井巷工程課程設(shè)計(jì)概述

井巷工程課程設(shè)計(jì)概述

作者：

日期：

《井巷工程》課程設(shè)計(jì)

學(xué)院

班

級(jí)

姓

名

學(xué)

號(hào)

指導(dǎo)教師

日期

前言

煤炭工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，它為許多重要工業(yè)部門(mén)提供原料和能源。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主的格局在今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不可能改變，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)提出更高的要求。而煤炭工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，又取決于煤炭工業(yè)基本建設(shè)及開(kāi)拓延伸工作能否及時(shí)的、持續(xù)不斷的提供煤炭的場(chǎng)地。所以為了更好的將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，學(xué)習(xí)井巷課程設(shè)計(jì)是《井巷工程》課程的重要環(huán)節(jié)之一。

為了使我們對(duì)《井巷工程》這門(mén)課程中所學(xué)的基本知識(shí)、基本理論及基本方法有個(gè)全面系統(tǒng)的掌握，并進(jìn)行井巷設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。通過(guò)本設(shè)計(jì)，我們將對(duì)《井巷工程》課程有個(gè)深入的全面的了解，并學(xué)會(huì)利用各種工具書(shū)及參考文獻(xiàn)資料來(lái)解決設(shè)計(jì)中相關(guān)的問(wèn)題。鞏固提高所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使其理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力，分析和解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、查閱和運(yùn)用科技文獻(xiàn)資料、正確編寫(xiě)專(zhuān)業(yè)技術(shù)文件等方面的能力。熟悉煤炭工業(yè)有關(guān)的方針政策、規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)規(guī)定等，充分開(kāi)發(fā)智力潛力，建立全面經(jīng)濟(jì)觀(guān)念，為畢業(yè)后工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目錄

TOC\h\z\t"一級(jí)標(biāo)題,1,二級(jí)標(biāo)題,2,三級(jí)標(biāo)題,3"

第一章概述

3

1.1工程概況

3

1.2設(shè)計(jì)依據(jù)

3

第二章工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2

2.1巖層柱狀

2

2.2涌水量

2

2.3有害氣體

2

第三章巷道斷面設(shè)計(jì)及支護(hù)

3

3.1巷道斷面形狀的選擇

3

3.2巷道斷面凈尺寸的確定

4

3.2.1巷道凈寬度的確定

4

3.2.2巷道凈高度的確定

5

3.2.3巷道凈斷面面積和凈周長(zhǎng)

7

3.2.4巷道凈斷面面積的風(fēng)速校核

7

3.3巷道支護(hù)設(shè)計(jì)

7

3.3.1巷道支護(hù)形式的選擇

7

3.3.3支護(hù)材料

9

3.4道床參數(shù)的選擇

9

3.5巷道掘進(jìn)斷面尺寸的確定

9

3.6巷道內(nèi)水溝和管線(xiàn)的布置

10

3.6.1水溝布置

10

3.6.2管線(xiàn)布置

10

3.7巷道掘井工程量和材料消耗

11

3.8相關(guān)圖表

12

第四章爆破圖表的編制

14

4.1爆破參數(shù)的確定

15

4.1.1炮眼直徑

15

4.1.2炮眼深度

15

4.1.3單位炸藥消耗量

16

4.1.4炮眼數(shù)目估算

17

4.1.5爆破網(wǎng)路的設(shè)計(jì)和計(jì)算

17

4.1.6裝藥結(jié)構(gòu)與起爆

17

4.2工作面炮眼布置

18

4.2.1掏槽眼的布置

18

4.2.2輔助眼的布置

18

4.2.3周邊眼的布置

18

4.2.4工作面實(shí)際炮眼數(shù)目

19

4.3鉆眼機(jī)具及爆破器材的選擇

19

4.3.1鉆眼機(jī)具的選擇

19

4.3.2炸藥和爆破器材的選擇

19

4.4對(duì)爆破工作的主要要求

19

4.4.1總體要求

19

4.4.2鉆眼安全注意事項(xiàng)

19

4.4.3爆破安全注意事項(xiàng)

20

4.5爆破作業(yè)圖表

20

第五章生產(chǎn)系統(tǒng)

22

5.1巖石的裝載與轉(zhuǎn)運(yùn)

22

5.1.1巖石的裝載

22

5.1.2巖石的轉(zhuǎn)運(yùn)

22

5.2支護(hù)

23

5.2.1錨桿安裝工藝

23

5.2.2錨桿支護(hù)質(zhì)量要求

24

5.2.3噴砼工藝流程

24

5.2.4混凝土材料要求

24

5.2.5噴射混凝土?xí)r的注意事項(xiàng)

24

第六章施工組織及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

25

6.1施工組織

26

6.1.1工作制度

26

6.1.2作業(yè)方式

26

6.1.3勞動(dòng)組織

26

6.2循環(huán)圖表

26

6.2.1循環(huán)方式和循環(huán)進(jìn)度

27

6.2.2循環(huán)時(shí)間

27

6.2.3循環(huán)圖表

29

6.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

30

6.3.1設(shè)備配備

30

6.3.2經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

30

參考文獻(xiàn)

31

第一章概述

1.1工程概況

某煤礦年產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為1.2Mt，高沼氣礦井，中央分列通風(fēng)。井下最大涌水量550m3/h，通過(guò)第二生產(chǎn)水平東運(yùn)輸大巷的流水量為150m3/h，通過(guò)的風(fēng)量為35m3/s。采用ZK10-9/550直流架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引3.0t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸。運(yùn)輸大巷長(zhǎng)度950m。巷道內(nèi)敷設(shè)一趟φ200mm的壓氣管和一趟φ100mm的供水管。

大巷穿過(guò)的巖層有砂巖、泥巖。主要以泥巖為主，f=4~6。實(shí)測(cè)圍巖松動(dòng)圈：砂巖lp=0.4~0.5m；泥巖lp=1.0~1.4m。試設(shè)計(jì)運(yùn)輸直線(xiàn)段斷面，計(jì)算單位工程掘進(jìn)工程量和材料消耗量，并繪制巷道斷面施工圖。

1.2設(shè)計(jì)依據(jù)

地質(zhì)部門(mén)提供的××礦的地質(zhì)精查報(bào)告

經(jīng)過(guò)審批的××礦的初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)

礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)

井巷工程教材

煤礦安全規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)范

《井巷設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

《煤礦安全規(guī)程》

《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》。

第二章工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1巖層柱狀

大巷穿過(guò)的巖層有砂巖、泥巖。主要以泥巖為主，f=4~6。實(shí)測(cè)圍巖松動(dòng)圈：砂巖lp=0.4~0.5m；泥巖lp=1.0~1.4m。根據(jù)圍巖普氏分級(jí)法，由f=4~6，可得巖層為“相當(dāng)堅(jiān)固的巖石”。根據(jù)圍巖松動(dòng)圈分級(jí)法，由砂巖lp=0.4~0.5m、泥巖lp=1.0~1.4m，可得圍巖為“一般圍巖”分級(jí)。支護(hù)方式擬考慮以錨桿懸吊理論，噴層局部支護(hù)方式為主。

2.2涌水量

井下最大涌水量550m3/h，通過(guò)第二生產(chǎn)水平東運(yùn)輸大巷的流水量為150m3/h。

2.3有害氣體

主要有害氣體為沼氣。

第三章巷道斷面設(shè)計(jì)及支護(hù)

