第2講井巷工程

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《采煤概論》第二講第6章鉆眼爆破本章主要內(nèi)容第6章鉆眼爆破第一節(jié)巖石的性質(zhì)及分級第二節(jié)鉆眼工作第三節(jié)爆破工作第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級井巷掘進是煤礦生產(chǎn)一項經(jīng)常而重要的工作。不論開掘何種井巷，其主要工作都是破巖和支護。破巖和支護的主要對象是各種不同的巖石，其物理力學性質(zhì)各異。因而，了解巖石的性質(zhì)，對于合理的確定破巖方法和支護方式，選用適當?shù)蔫弾r機械、爆破器材和掘進機械，以及正確確定工作定額，具有重要的意義。第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級一般認為：巖塊是從地殼巖層中切取出來的小塊體；巖體是指地下工程周圍較大范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體；巖石則是不分巖塊和巖體的泛稱?！皥怨绦韵禂?shù)f”：表示巖石破壞的難易程度。

式中：——巖石的單軸抗壓強度，。表6-1巖石強度分級表級別堅固性程度巖石堅固性系數(shù)fI最堅固的巖石最堅固、最致密的石英巖及玄武巖，其它最堅固的巖石20II很堅固的巖石很堅固的花崗巖類：石英斑巖，很堅固的花崗巖，硅質(zhì)片巖；堅固程度較I級巖石稍差的石英巖；最堅固的砂巖及石灰?guī)r15III堅固的巖石致密的花崗巖及花崗巖類巖石，很堅固的砂巖及石灰?guī)r，石英質(zhì)礦脈，堅固的礫巖，很堅固的鐵礦石10IIIa堅固的巖石堅固的石灰?guī)r，不堅固的花崗巖，堅固的砂巖，堅固的大理巖，白云巖，黃鐵礦8IV相當堅固的巖石一般的砂巖，鐵礦石6IVa相當堅固的巖石砂質(zhì)頁巖，泥質(zhì)砂巖5V堅固性中等的巖石堅固的頁巖，不堅固的砂巖及石灰?guī)r，軟的礫巖4Va堅固性中等的巖石各種不堅固的頁巖，致密的泥灰?guī)r，3VI相當軟的巖石軟的頁巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土，無煙煤，普通泥灰?guī)r，破碎的砂巖，膠結(jié)的卵石及粗沙礫，多石塊的土2VIa相當軟的巖石碎石土，破碎的頁巖，結(jié)塊的卵石及碎石，堅硬的煙煤，硬化的粘土1.5VII軟巖致密的粘土，軟的煙煤，堅固的表土層1.0VIIa軟巖微砂質(zhì)粘土，黃土，細礫石0.8VIII土質(zhì)巖石腐植土，泥煤，微砂質(zhì)粘土，濕砂0.6IX松散巖石砂，細礫，松土，采下的煤0.5X流沙狀巖石流砂，沼澤土壤，包含水的黃土既包含水的土壤0.3第二節(jié)鉆眼工作井巷施工首先要破碎巖石，常用的破巖方法有機械破巖和爆破破巖兩種。進行爆破破巖，就是要在采掘的煤巖中用鉆研工具鉆鑿炮眼，其深度一般不超過3～4m，直徑35～75mm。然后在炮眼中安放一定數(shù)量的炸藥，炮眼口直至炸藥間的一段炮眼放置以不燃的惰性物質(zhì)（一般為粘土與砂子混合物）做得炮泥，再用一定的方法是炸藥在炮眼內(nèi)起爆，從而產(chǎn)生巨大壓力使煤和巖石從其整體中分離出來，并破碎成便于裝運的塊度。因此，鉆眼爆破可分為兩項主要工作：鉆眼工作和爆破工作。第二節(jié)鉆眼工作一、鉆眼機械鉆眼（又稱鑿巖）機具按能源分，有電動、風動、液壓、內(nèi)燃四種。按破巖機理來分，有沖擊式、旋轉(zhuǎn)式兩種。1．電鉆用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖，用電力為動力。煤礦常用的有煤電鉆和巖石電鉆。第二節(jié)鉆眼工作2、風鉆礦山一般常用的風鉆有：手持式、氣腿式、伸縮式和導軌式幾種。3．全液壓鉆機液壓鑿巖機是以液壓為動力的鑿巖機，它和風動鑿巖機一樣，也由沖擊機構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機構(gòu)及排粉系統(tǒng)等組成。YT-23型風鉆外形第二節(jié)鉆眼工作4．掘進鑿巖臺車目前最廣泛采用的掘進鑿巖臺車，是在可自行的車體上，安立鉆臂，鉆臂上端安設推進器。鑿巖機在推進器的導軌上，因推進機械的作用而前后移動，完成鉆進和退鉆的動作。鉆臂可上下、左右擺動，以便將鑿巖機安置在所需鉆眼的位置。臺車行走機構(gòu)有軌輪、履帶及輪胎三種形式。國產(chǎn)臺車目前以軌輪式為主。CGJ220.2型掘進鑿巖臺車第二節(jié)鉆眼工作二、鉆眼工具1、鑿巖機釬子：釬頭的形狀較多，但最常用的是一字形和十字形釬頭。2、電鉆鉆具組合釬子活動釬頭煤電鉆鉆具第三節(jié)爆破工作一、炮眼的種類和作用巖石與空氣相接觸的表面稱為自由面。藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。

