掘進生產(chǎn)技術

1、第一節(jié) 機械化掘進與掘進工作面布置 煤礦巷道掘進：一般采用爆破掘進和機械化掘進兩種方式一、我國機械化掘進的發(fā)展情況機械化掘進發(fā)展情況分析 二、使用掘進機掘進巷道的優(yōu)點 掘進機使用的特點，與傳統(tǒng)鉆爆法相比的優(yōu)點： （1）、保證巷道的穩(wěn)定性。 （2）、速度快。 （3）、防止巖石的冒落及瓦斯的突然涌出，有利于安全生產(chǎn)和通風管理。 （4）、減少巷道超挖，減少不必要的工程量。 （5）、改善勞動條件，減少笨重的體力勞動。三、掘進工作面的設備布置以圖為例說明工作面布置情況。第二節(jié) 綜掘機正常截割工藝 綜掘機按截割頭分為橫軸式和縱軸式兩種（如圖所示） 一、綜掘工作面截割頭能伸縮截割工藝（一）綜掘機按截割頭布置

2、方式分類與各自的區(qū)別 查北京圖片（硬盤） （二）橫軸式與縱軸式綜掘機的各自特點1.橫軸式綜掘機的特點（1）、工作時截割頭截齒按空間螺旋線運動。（2）、向工作面推進時，由于受兩半球截頭中間的傳動箱所限，一次進刀不能超過120mm,需要做多次左右擺動，才能達到截深，截深約為截割頭直徑的2/3.（3）、橫向截深較硬矸石時的振動明顯低于縱向截割綜掘機，因此穩(wěn)定性能好。（4）、橫向截割綜掘機工作機構輪系（包括截割頭）的轉動慣量較大，在遇到煤壁阻力瞬間增大時可釋放動能，有良好的抗沖擊作用，因此，橫向截割綜掘機教適合于在半煤巖巷和巖巷中使用。（5）、橫向截割綜掘機采用由上而下的截割方法時，懸臂需要一次空擺，

3、延長了每一截割循環(huán)所需的時間。（6）、由于截割頭呈圓形，截割后在兩側巷道壁上出現(xiàn)與截割頭形狀相符合的弧形臺階。 2.縱軸式綜掘機的特點（1）、工作時截割頭齒尖按擺線軌跡運動。（2）、向工作面推進時，不受任何限制，就可達到截割深度，因此，鉆進效率較高。（3）、由于截割頭橫向阻力大于橫軸式綜掘機，因此，截割較硬巖石時，振動較大、穩(wěn)定性能差，為了提高綜掘機的工作穩(wěn)定性，一般機體的質量較大。（4）、縱向截割綜掘機在煤巷中使用較為經(jīng)濟。（5）、由于截割頭呈錐形，能截割出較平整的巷道。 （三）綜掘機截割質量的一般要求“兩低”“四夠”“一規(guī)整”內容 （四）縱軸式截割頭能伸縮的綜掘機截割操作方法1.清掃場地2

4、.截割煤柱（1）、綜掘機放下后支撐座至適當高度，以增加截割深度。（2）、將截割頭對著工作面左下角，逐漸伸出截割頭截割柱窩。（3）、待截割頭完全伸出，聽到溢流閥動作聲音時縮回截割頭，將截割下來的煤巖用截割頭運到鏟板附近，裝運出去。（4）、提起后支撐座，將機器向前移動到完全縮回的截割頭觸發(fā)地板為止。（5）、再一次放下后支撐座，伸出截割頭，加深截割柱窩深度約200mm。（6）、再一次縮回截割頭，提起后支撐座，向前移動機器到截割頭觸及底板。（7）、第三次放下后支撐座。 3.橫向掏槽 如上圖所示4.迂回截割 如上圖所示 （一）縱軸式截割頭不能伸縮的綜掘機的一般截割操作方法。二、綜掘工作面截割頭二、綜掘工