巷道斷面設(shè)計(jì)是礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，貫穿礦井服務(wù)年限，屬于施工圖設(shè)計(jì)的范疇。設(shè)計(jì)的巷道斷面直接作為井下巷道施工的依據(jù)，也是進(jìn)行井下工程概預(yù)算的依據(jù)。巷道斷面設(shè)計(jì)的原則是：在滿(mǎn)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(jì)效果。

巷道斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟是：首先，根據(jù)巷道的服務(wù)年限、用途和圍巖性質(zhì)，選擇巷道斷面形狀和支護(hù)方式；其次，根據(jù)巷道中多通過(guò)的設(shè)備尺寸、支護(hù)參數(shù)與道床參數(shù)、通風(fēng)量和行人要求等確定巷道凈斷面尺寸（并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算），計(jì)算巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面的尺寸，并按允許的超挖值，求算出巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸；然后，布置水溝和管纜；最后繪制出巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。

3.1巷道斷面形狀的選擇

巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過(guò)的圍巖性質(zhì)、作用在巷道上地壓的大小和方向、巷道的用途及其服務(wù)年限、選用的支護(hù)材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素，也可以參考鄰近礦井同類(lèi)巷道的斷面形狀及其維護(hù)情況等。亦可參照表3-1進(jìn)行選擇。

表3-1巷道斷面形狀適用表

斷面形狀

適用條件

半圓拱形

目前開(kāi)拓，準(zhǔn)備巷道，而硐室普片采用的斷面形狀，多在頂壓大側(cè)壓小，無(wú)底鼓得條件下使用。

圓弧拱形

由于光爆錨噴支護(hù)的推廣，拱部成型好，施工方便，多用于準(zhǔn)備巷道。當(dāng)跨度較大時(shí)，較半圓拱形斷面利用率高。

三心圓拱形

與半圓拱形相比，拱頂承壓能力差，但斷面利用率較高，適用于圍巖堅(jiān)硬的開(kāi)拓巷道、上（下）山和硐室。

梯形

頂板暴露面積較矩形小，可減少頂壓，能承受稍大的側(cè)壓，多用于采區(qū)巷道。

矩形

斷面利用率較高，多用于頂壓，側(cè)壓都較小，維護(hù)時(shí)間不長(zhǎng)的回采巷道。

馬蹄形

用于圍巖松軟，有膨脹性，頂、側(cè)壓力很大，且有一定底壓的巷道。

圓形

圍巖松軟、四周壓力均很大，用其他形狀不能抵抗圍巖壓力時(shí)采用。

橢圓形

當(dāng)巷道四周壓力很大，且分布不均時(shí)，根據(jù)頂壓和側(cè)壓的大小，采用豎直或水平布置。

不規(guī)則形

在薄煤層中，為了不破壞頂板，使頂板保持一定的穩(wěn)定性，斷面形狀視煤層賦存條件而定。

該巷道為運(yùn)輸大巷，屬于煤層大巷，年產(chǎn)量1.2Mt，穿過(guò)普氏系數(shù)f=4~6的巖層，圍巖情況較為良好，為穩(wěn)定性較差的3類(lèi)圍巖，故選擇承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少、便于施工的半圓弧拱形斷面，選用錨桿噴射混凝土支撐。

3.2巷道斷面凈尺寸的確定

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面必須滿(mǎn)足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、安裝、檢修施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途，存放或通過(guò)它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格，人行道寬度與各種安全間隙以及通過(guò)巷道的風(fēng)量、風(fēng)速要求等。同時(shí)，還要考慮敷設(shè)于巷道中的各種巷道、電線(xiàn)的合理布局。專(zhuān)做通風(fēng)或行人用的巷道斷面尺寸，只需要滿(mǎn)足通風(fēng)或行人的要求即可。

巷道斷面設(shè)計(jì)計(jì)算圖如下所示：

3.2.1巷道凈寬度的確定

雙軌巷道凈寬度按下式進(jìn)行計(jì)算：

(3.1)

式中：a——非人行道一側(cè)的寬度，

A1——運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度；

c——運(yùn)輸設(shè)備最突出部分的距離；

t——非人行道一側(cè)的寬度。

運(yùn)輸設(shè)備采用ZK10-9/550直流架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引3.0t底卸式礦車(chē)。

查《井巷工程》表3-2知ZK10-9/550電機(jī)車(chē)寬A1=1360mm，高h(yuǎn)=1550mm；3t底卸式礦車(chē)寬1200mm，高1400mm，故選A1=1360mm。

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，取巷道人行道寬c=900mm，非人行道一側(cè)寬a=440mm。又查《井巷工程》表3-3知本巷雙軌中線(xiàn)距b=1600mm，兩側(cè)電機(jī)車(chē)之間距離為：

故巷道凈寬度：

3.2.2巷道凈高度的確定

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：主要運(yùn)輸巷道和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于2m。架線(xiàn)電機(jī)車(chē)運(yùn)輸巷道的凈高、電機(jī)車(chē)架空線(xiàn)的懸掛高度，自軌面算起在行人的巷道內(nèi)、車(chē)場(chǎng)內(nèi)以及人行道同運(yùn)輸巷道交叉的地方不得小于2m；在不行人的巷道內(nèi)不得小于1.9m；在井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)，從井底到乘車(chē)場(chǎng)不得小于2.2m。電機(jī)車(chē)架空線(xiàn)和巷道頂或棚梁之間的距離不得小于0.2m。采區(qū)（盤(pán)區(qū)）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2.0m，薄煤層內(nèi)的不得低于1.8m。

計(jì)算拱形巷道的凈高度，主要是確定他的拱高和自底板起的壁高，即：

(3.2)

式中：H——拱形巷道的凈高度，m；

h0——拱形巷道的拱高，m；

h3——拱形巷道的壁高，m；

hb——巷道內(nèi)道砟高度，m。

(1)拱高h(yuǎn)0的確定

圓弧形巷道拱高：h0=B/2=2150mm。

圓弧形巷道半徑：R=2150mm。

(2)壁高h(yuǎn)3的確定

eq\o\ac(○,1)

按架線(xiàn)電機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓子要求確定h3

由《井巷工程》表3-6中圓弧拱形巷道壁高公式得：

(3.3)

式中：h4——軌道起電機(jī)車(chē)架線(xiàn)高度，按《煤礦安全規(guī)程》取h4=2000mm；

hc——道床總高度。查表《井巷工程》表3-10選擇30kg/m鋼軌，在查表3-5的hc=410mm，道砟高度hb=220mm；

n——導(dǎo)電弓子距壁安全距離，取n=300mm；

K——導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718/2=359,取K=360mm；

b1——軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，b1=B/2-a1=2150-(440+1360/2)=1030mm。

所以:。

eq\o\ac(○,2)

按管道裝設(shè)要求確定h3

(3.4)

式中:h5——道砟面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》取h5=1800；

h7——管子懸吊件總高度，取h7=900mm；

m——導(dǎo)電弓子距管子間距，取m=300mm；

D——壓氣管法蘭盤(pán)直徑，D=335mm；

b2——軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，b2=B/2-c1=2150-(1360/2+900)=570mm。

所以：1280mm。

eq\o\ac(○,3)

按人行道高度要求確定h3

(3.5)

式中j為距巷道壁的距離。距墻壁j處的巷道有效高度不小于1800mm。j>=100mm，一般取200mm。

所以:

eq\o\ac(○,4)

按設(shè)備上緣至拱璧最小安全間隙要求確定h3

a.人行側(cè)：

b.非人行側(cè)：

式中:C＇——砟面起1.6m水平處，運(yùn)輸設(shè)備上緣與拱璧間距C＇≥700mm，取C＇=700mm。

綜上計(jì)算，并考慮一定的余量，確定本巷道壁高為h3=1370mm，則巷道凈高度為H=h3-hb+h0=1370-220+2150=3300mm。

3.2.3巷道凈斷面面積和凈周長(zhǎng)