不同最小抵抗線時的集中藥包爆破現(xiàn)象第三節(jié)爆破工作掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。輔助眼：在掏槽眼的外圍，除崩落巖石外，還能擴大所掏的槽，提高周邊眼的爆破效果。周邊眼：靠近巷道的周邊，其作用在于使巷道獲得一定的形狀和規(guī)格。炮采工作面常用的炮眼布置圖（演示）第三節(jié)爆破工作二、礦用炸藥炸藥是一種固體或液體的化合物或混合物。當這種物質(zhì)受到一定的外界能量作用時(遇熱、機械沖撞力、其它炸藥爆炸的影響)，就能迅速分解，同時產(chǎn)生大量的氣體和熱量。在炸藥迅速分解的過程中，由于氣體的膨脹作用對周圍介質(zhì)產(chǎn)生突然的沖擊壓力，致使介質(zhì)破壞，同時發(fā)生巨大的音響和振動，這種現(xiàn)象稱為爆炸。爆炸與燃燒的區(qū)別：爆炸與燃燒的共同點均是散發(fā)氣體和熱量，但燃燒的反應速度很慢，所以熱量不能聚積，氣體產(chǎn)生隨即溢散。爆炸則反應速度很快，每秒鐘達幾百乃至幾千米，而且產(chǎn)生很高的溫度(1500—4500℃)和大量的氣體。第三節(jié)爆破工作1．硝甘炸藥硝甘炸藥的優(yōu)點是爆炸力強，并具有良好的抗水性，所以特別適用于爆破含水較多的堅硬巖石或礦石。例如多在開鑿水量較大的井筒時使用。硝甘炸藥的缺點是敏感性很強，受到撞擊或摩擦就可能引起爆炸。而且還易于凍結(jié)、失效和出現(xiàn)汗?jié)n。2．硝銨炸藥硝銨炸藥是我國煤礦中廣泛采用的炸藥。它的主要成分是硝酸銨(NH4NO3)，此外，還含有三硝基甲苯(T．N．T．)、鋸末及炭粉等。適用于有瓦斯和煤塵爆炸危險礦井中的硝銨炸藥稱為安全炸藥。在爆炸時它產(chǎn)生短而溫度較低的火焰，可避免引起瓦斯或煤塵爆炸。第三節(jié)爆破工作三、起爆器材起爆器材就是供給炸藥能量使其爆炸的器材。起爆器材在煤礦中包括導爆索、雷管及發(fā)爆器。1．導爆索導爆索(又稱導爆線)是用來傳遞爆炸波，并直接引爆炸藥的。但它本身需要雷管引爆。2．雷管雷管是用來起爆炸藥和導爆索的。它是最常用的起爆器材。雷管呈圓柱形，管殼用紙、銅和鋁制成，內(nèi)盛起爆炸藥，直徑為6～8mm，長約40～50mm。國產(chǎn)毫秒延期電雷管各段的微差時間從25ms到300ms，最大延期可達2000ms。段數(shù)可達20段。第三節(jié)爆破工作3．發(fā)爆器發(fā)爆器是電雷管起爆的電源，目前我國礦山中普遍得到推廣使用的是電容式發(fā)爆器。根據(jù)是否防爆，發(fā)爆器可分為防爆型及非防爆型兩種。在有瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井中，必須使用防爆型發(fā)爆器。第三節(jié)爆破工作四、裝藥1．炮眼裝藥量的計算每爆破一次的炸藥總消耗量(Q)，根據(jù)下式計算：Q=qVkg式中：q——每爆破1m巖石所需之炸藥消耗量，kg/m3；V——巖石爆破量m3。每—個炮眼的平均炸藥消耗量(r)：r=Q/N,kg/個式中：N——炮眼數(shù)目，個。第三節(jié)爆破工作2．裝填方法楔形掏槽兩邊炮眼的角度對稱，裝藥量也要一致，否則，爆破力量偏向一邊，易打倒支架。周邊眼最好多—些，裝藥量則少些，這樣，有利于巷道輪廓面的規(guī)整和圍巖的穩(wěn)定。起爆藥卷在炮眼里的位置應靠近眼口，作為最外面一個(或第二個)藥卷，使雷管有聚能穴的一端朝向眼底，并堵上炮泥?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：封泥應用水炮泥，也可用不燃性的、可塑性的松散材料制成，如砂子、粘土和砂子混合物等。禁止使用塊狀材料或可燃性材料作封泥。無封泥的炮眼，嚴禁放炮。封泥多用粘塑性好的砂、土混合而成；也有用水炮泥的(塑料套裝水)。水炮泥既起堵孔的作用，又起消塵和減少有害氣體的作用。第三節(jié)爆破工作3．聯(lián)線方式井巷掘進爆破中，可有三種雷管聯(lián)線方式，即串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)(串并聯(lián)及并串聯(lián))。采用串聯(lián)時，聯(lián)線簡單，而且通過每個雷管的電流相等，故串聯(lián)法在煤礦的巷道掘進爆破中使用最廣，缺點是只要一個雷管斷路則整個串聯(lián)組拒爆。并聯(lián)方法可靠，但所需起爆電流較大。在井下大爆破中，一般炮孔的數(shù)目都比較多，因此多采用混聯(lián)。第三節(jié)爆破工作五、毫秒爆破利用毫秒雷管或其它設備控制放炮的順序，使每段之間只有幾十毫秒的間隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。思考題1．巖石分級的目的是什么？舉出兩種常用的巖石分級方法，并說明其特點？2．炮眼的種類和作用？礦用炸藥的種類和特點？簡述鉆眼爆破常用的起爆器材及其工作原理？什么是毫秒爆破？其爆破效果有何特點？分析光面爆破的機理？安徽理工大學