5、作面截割頭不能伸縮截割工藝不能伸縮截割工藝 （二）橫軸式截割頭不能伸縮的綜掘機的一般截割操作方法。 1.開槽鉆進 2.橫向截割 第三節(jié) 特殊地質條件下的截割工藝一、破碎頂班綜掘工作面截割工藝（一）掘進工作面冒頂事故的原因及防治措施1.掘進工作面冒頂?shù)脑颍?）掘進破煤后，頂部存在將與巖體失去聯(lián)系的巖塊，如果支護不及時，該巖塊，如果支護不及時，該巖塊可能與巖體完全失去聯(lián)系而冒落。（2）掘進工作面附近已支護部分的頂部存在與巖體完全失去聯(lián)系的巖塊，一旦支護失效，就會冒落造成事故。 2.預防掘進工作面冒頂事故的措施（1）掘進工作面要嚴格控制空頂距。（2）嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，危石必須挑下，無法挑下時應

6、采取臨時支撐措施，嚴禁空頂作業(yè)。（3）采用前探梁金屬支架等臨時支護措施，使工人在頂板有防護的條件下作業(yè)。（4）根據(jù)頂板條件變化，采取相應的支護形式，并應保證支護質量。（5）掘進工作面的炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質、支架及掘進工作面距離相適應，以防止因放炮而崩倒棚子。 （二）沿空掘巷頂板破碎時的頂板管理措施（1）避開動壓影響。（2）盡量減小掘進時的空頂面積。（3）巷道支架要加密，同時將下邦腿與底板的夾角縮小，將頂幫用木板等背嚴接實。（4）擦邊掘進時，如遇上區(qū)段巷道的棚腿外漏時，其下幫棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到擋矸簾的作用。（三）頂板破碎、直接頂易冒落的掘進工作面和截割順序與方法。

7、（一）在松軟膨脹性巖層或破碎媒體中掘進時的安全措施（二）有淋水的掘進工作面頂板管理措施（三）煤質松軟、層理明顯、節(jié)理發(fā)育、頂板條件較好的綜掘工作面的截割順序與方法二、易片幫綜掘工作面截割工藝 （四）煤質中硬、層理明顯、節(jié)理發(fā)育、頂板條件較好的綜掘工作面的截割順序與方法 （五）易片幫的綜掘工作面的截割順序與方法 三、遇有夾矸綜掘工作面截割工藝（一）掘進巷道過斷層等構造變化代時的安全措施（1）、加強巷道掘進地段的地質調查工作。（2）、巷道在破碎帶中掘進，應做到一次成巷，提高頂板穩(wěn)定性。（3）、施工中嚴格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班和安全檢查制度。（4）、掘進工作面臨近斷層或穿斷層帶時，巷道支護應盡量采用U

8、形鋼可縮性支架支護，棚距要縮小。（5）、改變截割方法，降低對斷層帶附近破碎頂板的震動。（6）、縮小空頂距離，及時架設臨時支架。（7）、巷道支架背板要嚴實，一方面提高支架對圍巖的支護能力，另一方面防止掘進中漏頂或漏幫。（8）、當斷層帶處頂特別松軟、破碎時，要采用前探良支護的方法管理端面不穩(wěn)定頂板。（9）、在頂板巖性突變地段，要及時打點柱支護突變帶頂板。 （二）當工作面的寬度超過掘進機定位截割性能時，其截割的順序和方法。 （三）掘進機過斷層時的截割方法 （四）遇有夾矸的綜掘工作面時，綜掘機的截割順序與方法。 四、在傾斜和拐彎的綜掘工作面截割工藝。（一）用綜掘機從采煤工作面的運輸巷道拐900彎綜掘機