半圓拱巷道凈斷面面積按照如下公式求得：

(3.5)

h2=h3-hb=1150mm,可得S=12.16m2。

半圓拱巷道凈斷面周長(zhǎng)按照如下公式求得：

3.2.4巷道凈斷面面積的風(fēng)速校核

已知通過(guò)的風(fēng)量為35m3/s。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范>的規(guī)定，礦井主要進(jìn)行風(fēng)巷的風(fēng)速一般不大于6m/s。巷道風(fēng)速按下式進(jìn)行驗(yàn)算：

(3.6)

式中：v——通過(guò)該巷道的風(fēng)速，m/s；

Q——根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過(guò)的風(fēng)量，m3/s；

S——巷道的凈斷面面積，m2；

Vmax——該巷道允許通過(guò)的最大風(fēng)速，按表3-9確定，m/s。

計(jì)算得：，可得巷道凈斷面面積滿(mǎn)足風(fēng)速要求。

3.3巷道支護(hù)設(shè)計(jì)

為了保證巷道圍巖的穩(wěn)定，防止出現(xiàn)圍巖垮落或產(chǎn)生過(guò)大變形，無(wú)法滿(mǎn)足正常的生產(chǎn)的安全要求，巷道掘進(jìn)后一定都要立即進(jìn)行支護(hù)。從目前各類(lèi)支護(hù)形式及支護(hù)效果上來(lái)看，巷道支護(hù)主要分為三種類(lèi)型：第一種為被動(dòng)支護(hù)形式，包括木棚支架、鋼筋棍凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土及鋼筋混凝土碹等；第二類(lèi)是以各類(lèi)普通錨桿支護(hù)為主，旨在改善圍巖應(yīng)力學(xué)性能的積極支護(hù)形式，包括錨噴支護(hù)，錨網(wǎng)支護(hù)等；都三類(lèi)是以高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿和注漿加固為主的積極主動(dòng)加固形式，如錨噴支護(hù)等，能明顯改善破裂巖體力學(xué)性能，支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好，承載能力高，支護(hù)效果好。

3.3.1巷道支護(hù)形式的選擇

該巷道設(shè)計(jì)選用螺紋鋼樹(shù)脂錨桿與噴射混凝土支護(hù)，局部需加強(qiáng)支護(hù)地段鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)形成錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。

3.3.2巷道支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)

(1)永久支護(hù)

巷道永久支護(hù)方式采用錨網(wǎng)噴，巷道交叉口、巖層松軟、過(guò)斷層等地段采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)。

按懸吊理論計(jì)算錨桿參數(shù)：

eq\o\ac(○,1)

錨桿長(zhǎng)度計(jì)算：

（3.7）

式中:L——錨桿長(zhǎng)度，m；

H——冒落拱高度，m；

K——安全系數(shù)，一般K=2；

L1——錨桿錨進(jìn)穩(wěn)定巖層的深度，一般按0.5m；

L2——錨桿的外露長(zhǎng)度，一般取0.05m；

其中：

H=B/2f=4.3/(2×4)=0.54

B——巷道掘進(jìn)寬度，為4.3m；

f——巖石堅(jiān)固系數(shù)，取4；

K——安全系數(shù)，一般K=2；

則：

L=2×0.54+0.5+0.05=1.63m，取2.0m

eq\o\ac(○,2)

錨桿間距、排距計(jì)算：設(shè)計(jì)時(shí)間距、排距均為a，則

a=(Q/KHγ)/2=1.19m

式中：a——錨桿間排距，m；

Q——錨桿設(shè)計(jì)錨固力，64kN/根；

H——冒落拱高度，0.54m；

γ——被懸吊砂巖的密度，取25kN/m3；

K——安全系數(shù)，一般K=2；

通過(guò)以上計(jì)算，選用直徑20mm螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，長(zhǎng)度為2.0m，錨桿間、排距為1.0m。網(wǎng)片采用鋼筋網(wǎng)，相鄰網(wǎng)片要壓茬連接，搭接長(zhǎng)度不小于100mm。爆破前錨網(wǎng)支護(hù)距迎頭不大于0.7m，炮后不大于2.4m。圍巖性較好時(shí)，采用先錨后噴的方式；圍巖穩(wěn)定性較差是，錨桿間、排距應(yīng)適當(dāng)縮小，并要先及時(shí)噴射混凝土，噴漿厚度不小于30mm，然后打設(shè)錨桿，復(fù)噴必須達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

初噴距工作面不超過(guò)5m，復(fù)噴距工作面不超過(guò)10m。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28天。

(2)臨時(shí)支護(hù)

eq\o\ac(○,1)

由于錨桿機(jī)手柄長(zhǎng)度為1.3m，錨桿間距為0.9m，因此，在炮后及時(shí)進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，然后操作人員站在支護(hù)完好的地點(diǎn)打設(shè)頂錨桿作為臨時(shí)支護(hù)。

eq\o\ac(○,2)

初噴工作面作臨時(shí)支護(hù)。炮后及時(shí)找掉，沖刷巷幫后立即進(jìn)行初噴，初噴厚度不小于30mm，噴體初凝20min后，施工人員方可進(jìn)入迎頭。

(3)加強(qiáng)支護(hù)

巷道交叉口、巖層松軟、過(guò)斷層等地段采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)。

3.3.3支護(hù)材料

eq\o\ac(○,1)

錨桿、錨索及錨固劑：錨桿采用直徑為20mm螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，長(zhǎng)度為2.0m，錨索長(zhǎng)6.2m，每根錨桿使用樹(shù)脂錨固劑錨固長(zhǎng)度大于0.5m，錨桿外露長(zhǎng)度為30～50mm。托盤(pán)120mm×120mm×5mm的正方形鋼板制成。錨固劑型號(hào)為CK2350型，長(zhǎng)度為500mm。

eq\o\ac(○,2)

錨網(wǎng)采用金屬網(wǎng)片，網(wǎng)片規(guī)格為長(zhǎng)×寬=2000mm×1000mm，網(wǎng)格為長(zhǎng)×寬=50mm×50mm。

eq\o\ac(○,3)

混凝土：噴射混凝土采用復(fù)合硅酸鹽水泥﹙P·C42·5﹚，純凈的山砂、粒度不大于10mm，按配比為水泥：砂=1：3.6均勻攪拌而成，混凝土標(biāo)號(hào)為C20。

eq\o\ac(○,4)

速凝劑：型號(hào)為J85，摻入量為水泥重量的4%，速凝劑必須在噴漿機(jī)的上料口隨噴隨摻入，不得提前摻入混凝土內(nèi)。

3.4道床參數(shù)的選擇

根據(jù)巷道通過(guò)的運(yùn)輸設(shè)備，已選用30kg/m鋼軌其道床參數(shù)hc與hb分別為410mm和220mm，道砟面至軌道面高度為ha=hc-hb=410-220=190mm，采用鋼筋混凝土軌枕。（查（井巷工程）表3-5與3-10與3-11）。