《采煤概論》第7章巷道支護本意章主要內(nèi)容第7章巷道支護第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念第二節(jié)巷道支護及其材料第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念一、巷道圍巖壓力地下巖體在開挖以前，由于自重和構(gòu)造所引起的應力是處于平衡狀態(tài)。當開掘巷道或進行回采工作時，破壞了原來的應力平衡狀態(tài)，就會引起巖體內(nèi)部應力的重新分布。表現(xiàn)為巷硐周圍煤、巖體產(chǎn)生移動、變形甚至破壞，直到煤、巖體內(nèi)部形成一個新的應力平衡狀態(tài)為止。在此過程中，巷道本身或安設在其中的支護物會受到各種力的作用。這種由于在地下煤巖中進行采掘活動而在井巷、硐室及回采工作面周圍煤、巖體中和其中的支護物上所引起的力，就叫做“礦山壓力”。第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念在礦山壓力的作用下，會引起各種力學現(xiàn)象，如頂板下沉，底板臌起，巷道變形后斷面縮小，巖體破壞散離甚至大面積冒落，煤被壓松產(chǎn)生片邦或突然拋出，支架嚴重變形或損壞，充填物被壓縮，以及大量巖層移動地表塌陷等等。這些由于礦山壓力作用，使圍巖、煤體和各種人工支護物產(chǎn)生的種種力學現(xiàn)象，統(tǒng)稱為“礦山壓力顯現(xiàn)”。圍巖膨脹、崩解體積增大而施加于支護上的壓力，稱為膨脹壓力。膨脹壓力與變形壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹而引起的。從現(xiàn)象上看，屬于變形壓力范疇，但兩者的變形機制截然不同，前者是指與水發(fā)生物理化學反應，后者主要是圍巖應力與結(jié)構(gòu)效應。第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念二、影響巷道圍巖壓力的地質(zhì)因素影響圍巖壓力的因素很多，通常可分為地質(zhì)、開采和支護等類，影響圍巖壓力的地質(zhì)因素有：原巖應力狀態(tài)、圍巖力學性質(zhì)及巖體結(jié)構(gòu)等。(1)原巖應力狀態(tài)原巖應力是引起圍巖變形、破壞的基本作用力。原巖應力隨開采深度的增加而增長。所以，隨采深的增加，巷道圍巖壓力會明顯增長。原巖體中主應力的大小和方向不同，對巷道的影響作用不同，也直接影響到圍巖壓力。(2)圍巖力學性質(zhì)圍巖力學性質(zhì)是指它的強度(包括抗壓、抗拉、抗剪等各種強度和粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ等值)和變形性質(zhì)及其它力學屬性。不言而喻，強度小的巖體，圍巖壓力必然大，反之亦然。C、φ值大的巖體，其圍巖壓力小，反之亦然。其中φ的影響要較c大。巖體的變形性質(zhì)是指它的彈性、塑性和粘性。巖體的塑性變形和粘性流動是影響圍巖壓力大小的重要因素，許多圍巖壓力較大的巷道，常常是由它引起的。第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念(3)巖體結(jié)構(gòu)當結(jié)構(gòu)面強度遠小于結(jié)構(gòu)體強度時，結(jié)構(gòu)對圍巖壓力的影響極大。通常巖體破壞首先從弱面開始，這是圍巖壓力在節(jié)理和層理等弱面發(fā)育區(qū)、破壞帶、斷層和褶皺區(qū)顯現(xiàn)強烈的重要原因。由于層狀巖體具有定向弱面，所以層狀巖體的走向和傾角也與圍巖壓力密切相關。如果巖層走向與巷道軸向平行或夾角很小，則巖體結(jié)構(gòu)容易與巷道軸線形成不穩(wěn)定的松動體，因而圍巖壓力大。水平巖層沿巷道側(cè)幫的穩(wěn)定性較好，因而幫壓較小，而頂壓較大。(4)膨脹壓力的影響因素影響膨脹壓力的因素主要有巖石的組成與膠結(jié)狀態(tài)，物理化學性質(zhì)，圍巖中水分的補給狀況，水與巖石的接觸條件，支護和充填層的可塑性等。第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念三、巷道礦壓控制原理巷道中的礦壓顯現(xiàn)是客觀的自然現(xiàn)象，除了一些特殊情況外，在采掘過程中企圖完全消除這種現(xiàn)象是不可能的。然而在掌握巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的基礎上，以巖石力學理論為指導，有可能在不同程度上減輕礦壓顯現(xiàn)對巷道的危害，從而達到安全生產(chǎn)和取得較好技術經(jīng)濟效果的目的，這是巷道礦壓控制的基本任務。第一節(jié)巷道圍巖壓力的概念巷道礦壓控制的三類方法及途徑：第一類：巷道保護

第二類：巷道支護第三類：巷道維護（維修）目前所采用的各種礦壓控制方法，從其對付礦壓的原理來看不外“抗壓”、“讓壓”、“躲壓”、“移壓”等幾種。巷道礦壓控制基本原理及途徑控制方法基本原理具體措施舉例主要優(yōu)缺點抵抗礦壓（抗壓）提高支架的支撐能力或支護密度，用加強支護的手段去抑制或減少圍巖移動，增強巷道抗變形能力以對付礦壓的作用1.增大型鋼重量，提高支架承載能力2.增加支護密度3.充填支架背后空間巷道布置地點及掘進時間可不受限制，但為此要消耗大量支護材料，支護勞動量大，使開采費用大幅度提高忍讓礦壓（讓壓）在采用適當支護措施和保持支架本身不遭受嚴重破前提下，容忍圍巖產(chǎn)生一定變形，以釋放掉一些能量（也稱應力釋放）1.采用有一定工作阻力的大可縮支架2.為巷道受壓收縮預留備用斷面3.容忍巷道底鼓然后進行機械化起底可在一定程度上利用圍巖自承力，減輕支架受載，應用得當可實現(xiàn)無維修護巷，對生產(chǎn)極為有利，但會增加支架結(jié)構(gòu)的復雜性或多支出掘進與起底費用躲避礦壓（躲壓）將巷道布置在應力經(jīng)重新分布后巖體已處于卸載狀態(tài)的天然低應力區(qū)，從時間上和空間上躲開高壓力的作用1.在煤體邊緣或煤體下放的低壓區(qū)內(nèi)布置巷道2.錯過高壓作用的時間，等壓力充分穩(wěn)定后再掘巷可在不同程度上減輕巷道受壓，有利于支護工作，但有時要多開一些輔助巷道（如聯(lián)絡眼等），或要求延遲掘進時間，不利于采掘接替工作轉(zhuǎn)移礦壓（移壓）通過人為方法使巷道圍巖受到松動，形成卸載槽孔或其他形式的卸載空間，迫使載荷轉(zhuǎn)移到離巷道較遠的地點，達到減輕巷道受壓的目的1.在巷道或底板中形成卸載槽孔2.寬面掘進或在巷旁故意留出卸載空間3.用跨采工作面使巷道得到卸載巷道布置地點及掘進時間可不受限制，但要增加與采用卸載措施有關的額外費用第二節(jié)巷道支護及其材料傳統(tǒng)的巷道支護有木支護、料石及混凝土砌碹、礦工鋼支護、U型鋼支護。目前，廣泛采用的有錨桿支護以及噴射混凝土支護。一、木材支架

二、料石和混凝土砌碹三、金屬支架：承載能力大，可多次復用，儲運方便，安裝容易及迅速等優(yōu)點。料石支護的基本形狀金屬支架

第二節(jié)巷道支護及其材料①礦用工字鋼剛性支架②微拱形剛性金屬支架③礦用工字鋼梯形可縮性支架④U型鋼拱形可縮性支架⑤U型鋼梯形可縮性支架四、錨桿支護1.普通圓鋼粘結(jié)式錨桿2．可拉伸錨桿3．高強度和超高強度錨桿4．管縫式錨桿5．可切割錨桿和可回收錨桿6．桁架錨桿7．組合錨桿第二節(jié)巷道支護及其材料五、噴射混凝土支護噴射混凝土支護是用噴射機將混凝土混合物噴射在巖石表面上硬化而成的一種支護。先將砂、石過篩，按配合比和水泥一同送入攪拌機內(nèi)攪拌，然后用礦車將拌合料運送至工作面，經(jīng)上料機裝入以壓縮空氣為動力的噴射機，在經(jīng)輸料管吹送到噴頭處與水混合后噴射在巖面上。六、錨噴支護錨桿和噴射混凝土雖各有優(yōu)點，但也都有不足之處。錨噴聯(lián)合支護，恰能做到使二者取長補短，互為補充，是一種性能更好的支護形式。錨桿與其穿過的巖體形成承載加固拱，噴射混凝土的作用則在于封閉圍巖，防止風化剝落，和圍巖結(jié)合在一起，對錨桿間的表面巖石起支護作用。思考題1．什么是巷道圍巖壓力，其影響因素有哪些？2．簡述巷道礦壓控制的途經(jīng)和方法？3．簡述金屬支架的類型及使用條件？4．簡述噴射混凝土支護的特點？5．什么是錨桿支護，從錨固方式、錨固長度方面錨桿支護如何分類？6．試分析如何提高錨桿的延伸率？