9、截割開掘切眼方法。（二）用綜掘機截割150以上的上山開切眼時，綜掘機采取措施和截割方法。 （1）、在機器后支撐座上增設“加高器”。 （2）、在機器履帶后部增設“墊木”2，以增加履帶摩擦阻力。 （3）、在轉載機與溜槽間增設“軸承軌道”7，以保證轉載機能準確向溜槽中卸煤。 （4）、在司機座前增設防護擋板，以防煤塊傷人。 （三）在傾斜巷道綜 掘工作面的截割方法 如圖（a b c） 第四節(jié) 掘進工作面頂板管理一、掘進工作面頂板管理的主要內容（1）掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應力分布情況。（2）從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā)，合理選擇巷道的施工方法，減少各工序對頂板管理的影響。（3）按作業(yè)規(guī)程定控制工

10、作面空頂距離和臨時支護的長度，盡可能縮短工作面空頂時間和臨時支護巷道的長度。（4）施工中，做好基礎資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。二、巷道掘進期間日常頂板管理工作（1）敲幫問頂。（2）控制工作面空頂距離，超過規(guī)定的空頂距離應先支護后掘進。（3）單孔長距離掘進，要經(jīng)常檢查工作面后方支架的情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)斷梁折腿或變形嚴重的支架，應加固修復。（4）熟悉掘進巷道出現(xiàn)冒頂故事的原因，加強日常檢查，采用針對性措施，預防冒頂片幫事故的發(fā)生。 三、頂板管理的針對性措施1.新掘巷道應制定的開口安全措施(1)開掘地點要選在頂板穩(wěn)定，支護完好并且避開地質構造區(qū)、壓力集中區(qū)、頂板冒落區(qū)。(2)新掘巷道與原有巷道的方位要

11、保持較大的夾角(最好大于45。)。(3)必須加固好開掘處及其附近的巷道支護，若近處有空頂空幫情況，小范圍的可加密支架，背好頂幫；大范圍的應用木垛接頂處理，同樣用背板背好打緊。對將受施工影響的棚子進行加固，其方法有挑棚、打點柱、設木垛等。(4)新巷開掘施工，要淺打眼，少裝藥，放小炮，或用手鎬挖掘的方法，盡量避免震動圍巖或因放炮引起冒頂。(5)新巷開掘處應及時進行支護，盡量縮短頂板暴露時間和減小暴露面積。若壓力增大，則應及時采用適合現(xiàn)場情況的特殊支護。 2、沿空掘巷頂板破碎時，應采取的頂板管理措施(1)避開動壓影響，巷道施工必須在上區(qū)段回采工作，待巖層活動完全穩(wěn)定后再進行。(2)盡量減小掘進時的空

12、頂面積。放炮前支架緊跟到工作面，放炮后及時架設支架。要減少裝藥量，避免對頂板的振動。如果放炮難以控制和管理頂板，改用手鎬方法掘進。(3)巷道支架要加密，同時將下幫腿與底板的夾角由80。縮小為75。，將頂幫用木板等背嚴接實。(4)擦邊掘進時，如遇上區(qū)段巷道的棚腿外露時，其下幫棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到擋矸簾的作用。 3.有淋水的工作面、頂板的管理措施 掘進工作面有淋水時，要通過水文地質工作，弄清水的來源，掌握水量的變化。再根據(jù)實際條件分別采用預注漿封水、快硬砂漿堵水、截水槽或截水棚截水等方法將水引離工作面。頂板淋水不大時，用風管邊吹邊噴砂漿止水。有淋水的地段，要加大支架秘密度、背嚴頂

13、幫，提高支架的穩(wěn)定性，防止冒頂事故的發(fā)生。 4.掘進工作面過斷層、裂隙和巖性突變地帶時，應采取的頂板管理措施(1)加強掘進地段的地質調查工作，根據(jù)所掌握的地質資料(包括地質構造分布情況與產(chǎn)狀以及巖性變化的可能地段)，及時制定具體的施工方法與安全措施。對于特殊地段，要制定針對性措施，否則不能開工。(2)在破碎帶中掘進，應做到一次成巷，盡可能縮短圍巖暴露時間，減小頂板出露后的撓曲離層，提高頂板的穩(wěn)定性。(3)施工中要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班和安全檢查制度。要經(jīng)常觀察圍巖穩(wěn)定狀況的變化，及時掌握斷層、裂隙帶、巖性突變帶出露的時間。一旦發(fā)現(xiàn)異常要及時處理，防患于未然。(4)掘進工作面臨近斷層或穿斷層帶