3.5巷道掘進(jìn)斷面尺寸的確定

由《井巷工程》表3-7計(jì)算公式得：

巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：；

巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度:；

巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：巷道計(jì)算掘進(jìn)高度：；

巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積：

取S1=14.2m2。

巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積：

取S2=14.8m2。

3.6巷道內(nèi)水溝和管線(xiàn)的布置

3.6.1水溝布置

已知通過(guò)巷道的水量為150m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度為3‰，由《井巷工程》查表3-12得：水溝深度400mm，水溝凈斷面積為0.16m2,水溝掘進(jìn)斷面積為0.203m2,每米水溝蓋板用鋼筋1.633kg，混凝土0.0276m3,水溝用混凝土0.133m3。一般要求下：

eq\o\ac(○,1)

水平巷道及傾角小于16度的傾斜巷道的水溝，一般布置在人行側(cè)。當(dāng)非人行側(cè)有適當(dāng)空間時(shí)，亦可布置水溝，但應(yīng)盡量避免水溝穿越軌道和輸送機(jī)。

eq\o\ac(○,2)

在傾角大于16度的巷道中，當(dāng)涌水量小或巷道較窄時(shí)，水溝與人行臺(tái)階可在巷道同側(cè)平行或重疊布置；當(dāng)涌水量較大或巷道較寬時(shí)，水溝和人行臺(tái)階可分設(shè)在巷道兩側(cè)。

eq\o\ac(○,3)

專(zhuān)用排水巷道、中間設(shè)人行道的巷道、有底鼓的巷道和鋪設(shè)整體道床的巷道，水溝也可布置在巷道中間。

eq\o\ac(○,4)

巷道橫向水溝，一般應(yīng)布置在含水層的下方、上（下）山下部車(chē)場(chǎng)的上方、膠帶機(jī)接頭硐室的下方或出水點(diǎn)初。

3.6.2管線(xiàn)布置

(1)管道的布置要考慮安全、架設(shè)與檢修的方便，一般應(yīng)符合如下要求：

eq\o\ac(○,1)

管道應(yīng)布置在人行道一側(cè)，管道的架設(shè)一般采用托架、管墩及錨桿吊掛等方式，并要考慮檢修的方便；若架設(shè)在人行道上方管道上方，管道下方距道砟或水溝蓋板的垂直高度不應(yīng)小于1800mm，若架設(shè)在水溝上，應(yīng)以不妨礙水溝清理為原則。錨噴支護(hù)的主要運(yùn)輸巷道，可將管路錨吊在行人側(cè)的頂部。

eq\o\ac(○,2)

當(dāng)管道與管道呈交叉或平行布置時(shí)，應(yīng)保證管道之間有足夠的更換距離。管道架設(shè)在平巷頂部是時(shí)，應(yīng)不妨礙其他設(shè)備的維修與更換。

eq\o\ac(○,3)

管道與運(yùn)輸設(shè)備之間必須留有不小于200mm的安全距離。

(2)電纜布置一般有如下要求：

eq\o\ac(○,1)

電力電纜和通訊電纜一般不要敷設(shè)在巷道的同一側(cè)。如受條件限制設(shè)在同一側(cè)時(shí)，通訊電纜設(shè)在動(dòng)力電纜上方0.1m以上的距離處，以防電磁場(chǎng)作用干擾通訊信號(hào)。

eq\o\ac(○,2)

電纜與壓風(fēng)管、供水管在巷道同一側(cè)敷設(shè)時(shí)，必須敷設(shè)在管子上方，并保持0.3m以上的距離。

eq\o\ac(○,3)

電纜懸掛高度應(yīng)保證當(dāng)?shù)V車(chē)掉道時(shí)不會(huì)撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時(shí)，不會(huì)落在軌道上或運(yùn)輸設(shè)備上，所以電纜懸掛高度一般為1.5~1.9m，電纜到巷道頂板的距離不小于300mm；電纜兩個(gè)懸掛點(diǎn)的間距不大于3.0m；電纜與運(yùn)輸設(shè)備之間距離不小于0.25m，電纜與風(fēng)筒相互之間應(yīng)保持0.3m以上距離。

eq\o\ac(○,4)

高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)敷設(shè)時(shí)，相互之間距離大于0.1m以上。高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50mm，以便摘掛方便。

eq\o\ac(○,5)

有煤塵瓦斯突出煤層中的回風(fēng)巷，禁止設(shè)置動(dòng)力電纜。

3.7巷道掘井工程量和材料消耗

由《井巷工程》查表3-7計(jì)算公式得：

每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積:

每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積:

每米巷道拱與墻噴射材料消耗:

每米巷道墻角噴射材料消耗:

每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）:

每米巷道錨桿消耗:

(3.8)

式中:P1——計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng)，；

a、a′——錨桿間距、排距，a=a′=0.8m。

所以；

折合重量為：

式中：l——錨桿長(zhǎng)度，l=2.0m；

d——錨桿直徑，d=18mm；

——錨桿材料密度，=7850kg/m3。

計(jì)算得G=60.17kg/mm3。

因每根錨桿安裝2個(gè)樹(shù)脂藥卷，則每米巷道樹(shù)脂藥卷消耗支。

每排錨桿數(shù)為根

每排樹(shù)脂藥卷數(shù)根

每米巷道粉刷面積

式中:B3——計(jì)算凈寬，

3.8相關(guān)圖表

圖3-1巷道斷面施工圖

表3-15運(yùn)輸大巷特征

圍巖類(lèi)別

斷面面積/m2

設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸/mm

噴射厚度/mm

錨桿/mm

凈

周

長(zhǎng)

/m

凈面積

設(shè)計(jì)掘進(jìn)

寬

高

形式

排列方式

間、排距

錨桿長(zhǎng)

直徑

3

12.16

14.8

4300

3300

100

螺紋鋼樹(shù)脂錨桿

方形

120

2000

20

13.4

表3-16運(yùn)輸大巷每米工程量及材料消耗表

圍巖類(lèi)別

計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3

錨桿

數(shù)量

材料消耗/mm

粉刷面積

/m2

巷道

墻角

噴射材料/m3

錨桿

鋼筋/kg

樹(shù)脂藥卷/支

3

13.27

0.04

14.75

0.98

58.90

29.5

9.1

第四章爆破圖表的編制

我國(guó)煤礦巖巷的鉆眼，從手工鑿巖、硝銨炸藥、普通雷管，前眼爆破起步，到手持式鑿巖機(jī)、液壓鑿巖臺(tái)車(chē)、高威力水膠炸藥，高精度毫秒電雷管、非電起爆器材以及各類(lèi)起爆器、中深孔光面爆破，使我國(guó)鑿巖爆破技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。與此同時(shí)，鑿巖機(jī)理、破巖機(jī)理、爆破技術(shù)以及施工設(shè)備的可靠性，自動(dòng)化程度也有了較大的發(fā)展。

目前，鉆眼爆破技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是中深孔、光面爆破和斷裂成型（刻槽）爆破技術(shù)。

采用鉆眼爆破法掘進(jìn)巖巷，施工的基本工序包括工作面定向、炮眼布置、鉆眼工作、裝藥連線(xiàn)、爆破通風(fēng)、安全檢查、灑水、臨時(shí)支護(hù)、裝巖與運(yùn)輸、清底、永久支護(hù)、水溝倔砌和管線(xiàn)安設(shè)等。各工序的質(zhì)量及工序間的銜接，特別是作為第一道工序——鉆眼爆破工作的質(zhì)量，對(duì)巷道的施工安全、施工質(zhì)量、掘進(jìn)速度及功效、成本等，都有較大的影響。因此，鉆眼爆破工作除符合安全施工的要求外，還應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn):

eq\o\ac(○,1)

巷道斷面形狀與規(guī)格、方向與坡度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范、驗(yàn)收規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，要求巷道超挖不得大于150mm，欠挖不得超過(guò)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

eq\o\ac(○,2)