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《采煤概論》第三篇井巷掘進與支護第8章水平及傾斜巷道掘進

本章主要內(nèi)容第8章水平及傾斜巷道掘進第一節(jié)巷道斷面形狀第二節(jié)巷道掘進第三節(jié)煤及半巖巷掘進第四節(jié)傾斜巷道施工特點第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點思考題第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸一、巷道斷面形狀選擇我國煤礦巷道常用的斷面形狀是梯形、矩形和直墻拱形（如半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形，簡稱拱形），只是在特定的巖層和圍巖壓力條件下才選用不規(guī)則的形狀（半梯形）、圓形、橢圓形、封閉拱性等。巷道斷面形狀如圖8-1所示。

圖8-1巷道斷面形狀第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸二、巷道斷面尺寸的確定《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，巷道凈斷面，必須滿足行人、運輸、通風、安全設施、設備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途；存放和通過它的機械、器材或運輸設備的數(shù)量和規(guī)格；人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風量等。第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸設計巷道斷面尺寸時，應根據(jù)上述諸因素和有關規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定，首先定出巷道的凈斷面尺寸，并進行風速驗算；其次，根據(jù)支架參數(shù)，道床參數(shù)，計算出巷道的設計掘進斷面尺寸，并按允許加大值（超挖值），計算出巷道的計算掘進斷面尺寸；最后，按比例繪制包括水溝、墻角在內(nèi)的巷道斷面圖，編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸巷道斷面尺寸的確定方法和步驟如下：1.巷道凈寬度；2.巷道凈高度；3.巷道凈斷面；4.風速校核凈斷面；5.巷道設計掘進斷面積。圖8-2梯形雙軌巷道斷面尺寸計算圖第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸1.巷道的凈寬度梯形巷道的凈寬度是指：當其內(nèi)通行礦車、電機車時，車輛頂面水平的巷道寬度；當其內(nèi)不通行運輸設備時，凈寬度系指底板起1.6m高水平的巷道寬度。單軌巷道：雙軌巷道：式中：a——巷道不行人的一側(cè)運輸設備最突出部份與支護最突出部分的距離。一般不小于200mm或250mm。A——所用電機車或礦車中最大的寬度，從運輸設備規(guī)格表中可以查到，mm；c——巷道行人的一側(cè)運輸設備最突出部份與支護最突出部分的距離。一般不小于700mm以上。n——運輸設備之間的最小間隙，不得小于200mm。第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸巷道的凈寬度必須滿足從道渣面起1.6m的高度內(nèi)，留有寬度不小于0.8m的人行道。在設計梯形巷道凈寬時，常常采用根據(jù)標準頂梁的尺寸、棚腿斜角來推算巷道凈寬度的辦法定出巷道的凈寬度。2.巷道的凈高度梯形巷道的凈高系指渣面或底板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。巷道設計計算掘進高度：巷道計算掘進高度：渣面起巷道沉實前的凈高：渣面起巷道沉實后的凈高：軌面起巷道沉實前的凈高：第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸式中：h1——軌面起巷道沉實后的凈高：t——背板厚度，計算掘進斷面時取25mm；d——坑木直徑，若為金屬棚子則為柱截面高度；hb——道渣高度；δ——預留下沉量。ha——規(guī)平面到道渣棉高度；巷道的凈斷面積梯形巷道的支架棚腿常有80°左右傾角，所以有了巷道的凈寬與凈高，還要求出巷道頂板凈寬B1與底部凈寬B2，然后才計算出巷道的凈斷面。梯形巷道凈斷面：式中：3.風速校核凈斷面積生產(chǎn)礦井的巷道通常兼作通風用，因此還應按照《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定的允許最大風速進行驗算，即第一節(jié)巷道斷面形狀及尺寸式中：v——通過巷道風流的速度，m/s；Q——通過巷道的風量，m3/s；S——巷道的凈斷面機，m2；Vm——巷道允許通過的最高風速，m/s。《煤礦工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：礦井主要進風巷的風速一般不大于6m/s，輸送機巷或采區(qū)風巷一般不大于4m/s。設計時，應在不違反《煤礦安全規(guī)程》的原則下，按規(guī)范要求確定巷道斷面，以留有余地。設計出的巷道凈斷面積，不符合上述風速要求的，須加大斷面尺寸。4.巷道設計掘進斷面積巷道凈尺寸加上支架、道床尺寸便可得到巷道的設計掘進尺寸，進而求算出巷道的設計掘進斷面積。在實際工作中，爆破后的巷道表面不可能很光滑，會有一些凹凸不平的現(xiàn)象，因此，實際掘進斷面要比計算斷面加大3%左右。掘進斷面面積，是計算巷道掘進工作量是不可缺少的一個數(shù)據(jù)。第二節(jié)巖巷掘進巖巷掘進在我國煤礦目前主要仍采用鉆眼爆破破巖法，其主要工序包括：打眼、裝藥放炮、工作面通風、裝運巖石及巷道支護等作業(yè)。這些工序組成工作循環(huán)環(huán)，不斷重復這種循環(huán)，使巷道掘進不斷向前推進。打眼、清理巖石和巷道支護是最繁重的三個工序，所占時間比較長。工作面通風主要是為了排除爆破后的有毒氣體和供給新鮮空氣，是一種輔助作業(yè)。另外，架設保安用的臨時支護，敷設各種管道、修筑排水溝、鋪設軌道等，也都是掘進中的輔助作業(yè)。第二節(jié)巖巷掘進一、鉆眼爆破1．工作面炮眼布置掘進工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類。其起爆順序依次為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。掏槽眼的作用時首先在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出，在一個自由面的基礎上蹦出第二個自由面來，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造條件。按掏槽眼的方向可將掏槽眼的布置方式分為三類：即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。圖8-3斜眼掏槽炮眼布置圖第二節(jié)巖巷掘進2．爆破參數(shù)的確定爆破參數(shù)包括:炸藥消耗量;

