停放車輛，嚴(yán)防跑車。（9）停止作業(yè)時，空重車要分別停放在空重車道上，不準(zhǔn)把礦車留在中途巷道中。（10）如在運輸大巷中推車時，必須經(jīng)過井下運輸調(diào)度站批準(zhǔn)，并按調(diào)度指示推車，若推車中途掉道或特殊情況不能按時行車時，應(yīng)盡快與調(diào)度站聯(lián)系。5、礦車掉道處理 （1）立即在前后方設(shè)置標(biāo)志，并迅速進行復(fù)軌； （2）復(fù)軌要有專人指揮； （3）先將礦車穩(wěn)住，然后將掉道車輪復(fù)上軌道，當(dāng)重車復(fù)軌困難時，可以暫時卸下貨物，在礦車復(fù)軌后及時裝上卸下的貨

13、物； （4）復(fù)軌時盡量不要直接用手抬、肩扛，用撬杠（2米左右長）或其它器具復(fù)軌時，也要注意自身及他人的安全； （5）用機械復(fù)軌時，嚴(yán)禁生拉硬拖礦車； （6）在絞車道內(nèi)抬車復(fù)位時，礦車的下方嚴(yán)禁站人，絞車牽引繩應(yīng)保持拉緊狀態(tài)，嚴(yán)禁脫鉤拿道。四、巷道地壓與支護1、巷道的圍巖 巖體中因采掘而受到影響的部分叫圍巖。其范圍一般為井巷最大直線尺寸的35倍。2、巷道地壓 在煤巖體內(nèi)掘進巷道后，巷道圍巖產(chǎn)生變形、位移、破壞甚至垮落，這些現(xiàn)象叫地壓現(xiàn)象。 由巷道圍巖變形、移動、破壞、垮落而作用在巷道支護上的力，叫做巷道地壓。巷道地壓可分為頂壓、側(cè)壓、底壓。巷道中來自頂板方向的壓力就是頂壓。3、影響巷道頂板管理的

14、主要工序（炮掘） （1）打眼工序。 （2）放炮工序。 （3）架棚支護工序。4、一般頂板巖石冒落經(jīng)歷的階段（1）變形階段；（2）松動階段；（3）冒落階段；（4）成拱階段。5、煤礦巷道支護基本類型（1）架棚式。（2）錨噴式。（3）砌碹式。（4）聯(lián)合式。6、巷道掘進工作面施工期間，日常頂板管理工作的內(nèi)容（1）敲幫問頂。（2）控制工作面空頂距離（3）經(jīng)常檢查工作面后方支架的情況。（4）熟悉掘進巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因，加強檢查，做好預(yù)防工作。7、掘進工作面施工前應(yīng)掌握哪些管理頂板的資料 （1）所掘進巷道的地質(zhì)水文預(yù)測資料； （2）巷道通過的地質(zhì)和構(gòu)造預(yù)測圖； （3）對施工中所要穿過的各種巖煤層巖性、裂隙

15、帶、水、瓦斯含量等情況做出預(yù)測和分析。8、架棚支護的操作掘進巷道架棚的主要工序是：找落幫頂浮石；護幫頂；挖腿窩；栽腿子；架梁子；過頂；腰幫打木楔等。架棚時應(yīng)按下列順序操作：（1）將中、腰線延長到迎頭；（2）挖柱窩至設(shè)計深度（為防止片幫傷人，挖柱窩前必須超前背幫）；（3）栽柱腿，看明暗并支撐穩(wěn)定；（4）架棚梁，背齊頂幫，打緊木楔。9、架棚質(zhì)量要達到“三好”（1）規(guī)格尺寸好；（2）結(jié)構(gòu)受力好；（3）穩(wěn)定性好。10、支架的迎山角 使棚腿中心線與巷道頂?shù)装宕咕€之間有個夾角，稱為支架的迎山角。一般每6或8由頂?shù)装宕咕€順傾斜向上挺一度。(一般直接頂層理、節(jié)理發(fā)育時，k【表示直接頂穩(wěn)定系數(shù)】取小值，反之k取

16、大值)。架棚巷道岔角值的大小一般為7580或表示為170270mm/m，即棚腿每高1m，棚腿底向外岔開170270mm。巷側(cè)壓大時岔角取小值，側(cè)壓小時取大值。梯形棚一般扎角一幫應(yīng)為400500mm。迎山角過大的叫“過山”，迎山角過小的叫“退山”。11、錨噴支護錨噴支護是以護為主的、以提高圍巖自身的支護承載能力為手段的一類積極支護形式的總稱。12、錨桿支護的作用（1）懸吊作用；（2）組合梁作用；（1、2兩條適用于層狀巖層）（3）擠壓加固作用；（4）減小跨度作用。（3、4兩條適用于塊狀巖石）13、噴射混凝土的作用（1）支撐作用；（2）充填作用；（3）隔絕作用；（4）轉(zhuǎn)化作用。14、錨桿施工工藝（以