爆破后的巖石塊度應(yīng)有利于提高裝巖生產(chǎn)率（一般不大于300mm），巖堆形狀有利于組織裝運(yùn)與鉆眼的平行作業(yè)，巷道底板平整有利于各種設(shè)備和人員行走。

eq\o\ac(○,3)

對(duì)圍巖的震動(dòng)和破壞要小，以利于巷道支護(hù)和長(zhǎng)期穩(wěn)定。

eq\o\ac(○,4)

爆破單位體積巖石所需炸藥和雷管的消耗量低，炮眼利用率要達(dá)到85%以上。

因此，為了獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面的炮眼，合理確定爆破參數(shù)，選用適宜的炸藥和不斷改進(jìn)爆破技術(shù)。

4.1爆破參數(shù)的確定

爆破參數(shù)主要包括炮眼直徑、炮眼深度、炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量等

4.1.1炮眼直徑

炮眼直徑對(duì)鉆眼效率、全斷面炮眼數(shù)目，炸藥消耗量和爆破巖石塊度與巖壁平整度均有影響。因此，應(yīng)根據(jù)巷道斷面大小、塊度要求、炸藥性能和鑿巖機(jī)性能綜合考慮，進(jìn)行選擇。

炮眼直徑大，可減少炮眼數(shù)目，炸藥能量相對(duì)集中，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?，F(xiàn)場(chǎng)多根據(jù)藥卷直徑來(lái)確定炮眼的直徑。目前國(guó)內(nèi)巖巷掘進(jìn)均采用直徑為27mm、32mm、和35mm三種藥卷，炮眼直徑需比藥卷直徑大6-8米左右，所以目前巖巷掘進(jìn)的炮眼直徑多采用35-42mm。

在這里我們采用藥卷直徑為32mm，炮眼直徑為41mm。

4.1.2炮眼深度

炮眼深度決定了每一掘進(jìn)循環(huán)鉆眼和裝巖的工作量、循環(huán)進(jìn)尺以及每班的循環(huán)次數(shù)。炮眼深度主要根據(jù)巖石性質(zhì)、巷道斷面、循環(huán)作業(yè)方式、鑿巖機(jī)類(lèi)型、炸藥威力、工人技術(shù)水平等因素確定。從今年發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，炮眼平均深度逐漸由淺孔向中深孔（2.0~2.5m）發(fā)展，一些采用鑿巖臺(tái)車(chē)鑿巖的掘進(jìn)隊(duì)正在向較深孔發(fā)展。

合理的炮眼深度應(yīng)以高速、高效、低成本、便于組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)為原則。采用氣腿鑿巖機(jī)時(shí)，炮眼深度以1.6~2.3m為宜，眼深超過(guò)2.5m后，鉆眼速度則明顯降低。采用配有高效鑿巖機(jī)的鑿巖臺(tái)車(chē)時(shí)，應(yīng)向深眼發(fā)展，一般眼深可達(dá)3.0m以上。我國(guó)煤礦巷道掘進(jìn)中，通常是以月進(jìn)尺任務(wù)和鑿巖、裝巖設(shè)備的能力來(lái)確定每一循環(huán)的炮眼深度，即

(4.1)

式中：——炮眼深度，m；

L——計(jì)劃月進(jìn)度，m；

k——每月實(shí)際用于掘進(jìn)的天數(shù)，30天；

n——正規(guī)循環(huán)率，即每月實(shí)際用于掘進(jìn)工作的天數(shù)與30天之比，一般取0.8～0.9；

N——每日完成掘進(jìn)循環(huán)數(shù)，次；

——炮眼利用系數(shù)，一般要求。

本次施工中設(shè)定計(jì)劃月進(jìn)度為150m，正規(guī)循環(huán)率設(shè)為0.9，每日完成掘進(jìn)的循環(huán)次數(shù)為4次，炮眼利用率為0.8。

所以即炮眼深度選為1.8m。

4.1.3單位炸藥消耗量

單位炸藥消耗量是指爆破1.0m3實(shí)體巖石所需的炸藥量，也是工作面一次爆破所

需的總炸藥量和工作一次爆下的實(shí)體巖石總體積V之比。即

(4.3)

不過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)一般僅作為參考，所以多按定額選用，查《井巷工程》表4-2知q=1.48kg/m3。

4.1.4炮眼數(shù)目估算

炮眼數(shù)目直接影響著鉆眼工作量、爆破巖石的塊度、巷道形成質(zhì)量等。炮眼數(shù)目取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面形狀和尺寸、炮眼直徑和炸藥性能等因素。合理的炮眼數(shù)目一般先以巖層性質(zhì)和巷道斷面大小進(jìn)行初步估算，然后再設(shè)計(jì)斷面圖上作炮眼布置圖，得出炮眼總數(shù)，并通過(guò)實(shí)踐調(diào)整與修正。

炮眼數(shù)目也可根據(jù)單位炸藥消耗量，按下式估算后，再按上述經(jīng)驗(yàn)方法確定炮眼數(shù)目。

(4.2)

式中：N——炮眼數(shù)目；

q——單位炸藥消耗量，kg/;

S——巷道掘進(jìn)斷面積，;

m——每個(gè)藥卷長(zhǎng)度，m;

a——裝藥系數(shù)，即裝藥長(zhǎng)度與炮眼長(zhǎng)度之比，一般取0.5左右;

P——每個(gè)藥卷的重量，kg。

采用光面爆破，掘進(jìn)斷面14.8m2，f=4~6。查《井巷工程》表4-2得，采用光面爆破掘進(jìn)100m3需消耗炸藥148kg/100m3。

計(jì)算得：，擬取53個(gè)。

4.1.5爆破網(wǎng)路的設(shè)計(jì)和計(jì)算

采用電力起爆法，因礦井中含有沼氣，故采用安全性較高，不易產(chǎn)生火花的串聯(lián)方式來(lái)連接電路。

4.1.6裝藥結(jié)構(gòu)與起爆

裝藥結(jié)構(gòu)是指炸藥藥卷在炮眼內(nèi)的裝填情況，有連續(xù)裝藥和間隔裝藥、耦合裝藥和不耦合裝藥、正向起爆裝藥和反向起爆裝藥之區(qū)別，是影響爆破效果的重要因素。

(1)掏槽眼和輔助眼的裝藥結(jié)構(gòu)

本工程中掏槽眼和輔助眼采用正向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。

(2)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)

在藥卷直接為32mm的情況下，為實(shí)現(xiàn)光面爆破，周邊眼采用單段空氣柱式裝藥結(jié)構(gòu)。

(3)炮眼填塞

炮眼封泥用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應(yīng)用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封實(shí)。

4.2工作面炮眼布置

由于爆破工作是在只有一個(gè)自由面的狹小空間內(nèi)進(jìn)行的，要達(dá)到理想的爆破效果，必須將各種不同作用的炮眼合理地布置在相應(yīng)位置上，使每個(gè)炮眼都能起到應(yīng)有的爆破作用。掘進(jìn)工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼三類(lèi)，采用延期爆破的技術(shù)，其起爆順序是先掏槽眼，然后輔助眼，最后周邊眼，以保證爆破效果。

4.2.1掏槽眼的布置

因?yàn)榫蜻M(jìn)斷面較大，為取得較好的掏槽效果，采用楔形掏槽。內(nèi)楔由2~4個(gè)眼組成，眼深較小，它最先起爆掏出小槽，外楔眼隨后起爆擴(kuò)大，并加深掏槽。楔形掏槽法的炮眼與工作面夾角也大致在65~75°之間；成對(duì)的兩眼口間距離，一般為1.0~1.5米，眼底間距為450毫米左右，眼深比一般炮眼加深掏槽眼的排距約為0.4~0.6米。掏槽眼具體炮眼數(shù)目布置如下：