炮眼直徑：炮眼直徑是根據(jù)藥包直徑來確定的。一般的標準藥卷直徑為32及35mm，炮眼直徑要比藥卷直徑大4～7mm,這樣炮眼直徑就是36～42mm。炮眼深度:合理的炮眼深度確定的依據(jù)是：炮眼利用率比較高（一般不低于85～90%）；鉆眼和掘進速度快；巷道掘進成本低。炮眼數(shù)目:炮眼數(shù)目可以按照一個循環(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。第二節(jié)巖巷掘進3.裝藥結(jié)構(gòu)與起爆掏槽眼與輔助眼的裝藥結(jié)構(gòu)，有正向連續(xù)裝藥與反向連續(xù)裝藥兩種。在煤礦巷道掘進中，最好使用多段毫秒雷管，按照規(guī)定的起爆順序全斷面一次起爆。第二節(jié)巖巷掘進4.鉆眼工作1)定向工作為了在工作面正確布置炮眼和掌握巷道掘進方向和坡度，鉆眼前應檢查巷道的中線和腰線。利用礦用激光指向儀指示中線位置既準確又省時。激光指向儀固定在距工作面100m遠的巷道中線位置上，激光光束在工作面巖壁上顯現(xiàn)的紅光點，即為中線位置。掘進時，根據(jù)它既可確定炮眼位置，又可確定腰線位置。第二節(jié)巖巷掘進2）多臺鑿巖機工作為縮短鉆眼總時間，組織快速施工，在采用氣腿式鑿巖機鉆眼時，一般多采用多臺鑿巖機平行作業(yè)，在中硬巖石中可按1.5～2.0m2配備一臺，在堅硬巖石中可按1.0～1.5m2配備一臺的標準確定。第二節(jié)巖巷掘進3)鉆眼工作的機械化隨著高速高頻鑿巖機的出現(xiàn)和中深孔爆破方法的使用，以及光面爆破的推廣，為進一步提高鉆眼效率、降低勞動強度和實現(xiàn)快速掘進的迫切需要，在巖巷掘進中正在積極推廣應用鑿巖臺車及鑿裝聯(lián)合機組。采用鑿巖臺車并配以重型鑿巖機鉆眼，具有鑿巖速度快，作業(yè)人員少，鉆眼效率高，勞動強度低，鉆眼質(zhì)量高等優(yōu)點。但鉆眼與裝巖不能平行作業(yè)，鑿巖臺車與裝巖機更換進出工作面的時間較長，在雙軌大斷面巷道中才便于使用。采用鉆裝機并配以重型鑿巖機鉆眼，除具備鑿巖臺車的全部優(yōu)點外，它本身帶有裝巖設備，實現(xiàn)了鉆眼、裝巖綜合機械化，同時一機多用，提高了設備利用率，但由于鉆裝機構(gòu)比較復雜，作業(yè)環(huán)節(jié)多，目前只在一些大型礦山使用。第二節(jié)巖巷掘進二、裝巖與調(diào)車裝巖與調(diào)車是巷道掘進中比較繁重的工作，一般情況下，裝巖時間約占掘進循環(huán)時間的35～50%，個別情況甚至達到75%。因此，提高裝巖機械化水平及其生產(chǎn)率是實現(xiàn)快速掘進的主要措施。第二節(jié)巖巷掘進（一）巖石裝載設備鏟斗裝巖機、耙斗裝巖機、蟹爪式裝巖機等。（二）調(diào)車工作常用調(diào)車方法有以下幾種：固定錯車道調(diào)車法浮放道岔調(diào)車法轉(zhuǎn)載輸送機梭式礦車

ZS-60型蟹爪式裝巖機

耙斗裝巖機的外形圖

耙斗裝巖機的傳動系統(tǒng)

圖8-13固定錯車場

1—裝載機；2—礦車；3—空車；4—重車方向；5—空車方向；6—電機車

圖8-14單軌浮放雙軌道岔

1—道岔；2—浮放軌道；3—支撐裝置圖8-17梭式礦車

1－板式輸送機轉(zhuǎn)載輪；2—車幫；3—傳動鏈；4—底盤；5—車輪底架；6—車輪；7—減速裝置。

第二節(jié)巖巷掘進三、巖石平巷掘進機械化作業(yè)線1．多臺氣腿式鑿巖機鉆眼—鏟斗后卸式或耙斗式裝載機裝巖——固定錯車場或浮放道岔或調(diào)車器調(diào)車——礦車及電機車運輸；這種作業(yè)線簡單易行，但機械化程度較低，在我國煤礦應用最多。2．多臺氣腿式鑿巖機鉆眼—鏟斗側(cè)卸式或耙斗式裝載機裝巖——膠帶轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載——礦車及電機車運輸；這種作業(yè)線與上述第一條作業(yè)線相比，是以增加膠帶轉(zhuǎn)載機來實現(xiàn)快速掘進的。3．多臺氣腿式鑿巖機鉆眼—蟹爪式裝載機或耙斗式裝載機裝巖——梭式礦車轉(zhuǎn)運——電機車牽引；這種作業(yè)線以采用梭式礦車來實現(xiàn)快速掘進，但必須有直接卸載條件，設備較復雜。第二節(jié)巖巷掘進4．由鑿巖臺車鉆眼--鏟斗側(cè)卸式裝載機裝巖--膠帶轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載--礦車及電機車運輸；這種作業(yè)線提高了鉆眼機械化水平，加快了鑿巖速度，它適用于大斷面巖石巷道（12m2以上）掘進。5．鉆裝機鉆眼與裝巖--膠帶轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載--礦車及電機車運輸；這條作業(yè)線實現(xiàn)了鉆眼、裝巖綜合機械化，不需花費鑿巖臺車與裝載機更換進出的調(diào)動時間。鉆裝機一機多能，既能鉆眼又能裝巖，如還能打錨桿眼，我國習慣稱它為鉆裝錨機。圖8-18為ZZM8-12型鉆裝錨機組。圖8-18ZZM8-12型鉆裝錨機組