14、時，巷道支護應盡量采用砌碹或u型鋼可縮性支架支護，棚距要縮小。在距斷層前5m左右時，要采用密集支柱。(5)采用爆破法落煤巖時，要盡量多打眼、少裝藥，放小炮，盡量保持圍巖的穩(wěn)定性。如果放炮中頂板難以控制與管理、有冒頂?shù)奈ｋU，應改用手鎬方法掘進。(6)減小空頂距離，及時架設臨時支架，永久支護要緊跟工作面迎頭。若采用砌碹式支護時，每次掘砌進度不得超過lm。(7)巷道支架背板要嚴實，提高支架對圍巖的支護能力，防止掘進中漏頂或漏幫。(8)當頂板特別松軟破碎時，可打撞楔控制破碎頂板。有條件時，也可采用對頂板注漿錨固的方法，增強破碎頂板的穩(wěn)定性與承載能力。(9)在頂板巖性突變地段，要及時打點柱支護突變帶頂板

15、。對傘檐狀危巖要及時敲掉，敲不下來時，要在傘檐下打上撐柱，并在下面加密柱棚，或加打臺板棚。 四、綜掘工作面冒頂事故預防措施的編制方法。 1.在編制前應掌握的資料與知識。 （1）應掌握的內容。（兩點） （2）根據(jù)地質資料，擬定施工方法和安全措施。 （3）堅持一次成巷，縮短圍巖暴露的時間和面積。 （4）堅持敲幫問頂制度 （5）控制工作面的空頂距離，嚴禁空頂作業(yè)。 （6）嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。 （7）必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的支護設計進行支護。 （8）施工中要注意觀察圍巖壓力的變化。 （9）單孔長距離掘進，要經(jīng)常檢查工作面后方的支戶情況，加強維護。 2. 編制預防冒頂?shù)闹饕胧?（1）合理布置巷道 （2）選擇

16、合理的斷面尺寸和斷面形狀。 （3）掘、支工作面嚴禁超空頂距作業(yè)。 （4）巷道掘進通過老巷、斷層破碎帶及淋水等地帶時，根據(jù)實際情況，制定專項措施。 （5）按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，不斷地檢查和修理巷道。 3.綜掘工作面防止冒頂事故的措施編制（1）根據(jù)巖性，控制空頂距。（2）堅持敲幫問頂制度（3）在破碎帶掘進巷道，要縮小支護棚距，防止推垮。（4）對破碎帶有時可超前注漿，固化巖體。（5）掘進工作面有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴和背實，必要時要掛網(wǎng)防止漏空。（6）綜掘機截割必須與巖石性質、支架和掘進頭距離相適應，防止割倒棚子。（7）錨桿支護注意眼深和錨桿密度，必要時錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護 （8） （9） （10） （1

17、1） （12） （13） （14） 第五節(jié) 掘進通風一、掘進通風方法與掘進通風設備（一）掘進通風方法掘進通風方法分為兩大類：利用礦井總風壓通風和使用局部通風設備通風。（1）利用礦井總風壓通風。（2）使用局部通風設備通風。 （二）掘進通風設備 掘進通風設備主要是指局部通風機、風筒及其附屬裝置。 二、礦井通風設施。1.風門2.風橋3.擋風墻4.風窗 三、煤礦安全規(guī)程對掘進通風的有關規(guī)定（1）掘進巷道必須采用礦井全風壓通風或局部通風機通風。（2）局部通風機必須由指定人員負責管理，保證正常運轉。（3）必須采用抗靜電、阻燃風筒。（4）除塵風機、抽出式局部通風機和位于掘進工作面附近100M范圍內的壓入式局部通風機。（5）瓦斯噴出區(qū)域和煤與瓦斯突出煤層的掘進通風方式必須采用壓入式。 （6）掘進巷道采用混合式通風時，