掏槽眼共4個(gè)，每個(gè)孔均裝藥，每個(gè)深度為2000mm。

4.2.2輔助眼的布置

輔助眼共25個(gè)，每個(gè)孔與相鄰的孔間距為400~600mm，每個(gè)深度為1800mm。

其中第一圈輔助眼8個(gè)，第二圈輔助眼8個(gè)，第三圈9個(gè)。

4.2.3周邊眼的布置

(1)頂眼及幫眼的布置

頂眼共11個(gè)，幫眼共6個(gè)，相鄰的孔間距為500m其他與輔助眼類(lèi)似。

(2)底眼的布置

底眼共7個(gè)，每個(gè)孔與相鄰的孔間距約為200mm，其他與輔助眼類(lèi)似。

4.2.4工作面實(shí)際炮眼數(shù)目

經(jīng)作圖效驗(yàn)，實(shí)際炮眼數(shù)目為：54個(gè)

4.3鉆眼機(jī)具及爆破器材的選擇

4.3.1鉆眼機(jī)具的選擇

在煤礦巖巷中，一般采用以壓風(fēng)為動(dòng)力的各種鑿巖設(shè)備和設(shè)施，包括鑿巖機(jī)、釬頭，釬桿和鉆架等。而在煤巷中，多采用煤電轉(zhuǎn)、麻花釬桿和兩翼（或三翼）旋轉(zhuǎn)式鉆頭。井巷掘進(jìn)中，在巖石上鉆眼，主要采用沖擊式鉆眼法；在煤上鉆眼，主要采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法。沖擊式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械師鑿巖機(jī)；旋轉(zhuǎn)式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械多是電鉆。鑿巖機(jī)以使用的動(dòng)力不同，分風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)及電動(dòng)鑿巖機(jī)。

本次工程采用氣腿式Y(jié)T-23風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，3臺(tái)共同作業(yè)。

4.3.2炸藥和爆破器材的選擇

起爆方法選擇電雷管起爆法，炸藥選用乳化炸藥EL-103，因采用光面爆破，使用毫秒延期電雷管，起爆器則選用MFB-100型礦用電容式發(fā)爆器。

4.4對(duì)爆破工作的主要要求

爆破工程不僅在總成本中占有重要位置，而且還將直接或間接的影響采礦生產(chǎn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)；爆破工作的好壞，在很大程度上決定著露天礦的生產(chǎn)、安全和工作質(zhì)量。

4.4.1總體要求

在巷道掘進(jìn)中，一般是以采裝工作為中心組織生產(chǎn)的。為了保證挖掘機(jī)連續(xù)作業(yè)，要求工作面每次爆破的礦巖量至少能滿(mǎn)足挖掘機(jī)5～10d的采裝要求。近年來(lái)，隨著大型設(shè)備和多排微差爆破的應(yīng)用，貯備量已超過(guò)該數(shù)字。

露天爆破后的礦巖塊度，既要小于挖掘機(jī)鏟斗允許的塊度，又要小于破碎機(jī)入口允許的塊度。

4.4.2鉆眼安全注意事項(xiàng)

eq\o\ac(○,1)

開(kāi)眼時(shí)必須使用釬頭落在巖石上，如有浮矸，應(yīng)處理好后再開(kāi)眼；

eq\o\ac(○,2)

不允許在殘眼內(nèi)繼續(xù)鉆眼；

eq\o\ac(○,3)

開(kāi)眼時(shí)給風(fēng)閥門(mén)不要突然開(kāi)大，待鉆進(jìn)一段后，再開(kāi)大風(fēng)閥門(mén)；

eq\o\ac(○,4)

為防止斷釬傷人，推進(jìn)掘進(jìn)機(jī)時(shí)不要用力過(guò)猛，更不要橫向用力，鑿巖時(shí)鉆工應(yīng)站穩(wěn)，應(yīng)隨時(shí)堤防突然斷釬；

eq\o\ac(○,5)

一定要注意把膠皮風(fēng)管與風(fēng)鉆接牢，以防脫落傷人；缺水或停水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆眼。

4.4.3爆破安全注意事項(xiàng)

eq\o\ac(○,1)

規(guī)定的安全地點(diǎn)裝配起爆藥卷。

eq\o\ac(○,2)

爆破母線(xiàn)要妥善地掛在巷道的側(cè)幫上，并且要和金屬物體、電纜、電線(xiàn)離開(kāi)一定距離；裝藥前要試一下爆破母線(xiàn)是否導(dǎo)通。

eq\o\ac(○,3)

裝藥前應(yīng)檢查頂板情況，撤出設(shè)備與機(jī)具，并切斷除照明以外的一切設(shè)備的電源，照明燈及導(dǎo)線(xiàn)也應(yīng)撤離工作面一定距離。

eq\o\ac(○,4)

檢查工作面20m范圍內(nèi)瓦斯含量，并按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定處理。

eq\o\ac(○,5)

裝藥時(shí)要細(xì)心地將藥卷送到眼底，防止擦破藥卷、裝錯(cuò)雷管段號(hào)、拉斷腳線(xiàn)。有水的炮眼，尤其是底眼，必須使用防水藥卷或藥卷加防水套，以免受潮拒爆。

eq\o\ac(○,6)

裝藥、聯(lián)線(xiàn)后應(yīng)有爆破員與班、組長(zhǎng)進(jìn)行技術(shù)檢查，作好爆破前的安全布置。

4.5爆破作業(yè)圖表

表4-1爆破原始條件

名稱(chēng)

單位

數(shù)量

名稱(chēng)

單位

數(shù)量

巷道的掘進(jìn)斷面

巖石的堅(jiān)固性系數(shù)f

炮眼深度

m2

m

14.8

4~6

1.8

炮眼數(shù)目

雷管數(shù)目

總裝藥量（2號(hào)巖石硝銨炸藥）

個(gè)

個(gè)

kg

54

54

63.2

表4-2預(yù)期爆破效果

名稱(chēng)

單位

數(shù)量

名稱(chēng)

單位

數(shù)量

炮眼利用率

每循環(huán)工作面進(jìn)尺

每循環(huán)爆破實(shí)體巖石

炸藥消耗量

%

m

m3

kg/m3

90

1.8

26.60

2.38

每米巷道耗藥量

每循環(huán)炮眼總長(zhǎng)度

每立方巖石雷管消耗量

每米巷道雷管消耗量

kg/m

m

個(gè)/m2

個(gè)/m

35.11

98

2.03

30

表4-3炮眼布置及裝藥參數(shù)

眼號(hào)

炮眼名稱(chēng)

眼數(shù)

（個(gè)）

炮眼

深度

（m）

裝藥量

起爆

順序

聯(lián)線(xiàn)方式

裝藥結(jié)構(gòu)

單孔

小計(jì)

卷/眼

質(zhì)量（kg）

卷

（個(gè)）

質(zhì)量

（kg）

0

1~4

5~29

30~32，42~44

33~41

45~54

空眼

掏槽眼

輔助眼

幫眼

頂部眼

底眼

0

4

25

6

9

10

0

2

1.8

1.8

1.8

1.8

0

8

6

5

6

5

0

1.6

1.2

1.0

1.2

1.0

0

32

150

30

54

50

0

6.4

30

6

10.8

10

0

1

2

3

3

3

串

串

串

串

串

正向

正向

正向

正向

正向

合計(jì)