1－中間掛斗鉆臂；2—鉆臂；3—轉(zhuǎn)柱油缸；4—溜槽；5—臺車；

6—支承油缸；7—前支千斤頂；8—推進器；9—耙斗；10—尾輪第二節(jié)巖巷掘進6．巖巷掘進機巖巷掘進機是采用機械破巖，并能實現(xiàn)破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、臨時支護、噴霧防塵諸工序的一種聯(lián)合機組，所以也稱聯(lián)合掘進機。巖巷掘進機與鉆眼爆破法相比較，具有機械化程度高，速度快，成巷質(zhì)量好，節(jié)省人力，效率高，對圍巖破壞影響小，支護容易，工作安全等優(yōu)點。它的缺點是：設備重量大，動力耗量大，刀具壽命短，造價昂貴，工程成本高，機器安裝、檢修、拆除工作量大，只適用于較長的直巷道及曲率半徑很大的拐彎巷道。第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進沿煤層掘進的巷道，如果在掘進斷面中，煤層占4/5以上者（包括4/5在內(nèi)），稱為煤巷。在巷道掘進斷面上既有煤層，又有巖層。當巖層（包括夾石層）占掘進工作面面積的1/5～4/5時，即稱半煤巖巷道。第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進一、煤巷掘進(一)破煤方法1.鉆眼爆破破煤法圖8-19煤巷掘進的掏槽方法

a—扇形掏槽；b—半楔形掏槽；c—復式掏槽第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進2.風鎬破煤風鎬破煤是一種簡單易行的方法，所需設備少，并能減少瓦斯爆炸的危險，也有利于通風。因此，在巷道頂板破碎或煤質(zhì)松軟易于塌落的巷道，以及雖經(jīng)通風而瓦斯?jié)舛热越挡坏皆试S放炮的濃度時，用風鎬落煤就比較合適。（二）裝煤方法人力裝煤裝煤機裝煤圖8-20ZMY型裝煤機第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進(三)支護工作針對受采動影響的巷道壓力大、巖石移動和變形速度大的特點，目前，在國內(nèi)外積極推廣應用了各種類型的錨桿支護，取得了較好的效果。在圍巖極其破碎，不宜采用錨桿支護時，使用U型鋼可縮性支架較為理想。如巷道服務時間較長，或煤壁易風化時，則可在安設錨桿后，在對煤壁進行噴漿處理。在一些生產(chǎn)能力較小的礦山，梯形工字鋼支架也在使用，但已逐步被淘汰。第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進二、半煤巖巷道掘進結(jié)合巷道用途及沿薄煤層掘進的特點，掘進半煤巖巷道必須考慮煤層與巷道的位置關系、正確的炮眼布置方法、合理的施工組織。1.巷道位置的選擇半煤巖巷道掘進時，有挑頂、臥底、挑頂兼臥底三種情況，如圖8-21所示。半煤巖巷道采石位置的三種情況

a—挑頂；b—臥底；c—挑頂兼臥底第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進采用那種位置為宜，應綜合考慮生產(chǎn)要求，便于維護和施工難易等因素，在多數(shù)情況下，應盡可能不要挑頂而是臥底，以保證頂板的完整性和穩(wěn)定性。只有煤層具有薄層偽頂式，才采用挑頂。實際上，一條巷道挑頂或臥地并非一成不變。為了保證巷道順直及一定坡度，挑頂臥底的三種情況往往都會發(fā)生，甚至暫離煤層進行全巖掘進的情況也是有的。第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進2．炮眼布置特點由于煤層較軟，所以掏槽眼一般布置在煤層部分，圖8-22為某礦半煤巖巷道工作面炮眼布置一例。圖8-22半煤巖巷道工作面炮眼布置一例第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進3．施工組織特點半煤巖巷道的施工組織有兩種形式。一是煤、巖不分，全斷面掘進；這種方式組織簡單，能加快掘進速度，但這種組織形式所出的煤灰份很高，煤的損失也很大。顯然這種施工組織用在厚度小于0.5m、煤質(zhì)不佳的半煤巖巷道較為合適。另一種為分掘分運的組織形式，即先掘運煤，然后在掘運巖石。這種方式保證了煤的質(zhì)量，但工作組織復雜，影響了掘進速度。第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進三、煤及半煤巖巷道聯(lián)合掘進機掘進煤及半煤巖巷道聯(lián)合掘進機能夠破煤、裝煤并將煤轉(zhuǎn)運到運輸設備上。它具有工序少、速度快、效率高、質(zhì)量好、施工安全、勞動強度小等優(yōu)點。隨著錨桿支護的應用，這種掘進方式已在我國大中型煤礦中得到了推廣應用。圖8-23為ELMB型煤及半煤巖聯(lián)合掘進機。圖8-23ELMB型煤及半煤巖聯(lián)合掘進機第三節(jié)煤及半煤巖巷掘進四、煤巷施工機械化作業(yè)線1．掘進機—鏈板輸送機機械化作業(yè)線2．掘進機—膠帶轉(zhuǎn)載機—鏈板輸送機機械化作業(yè)線3．掘進機—膠帶轉(zhuǎn)載機—可伸縮雙向膠帶輸送機機械化作業(yè)線第四節(jié)傾斜巷道施工的特點上山和下山是采區(qū)巷道中的傾斜巷道。自開采水平向上傾斜的巷道稱為上山，向下傾斜的巷道成為下山。一、上山掘進(一)炮眼布置由于巷道具有向上傾斜的特點，易于出現(xiàn)巷道上飄現(xiàn)象，因此，要求炮眼布置能使爆出的巷道傾斜角度符合規(guī)定。此外，放炮時要特別注意防止崩倒支架，所以多用底部掏槽。傾斜巷道施工時，每向上掘進75～100m，應設避炮硐。第四節(jié)傾斜巷道施工的特點(二)通風工作由于瓦斯輕于空氣，易于積聚在上山工作面附近，尤其在沿高瓦斯煤層或其底板掘進時，更應注意加強工作面通風及沼氣檢查。在瓦斯涌出量較大的的礦井中，由下向上掘進上山時，隔一定距離就要用聯(lián)絡眼貫通，以利通風，如圖8—24所示.使用局部扇風機通風時，無論工作期間或交接班時，都不準停風。如因檢修停電等原因停風時，都要撤出人員，切斷電源，待恢復通風并檢查瓦斯后，人員才可進入工作面。圖8-24由下向上掘進的通風設施第四節(jié)傾斜巷道施工的特點(三)裝巖及提升運輸工作沿傾斜施工，破碎后的煤、矸要運出，施工設備、工具及支護材料要運入，而上、下山的長度往往較長，傾斜角度又各不相同，為此，要選擇合理的提升、運輸方案，以保證決速安全地施工。>35°時，煤、矸可沿巷道底板靠自重下滑；25～35°時，可用鐵溜槽；14～25°時，可以采用搪瓷溜槽。第四節(jié)傾斜巷道施工的特點(四)支護工作特點在傾斜巷道中，由于頂板巖石受重力的作用，有沿傾斜向下滑落的趨勢，因此在架棚時，棚腿要相對于頂、底板垂線向上傾斜一定角度，這個夾角稱為迎山角(圖8—28中β角)。圖8—28上山支架的迎山角第四節(jié)傾斜巷道施工的特點二、下山掘進(一)下山掘進的特點1)裝載工作比較困難。2)做好防排水工作，以免影響掘進工作進行。3)在掘進工作面附近一定要有可靠的擋車器，以防止礦車自然滑下時不致沖擊到工作面，保證工作面工人的安全。第四節(jié)傾斜巷道施工的特點(二)排水工作在掘進下山時，往往工作面都有積水。在處理方法上，必須先了解水的來源。1)上部平巷排水溝漏水；2)巷道頂、底板涌水；3)工作面的涌水。針對1、2兩種情況，可以把上部水溝用混凝土加固或用管子代替。同時沿下山每隔10～15m挖一橫水溝，如圖8—29所示。使水匯集到集水溝而流到中間水倉內(nèi)，然后用水泵排出。第四節(jié)傾斜巷道施工的特點對于流到工作面或工作面的涌水，可根據(jù)水量的大小采用不同的排水方法。工作面涌水小于5m3／h，可用礦車或箕斗隨矸石把水排出。當工作面涌水超過5m3／h，需要用水泵進行排水。(三)防止跑車的安全措施1)安全繩法(圖8—30)。在提升鋼絲繩的尾部鉤頭以上，聯(lián)結(jié)一根環(huán)形的鋼絲繩(安全繩)。提升時把安全繩套在礦車上，以免脫鉤跑車。第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點一、硐室的施工方法硐室施工具有以下特點：硐室的長度一般較小，斷面較大且多變化，故使用大型聯(lián)合掘進機械難于施展，多數(shù)硐室內(nèi)有設備基礎、預留管纜溝槽以及安起重梁等項施工；一個硐室與其他硐室或巷道相連，要注意施工的安全；硐室的出入口一般較小，材料供應、出矸與通風，排水均較困難。第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點(一)全斷面一次掘進法這種施工方法類似于巷道的一次成巷施工。由于斷面大，可以采用大型機械設備。(二)臺階工作面施工法正臺階工作面施工法，其上分層工作面超前施工，故亦稱為下行分層施工法；倒臺階工作面則稱為上行分層施工法。(三)導硐施工法導硐施工法即將整個硐室斷面，分為若干小斷面進行順序施工。并可分為頂部導硐施工法、上下導硐施工法及兩側(cè)導硐施工法。兩側(cè)導硐施工法第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點二、交岔點的施工交岔點系指巷道相交或分岔的地點。交岔點按其結(jié)構(gòu)可分為牛鼻子交岔點和穿尖交岔點；穿尖交岔點的優(yōu)點是長度短、拱部低，故工程量較小，施工較簡單，通風阻力也較?。坏撬某休d能力較低，故多應用在巖層堅固穩(wěn)定，最大寬度不超過5m，且巷道轉(zhuǎn)角大于45°的情況下。圖8—33牛鼻子交岔點和穿尖交岔點第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點在穩(wěn)定巖層中，交岔點可以采用全斷面一次掘進法，隨掘隨錨噴，一次完成。在中等穩(wěn)定的巖層中，若采用錨噴支護，仍可全斷面一次掘出，隨即打錨桿并噴上一薄層混凝土，待整個工程完成后，再補噴混凝土達到設計厚度；若采用料石或混凝土砌璇，為使頂板暴露面積不致過大，可以先將一條巷道掘出，然后刷幫挑頂，隨即進行砌璇，交岔點的璇體宜在最后砌成。第五節(jié)硐室及交岔點的施工方法特點在松軟巖層中施工交岔點，為了維護好頂板，保證施工安全，可以按圖8—34a所示的順序施工。亦可使用導硐施工法，如圖8—34b所示。圖8—34松軟巖層中交岔點的施工順序復習思考題1.巷道斷面形狀如何確定？2.簡述巷道斷面尺寸確定的步驟和方法。3.煤巷掘進與巖巷掘進相比在炮眼布置上有何特點？4.什么是半煤巖巷道？5.半煤巖巷道炮眼布置、施工組織有何特點？6.上山掘進與下山掘進相比，在炮眼布置、通風、裝巖及提升運輸、支護等方面有何特點？7.硐室的施工方法有幾種，各有何特點？8.交叉點的類型有幾種，在施工過程中有何特點？安徽理工大學