17、樹脂錨桿為例） 敲幫問頂使用超前臨時支護檢查巷道規(guī)格定錨桿眼位打眼沖掃眼孔裝樹脂藥卷用錨桿推入眼底 插入隨機帶的套筒扳手中錨桿機轉(zhuǎn)動錨桿攪拌（2030s）停止轉(zhuǎn)動（十幾秒），但繼續(xù)保持推力待樹脂來勁后再使錨桿機轉(zhuǎn)動，螺母即旋入錨桿，“擰斷”剪力銷，使錨桿承受張力，然后關(guān)閉馬達風(fēng)源。（當(dāng)用電煤鉆轉(zhuǎn)動錨桿攪拌 2030s15min后上蓋板擰螺母）。錨桿與巖層的角度一般不小于75。簡單地講錨桿支護操作主要有打錨桿眼和安裝錨桿兩道工序。15、噴射混凝土的潮料噴射混凝土的料有：干料、濕料、潮料三種?，F(xiàn)在常用的是潮料。潮料就是先將噴射混凝土的骨料在地面或井下礦車內(nèi)用水澆透，停放最少10h以上，其含水率保持

18、在7%8%，然后按水泥配合比拌合過篩即稱為潮料。潮料的特征：用手抓起握緊成團，松手揚棄基本沒有粉塵游離，即“手捏成團，松手即散，口吹無灰”。人工拌料時，水泥和砂、石應(yīng)清底并翻拌三遍，使其混合均勻。機械拌料時間應(yīng)大于2min。16、噴射混凝土?xí)r開停機的順序開機時必須先給水，后給料，再開機，最后上料；停機時必須先停料，后停機，再關(guān)水，最后停風(fēng)。17、摻入速凝劑的規(guī)定速凝劑的摻入量一般為水泥重量的24%。何時摻入為宜：必須邊噴邊放入噴射機中，與混凝土攪拌，拌入時間不得超過3min。加入速凝劑的混凝土噴射后，初凝時間不應(yīng)大于5min，終凝時間不應(yīng)大于10min。18、對噴射混凝土工藝的一般要求（1）合

19、理劃分作業(yè)區(qū)段，區(qū)段最大寬度不應(yīng)超過2m。相鄰區(qū)段噴射接茬區(qū)域應(yīng)成斜交接茬，其寬度為厚度的兩倍。（2）噴射順序：先墻后拱，從墻基開始，自下向上進行。（3）噴槍頭與受噴面應(yīng)盡量保持垂直，噴射口至噴射面的距離不大于1m。（當(dāng)噴嘴的風(fēng)壓為01012Mpa時，噴嘴與受噴面應(yīng)保持在112m以內(nèi)。一般水壓應(yīng)比風(fēng)壓大01Mpa）。（4）噴頭應(yīng)按螺旋形一圈壓半圈的軌跡移動，螺旋圈的直徑不得超過250mm。（5）要使噴射的混凝土無干斑、無流躺、粘著力強、回彈少。（混凝土在噴頭內(nèi)與水混合的時間只有1/201/30s）。（6）當(dāng)混凝土噴射厚度大于100mm時，應(yīng)采取分層噴射。初噴應(yīng)緊跟迎頭，厚度不小于20mm。一次

20、噴射混凝土厚度（不是迎頭初噴）墻為50100mm，拱為3050mm，如一次噴射厚度達不到設(shè)計要求時應(yīng)分次噴射，但復(fù)噴間隔時間不得超過2h，否則應(yīng)重新沖洗受噴面。（7）在圍巖滲水、涌水段噴射混凝土?xí)r，應(yīng)采取減少給水量、加大速凝劑摻入量、插入導(dǎo)水管等措施。（8）噴射結(jié)束后，噴層必須連續(xù)灑水養(yǎng)護7d，每天灑水不少于三次，保證噴層不出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。（9）一次噴射完畢，應(yīng)立即清理、收集回彈物（噴射混凝土的回彈率，邊墻不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%），并應(yīng)將當(dāng)班拌料用凈。19、錨噴巷道中的淋水及裂隙水的處理（1）先導(dǎo)水后圍堵法。（2）先圍堵后導(dǎo)水法。20、軟巖巷道支護原則 （1）改變傳統(tǒng)的單純提高支護剛度的思想。 （2）必須采取卸壓、讓壓與加固、支護相結(jié)合的方法。（3）必須采取二次支護，多次支護及聯(lián)合支護。（4）必須考慮對巷道底板的加固。（5）合理地選擇巷道斷面形狀。21、支護的收尾工作 （1）清理施工現(xiàn)場，出凈浮煤