圖3-1工作面炮眼布置圖（三視圖）

第五章生產(chǎn)系統(tǒng)

5.1巖石的裝載與轉(zhuǎn)運(yùn)

巷道施工中，巖石的裝載與運(yùn)輸是最繁重、最費(fèi)工時(shí)的工序，一般情況下他站掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的35%-50%。它的速度快慢，直接影響掘進(jìn)進(jìn)度、效率和成本，因此做好裝巖與運(yùn)輸工作，對(duì)提高勞動(dòng)效率，加快掘進(jìn)速度、改善勞動(dòng)條件和降低成本具有重要意義。

5.1.1巖石的裝載

選擇裝巖機(jī)考慮的因素是比較多的，主要包括巷道斷面積的大??；裝巖機(jī)的裝載寬度和生產(chǎn)效率，適應(yīng)性和可靠性，操作、制造與維修的難易程度；與其他設(shè)備的裝巖機(jī)得造價(jià)和效率等。

鏟斗后卸式裝載機(jī)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，適應(yīng)性好，但生產(chǎn)能力為25-40m3/h，裝巖方式不合理，間歇作業(yè)，效率低，容易起揚(yáng)塵，裝巖寬度小，要求有熟練的操作技術(shù)，一般應(yīng)用于單軌巷道。

鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)，鏟取能力大，生產(chǎn)效率高。對(duì)大塊巖石、堅(jiān)硬巖石的適應(yīng)性強(qiáng)；履帶行走，移動(dòng)靈活，裝載寬度大，清底干凈；操作簡(jiǎn)單、省力，但是構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)高，維修要求高，間歇裝巖，適應(yīng)于斷面積為12m3以上的雙軌巷道。

耙斗裝載機(jī)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修操作容易；可適用于斜巷、平巷以及煤巷、巖巷等，但是它的體積大移動(dòng)不方便，妨礙其他機(jī)械使用，間歇裝巖，且底板清理不干凈，人工輔助工作量大，耙齒和鋼絲繩損耗量大，效率低，應(yīng)用于單軌巷道較為合理。

蟹爪式、利爪式轉(zhuǎn)載機(jī)的裝巖動(dòng)作連續(xù)，可與大容量、大轉(zhuǎn)載能力的運(yùn)輸設(shè)備和裝巖機(jī)使用，生產(chǎn)效率高，但是構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)高，蟹爪與鏟板易損耗，裝堅(jiān)硬巖石時(shí)，對(duì)制造工藝和材料耐磨要求高。

本次施工選擇型號(hào)為ZLC-60型側(cè)卸式裝載機(jī)一臺(tái)。

5.1.2巖石的轉(zhuǎn)運(yùn)

巷道掘進(jìn)調(diào)車(chē)采用活動(dòng)錯(cuò)車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方式。為了縮短調(diào)車(chē)時(shí)間，將固定道岔改為翻框式調(diào)車(chē)器，浮放道岔等專(zhuān)用調(diào)車(chē)設(shè)備，這些設(shè)備可緊隨工作面向前移，能經(jīng)常保持較短的吊調(diào)車(chē)距離，裝載機(jī)的工作時(shí)間可達(dá)30%～40%。

浮放道岔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以移動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)可自行設(shè)計(jì)與加工。

翻框調(diào)車(chē)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，可以保證調(diào)車(chē)位置接近工作面，為獨(dú)頭巷道快速掘進(jìn)創(chuàng)造了有利條件。

運(yùn)輸方式采用膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，長(zhǎng)臂較短，行走方便，可適應(yīng)彎道裝巖。

表5-1裝載與運(yùn)輸設(shè)備配備表

序號(hào)

設(shè)備名標(biāo)

型號(hào)

數(shù)量

安裝位置

固定方式

運(yùn)輸方式

運(yùn)輸距離

備注

1

側(cè)卸式裝載機(jī)

ZLC-60

1

巷道中央

卡軌式

膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)

950m

5.2支護(hù)

本巷道結(jié)合巷道支護(hù)原理、方法，永久支護(hù)選用錨噴支護(hù)施工的方法。

5.2.1錨桿安裝工藝

(1)打錨桿眼：

eq\o\ac(○,1)

打眼前，首先嚴(yán)格按照中、腰線(xiàn)檢查巷道規(guī)格，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)必須先進(jìn)行處理；打眼前先按照由外向里、先頂后幫的順序檢查頂幫、找掉活矸危巖，確認(rèn)安全后方可作業(yè)。

eq\o\ac(○,2)

錨桿眼位要準(zhǔn)確，眼位誤差不得大于100mm，眼向誤差不得大于15°，錨桿眼深度應(yīng)與錨桿長(zhǎng)度相匹配，打眼時(shí)應(yīng)在鉆桿上做好標(biāo)志，嚴(yán)格按錨桿長(zhǎng)度打錨桿眼，深度為1.9m。打眼應(yīng)按由外向里、先頂后幫的順序依次進(jìn)行。

eq\o\ac(○,3)

打錨桿眼使用錨索鉆機(jī)（型號(hào)MQT—120）），鉆頭采用PCDφ28，使用時(shí)要先送水、后送風(fēng)、停機(jī)要先停風(fēng)、后停水。

(2)安裝錨桿

錨桿孔鉆好后，拱基線(xiàn)以上眼孔用水沖洗干凈，幫眼先用吹管吹盡孔內(nèi)矸碴、泥漿，再用錨桿將樹(shù)脂藥卷輕輕送入眼底，再用錨矸鉆機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌40s±5s凝固后取下鉆機(jī)，20min后擰緊螺母，要求托盤(pán)緊貼巖面，確保支護(hù)有效，避免頂板離層。

eq\o\ac(○,1)

頂錨桿施工工藝：

掘進(jìn)→找掉危巖后出矸→臨時(shí)支護(hù)→鉆頂板中部錨桿眼→清孔→用錨桿裝樹(shù)脂藥卷→按規(guī)定時(shí)間攪拌樹(shù)脂藥卷→待1分鐘后鋪金屬網(wǎng)上托盤(pán)和螺母→安裝其它錨桿。

eq\o\ac(○,2)

幫錨桿施工工藝

鉆孔→清孔→安裝樹(shù)脂藥卷和錨桿→按規(guī)定時(shí)間攪拌樹(shù)脂藥卷→待1分鐘左右→﹙鋪網(wǎng)﹚上托盤(pán)擰緊螺母→安裝其它幫錨桿。錨桿安裝示意圖

5.2.2錨桿支護(hù)質(zhì)量要求

eq\o\ac(○,1)

錨桿間排距為900mm×900mm，錨索2.4m一組，每組2棵。

eq\o\ac(○,2)

錨桿要求與頂板或巷道輪廓盡量垂直，與巖石面夾角75°≤β≤105°。

eq\o\ac(○,3)

錨桿外露長(zhǎng)度為30mm～50mm。

eq\o\ac(○,4)

網(wǎng)片要壓茬連接，搭接長(zhǎng)度不小于100mm。

eq\o\ac(○,5)

每300根錨桿進(jìn)行一組（一組三根）錨桿拉力試驗(yàn)，錨固力頂錨桿必須達(dá)到10t、幫錨桿必須達(dá)到5t以上，擰緊力矩不小于120N.m，不合格的必須重新補(bǔ)打。

5.2.3噴砼工藝流程

噴砼人員進(jìn)班后首先對(duì)噴射段巷道進(jìn)行幾何尺寸檢查、是否符合設(shè)計(jì)要求。發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計(jì)要求的地方必須先進(jìn)行處理，進(jìn)行噴射柱埋設(shè)，拉噴砼線(xiàn)，沖洗巷道頂幫，噴砼，噴后清理回彈物。