《采煤概論》第三篇井巷掘進與支護第9章立井開鑿

本章主要內(nèi)容第9章立井開鑿第一節(jié)立井斷面形狀及尺寸第二節(jié)立井普通開鑿法第三節(jié)特殊鑿井方法第四節(jié)立井井筒延深思考題第一節(jié)立井斷面形狀與尺寸一、立井斷面形狀立井井筒斷面分縱斷面與橫斷面。縱斷面中有井頸、井身、井底三個部分。橫斷面形狀有圓形、矩形和橢圓形等。橫斷面的形狀根據(jù)井筒的用途、服務年限、井筒穿過巖層的性質(zhì)及所用的支護材料確定。立井多采用圓形斷面，這是因為煤礦井筒所通過的地層多數(shù)不夠穩(wěn)定，而圓形斷面既便于施工又易于維護，還可承受較大的地壓。地壓小、服務年限不超過15a的小型礦井，有時采用矩形和多角形斷面。橢圓形斷面一般在改建、擴建舊的矩形斷面小井時應用。圖9-1立井井筒的組成1-翻籠硐室；2—裝載硐室第一節(jié)立井斷面形狀與尺寸二、立井斷面尺寸立井撕面尺寸的大小決定于井筒的用途、設備和所需要通過的風量。為便于采用標準設計，我國煤礦立井凈直徑按0.5m進級，凈直徑6.5m以上特殊布置的井筒或小煤窯井筒不在此限。井筒斷面布置方式大致有圖9-2中的幾種。圖9-2井筒斷面布置方式1－箕斗；2—罐籠；3—梯子間；4—管路電纜間；5—罐道梁；6—罐道；7—鋼絲繩罐道；8—防墜鋼繩第二節(jié)立井普通開鑿法目前，立井施工主要還是鑿巖爆破為主的普通施工法。立井施工過程可分為準備工作，表土施工和基巖施工三個部分。在表土施工中，破巖容易，而支護卻十分復雜。在基巖中掘進，破巖比較困難，需鉆眼爆破，而支護并不太困難。準備工作是為順利進行表土和基巖施工不可缺少的一步，應該周密細致的考慮和實施。立井在正常施工階段，要安裝專用鑿井井架，并自上而下設置下述供施工用的設施，如圖9-3所示。圖9—3立井井筒施工示意圖1—天輪；2—鑿井井架；3—卸矸臺；4—排水管；5—井蓋門；6—混凝土攪拌機；7—封口盤；8—混凝土輸送管；9—固定盤；10—吊泵通過口；11—吊盤上層盤；12—壁座；13—氣動絞車；14—吊盤下層盤；15—金屬模板；16—吊泵；17—抓巖機；18—吸水龍頭；19—卸矸溜槽；20—溜槽閘門21—臨時軌道；22—礦車；23—扇風機；24—壓風機房；25—穩(wěn)車；26—提升機房；27—風筒；28—滑架與保護傘；29—穩(wěn)繩；30—提升鉤頭；31—吊盤褲叉繩；32—喇叭口；33—吊盤定位絲杠；34—輸送混凝立的活節(jié)管；35—壓風管；36—吊盤折頁；37—分風器；38—風筒卡子；39—掛鉤；40—井圈；41—背板；42—撐柱；43—吊桶

第二節(jié)立井普通開鑿法鑿井井架是專門用于開鑿立井而設立的井架，多為裝配式金屬鑿井井架天輪平臺井筒內(nèi)的設備和管路一般均用鋼絲繩繞經(jīng)天輪平臺上的天輪由地面穩(wěn)車懸吊，管路每隔一定距離用專用管卡固定在懸吊鋼絲繩上。卸矸臺矸石吊桶提至卸矸臺上方卸矸，使矸石沿傾斜溜槽裝入自翻礦車或汽車，運至排矸地點。封口盤又稱井蓋，設在井頸上端，用作升降人員、設備、下放材料和拆裝各種管路的工作平臺。同時，又是保護井上、下工作人員的安全結(jié)構(gòu)物，要求堅固嚴密。固定盤為了安全，在封口盤下4～8m處還應設置一道固定盤，用梯子和井口相連。吊盤吊盤是進行井筒永久支護施工的工作盤，為金屬結(jié)構(gòu)，用一根或兩根鋼絲繩懸吊在地面穩(wěn)車上。為使其穩(wěn)定不翻盤，可做成雙層，間距3～4m，根據(jù)需要可以升降。穩(wěn)車穩(wěn)車設于地面，用于懸吊吊盤、吊泵和各種管路等設備和拉緊穩(wěn)繩。第二節(jié)立井普通開鑿法一、準備工作工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探資料作為設計依據(jù)，編制施工組織設計和施工預算，按設計要求進行施工準備。抓好風、水、電、路這些關鍵環(huán)節(jié)第二節(jié)立井普通開鑿法二、表土施工覆蓋在基巖上部直至地表的第四紀、第三紀風化沉積的土、砂、礫石層，統(tǒng)稱為表土層。表土挖掘工作應盡量實現(xiàn)機械化，以提高表土段井筒的施工速度和減輕工人的勞動強度。當機械化條件不具備時，亦可用鐵鍬、風鎬或打眼放炮等簡單工具和方法。第二節(jié)立井普通開鑿法三、立井基巖施工(一)鉆眼爆破工作在立井掘進中，鑿巖爆破工作是一項主要工序，約占整個循環(huán)時間的20～30％。1．鑿巖設備立井鉆眼用風鉆，與巖巷掘進相似，只是立井打眼是由上向下鉆進，所以進行機械化鑿巖時，通常是采用吊架(又稱鉆架)。第二節(jié)立井普通開鑿法2.爆破工作1)炸藥和雷管的選用立井掘進中多有涌水，巖石又比較堅硬，應選用抗水炸藥和采取防潮措施。采用毫秒雷管爆破比普通段發(fā)雷管起爆效果好。2)炮眼直徑和深度我國現(xiàn)場采用的炮眼直徑多為38～42mm，藥包直徑為32～35mm。眼深一般1.2～2.Om，少數(shù)可達3.0—4.5m。3)炮眼數(shù)目及排列一般是先確定炮眼排列方式，再根據(jù)排列方式確定眼數(shù)。4)裝藥、聯(lián)線、放炮和通風多用串裝藥，即將每個炮眼內(nèi)全部藥卷先在地面裝入特制的防水紙筒內(nèi)，在工作面裝藥時，將長藥卷—次裝入眼內(nèi)，做到安全和保證爆破效果，還可以縮短井下裝藥時間。

第二節(jié)立井普通開鑿法(二)立井掘進的裝巖、提升和排水1．裝巖工作裝巖是立井掘進中最繁重最費時的工序，約占循環(huán)時間的60%。抓巖機抓巖生產(chǎn)率是單位時間內(nèi)把矸石裝入吊桶的石方量，用m3/h表示。巖石較松軟，巖塊小而均勻，抓斗就易于插入、合攏、抓得滿，效率就高。圖9—10靠壁式抓巖機示意圖1—抓斗；2—抓斗鋼絲繩；3—斜梁；4—拉桿：，5—懸吊鋼絲繩；6—提升油缸；7—折臂油缸；8—回轉(zhuǎn)油缸；9—固定錨桿

圖9—9NZQ2—0.11型抓巖機1—機體；2—抓斗氣缸；3—活塞；4—雙層活塞桿；5—鉸鏈板；6—片；7—小軸；8—起重器氣虹；9—活塞；10—活塞桿；11—護繩環(huán)；12—鋼絲繩；13、14—配氣閥第二節(jié)立井普通開鑿法2．提升工作一般使用的提升容器是吊桶，若提升速度不變，提升能力和吊桶容積成正比。矸石吊桶容積一般為0.5～3.Om3；國外已有4～8m3大吊桶。加大吊桶容積需有大型提升設備，最好利用永久提升設備。3．排水工作若涌水量小于8m3／h,可用壓氣泵將水排入吊桶帶走；若涌水量每小時在8～50m3／h中間時，可用吊泵排水；涌水量再大時，應設中間泵房，中間截水，進行多段排水。此外，在井筒掘進過程中，還應有良好的照明和信號設備。第二節(jié)立井普通開鑿法砌筑永久支架使用的材料有料石、澆灌混凝土、噴射混凝土等。1．料石砌璇2．整體混凝土井壁施工1)測量2)立模3)混凝土輸送4)接茬3．噴射混凝土井壁施工第三節(jié)特殊鑿井方法當遇到流沙、淤泥等不穩(wěn)定土層時，為實現(xiàn)打干井，并能順利鑿井，就要利用特殊施工方法。一、板樁法板樁法是在土層開挖前，預先將板樁沿井筒周邊外緣密集的打入土中，然后在它的保護下進行掘進。圖9—13斜板樁法掘進立井1—木質(zhì)板樁；2—井圈；3一槽鐵圈第三節(jié)特殊鑿井方法二、沉井法沉井法就是在土層開挖前，把預制好的永久井壁，按井筒位置沉入土中，然后在它的保護下進行掘進。這種方法可節(jié)省臨時支護，所通過的土層可比板樁法厚些。圖9—14