噴射機(jī)的開(kāi)機(jī)順序：首先開(kāi)風(fēng)，接著開(kāi)水，緊接著送電，最后上料；關(guān)機(jī)順序：首先停料，待料完畢停電，接著關(guān)水，最后關(guān)風(fēng)。

5.2.4混凝土材料要求

eq\o\ac(○,1)

噴射混凝土必須使用不低于42.5#的水泥、純凈的山砂粒度不大于10mm，按配比為水泥：砂=1:3.6均勻攪拌而成?；炷翗?biāo)號(hào)C20。

eq\o\ac(○,2)

速凝劑：型號(hào)為J85型，摻入量為水泥重量的4%。速凝劑必須在噴漿機(jī)的上料口隨噴隨摻入。不得提前摻入混凝土內(nèi)。

eq\o\ac(○,3)

支護(hù)所用的水泥、砂和速凝劑要分類(lèi)存放，水泥和速凝劑的存量分別控制在50噸和15噸左右，不得大量存放，以防長(zhǎng)時(shí)間存放受潮失效；砂不少于50噸。

5.2.5噴射混凝土?xí)r的注意事項(xiàng)

eq\o\ac(○,1)

檢查待噴巷道內(nèi)的所有錨桿、錨索、金屬網(wǎng)是否合格，無(wú)問(wèn)題時(shí)方可進(jìn)行噴射工作。

eq\o\ac(○,2)

清理待噴巷道范圍內(nèi)的雜物、矸石等，接好風(fēng)、水管路，輸料管路要擺放平直不得有急彎，接頭要嚴(yán)密不得漏風(fēng)。

eq\o\ac(○,3)

檢查噴漿機(jī)是否完好，磨擦板是否緊固，有無(wú)漏風(fēng)等，無(wú)問(wèn)題時(shí)，方可進(jìn)行噴射工作。

eq\o\ac(○,4)

檢查風(fēng)、水壓是否符合要求，風(fēng)壓應(yīng)控制在0.1～0.12Mpa，水壓應(yīng)控制在0.25MPa。

eq\o\ac(○,5)

在噴漿前，先檢查待噴巷道的規(guī)格質(zhì)量，必須符合設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)行噴射混凝土工作。

eq\o\ac(○,6)

砼配比為水泥：砂=1：3.6，水泥標(biāo)號(hào)不低于42.5#，砂粒度不大于10mm，速凝劑摻量為水泥重量的4%。

eq\o\ac(○,7)

人工攪拌料時(shí)要將料攪拌均勻，配比符合要求。

eq\o\ac(○,8)

為保證噴漿厚度和表面光滑，必須掛線(xiàn)噴漿，即在巷道頂板和巷道兩幫分別按巷道設(shè)計(jì)的凈高、凈寬掛好三條線(xiàn)，作為檢查巷道規(guī)格和噴漿厚度的依據(jù)。

eq\o\ac(○,9)

噴漿前要用壓風(fēng)與水將巷道頂幫沖刷干凈，并將電纜和其它設(shè)備保護(hù)好，用木板蓋嚴(yán)。

eq\o\ac(○,10)

噴射手在噴漿前必須戴上膠皮手套、防護(hù)口罩、防護(hù)眼鏡、雨衣和雨褲。

第六章施工組織及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

6.1施工組織

6.1.1工作制度

過(guò)去我國(guó)煤礦都采用“三八”工作制（即每天分為3個(gè)工作班，每班工作8個(gè)小時(shí)），建井單位多采用“四六”工作制（地面輔助工為“三八”制），“滾班制”該變了過(guò)去工作制中的分配不公現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)了職工的積極性，但也給管理工作帶來(lái)了一定的難度。它要求正在施工的班組在完成工作量之前一小時(shí)就要電話(huà)通知工區(qū)值班室，值班員再通知下一班職工做好接班準(zhǔn)備。目前大多數(shù)礦井仍采用“三八”制或“四六”制的日工作制度。我們這里采用“四六制”。

6.1.2作業(yè)方式

在工作制確定以后，要根據(jù)巷道設(shè)計(jì)斷面和地質(zhì)條件、施工任務(wù)、施工設(shè)備、施工技術(shù)水平和管理水平，進(jìn)行作業(yè)方式的比選，確定巷道施工的作業(yè)方式。我們這里采用“四倔兩支”平行作業(yè)方式。

6.1.3勞動(dòng)組織

表6.1施工組織表

一

二

三

四

合計(jì)

出勤

在冊(cè)

鉆眼

2

2

2

6

9

裝藥聯(lián)線(xiàn)放炮

2

2

2

6

8

裝巖

1

1

1

3

4

轉(zhuǎn)載運(yùn)輸

2

2

2

6

9

軌道工

2

2

4

驗(yàn)收員

1

1

1

防塵員

2

2

3

支護(hù)工

9

9

9

27

30

機(jī)修工

1

1

1

3

6

9

運(yùn)料工

4

4

6

班長(zhǎng)

1

1

1

1

4

4

工長(zhǎng)

1

1

1

1

1

4

合計(jì)

19

19

19

14

68

91

6.2循環(huán)圖表

6.2.1循環(huán)方式和循環(huán)進(jìn)度

巷道掘進(jìn)循環(huán)方式可根據(jù)具體條件選用單循環(huán)（每班一個(gè)循環(huán)）或多循環(huán)（每班完成兩個(gè)以上的循環(huán)）。每個(gè)班完成的循環(huán)數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即一個(gè)循環(huán)不要跨班（日）完成，否則不便于工序間的銜接，施工管理比較困難，也不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。當(dāng)求得小班的循環(huán)數(shù)為非整數(shù)是應(yīng)調(diào)整為整數(shù)。調(diào)整方法應(yīng)以盡量提高工效和縮短輔助時(shí)間為原則。對(duì)于斷面大、地質(zhì)條件差的巷道，也可以實(shí)行一日一個(gè)循環(huán)。20世紀(jì)70年代，應(yīng)用淺眼（1.0~1.2m）多循環(huán)的方式曾取得過(guò)巖石平巷施工的好成績(jī)。由于巖巷施工中大型設(shè)備日漸增多，單循環(huán)的方式應(yīng)用的更為普遍。當(dāng)采用超深孔光爆是，亦可能為多個(gè)小班一個(gè)循環(huán)。我們這里采用一個(gè)班一個(gè)循環(huán)。

在巷道施工中，每個(gè)循環(huán)使巷道向前推進(jìn)的距離稱(chēng)為循環(huán)進(jìn)度，又稱(chēng)循環(huán)進(jìn)尺。循環(huán)進(jìn)尺主要取決于炮眼深度和爆破效率。在目前我國(guó)大多數(shù)煤礦仍用氣腿式鑿巖機(jī)的情況下，炮眼深度一般為1.5~2.0m較為合理。當(dāng)采用鑿巖臺(tái)車(chē)配以高效鑿巖機(jī)時(shí)，采用2.0~3.5m的中深孔爆破，對(duì)提高掘進(jìn)速度更為有利。

6.2.2循環(huán)時(shí)間

在確定了炮眼深度，也就知道了各主要工序的工作量，然后可根據(jù)設(shè)備情況、工作定額（或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)）計(jì)算各工序所需要的作業(yè)時(shí)間。在所需的全部作業(yè)時(shí)間中，扣除能夠與其他工序平行作業(yè)的時(shí)間，便是一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間T，即：