井巷掘進(jìn)與支護(hù)講義

1、工作面基本支架形式 井巷掘進(jìn)與支護(hù)井巷掘進(jìn)就是礦山井巷的開掘工作。礦山井巷是聯(lián)絡(luò)地面與礦床，階段，采區(qū)的通道，為采礦工作準(zhǔn)備必要的條件，因此井巷掘進(jìn)要超前于采礦工作。當(dāng)必要的超前關(guān)系形成后，掘進(jìn)與采礦還應(yīng)同時并進(jìn)，以保證礦井持續(xù)的進(jìn)行生產(chǎn)。通常把掘進(jìn)與采礦這種關(guān)系概括為“采掘并舉，掘進(jìn)先行”。這是礦井生產(chǎn)的基本規(guī)律之一，也是“開發(fā)礦業(yè)”，大打礦山之仗必須遵循的一條技術(shù)方針。 井巷掘進(jìn)與支護(hù)的基本問題是破碎巖石以獲得所需的井巷空間，和防止井巷圍巖破壞以保證正常生產(chǎn)和安全。目前破巖的主要方法是鑿巖爆破，而防止井巷圍巖破壞的方法是支護(hù)。第一節(jié)鑿巖爆破 鑿巖爆破也稱打眼放炮，它是在礦巖里鉆鑿出若干一定

2、深度和直徑的炮孔，在孔內(nèi)裝入炸藥并使炸藥爆炸，利用炸藥爆炸所放出的巨大能量使炮孔周圍的礦巖從原巖體上破落下來的過程。鑿巖爆破是當(dāng)前金屬礦山采礦和井巷掘進(jìn)最基本的礦巖破碎方法。 鑿巖 鑿巖就是鉆鑿容納炸藥的圓形炮眼。金屬礦山廣泛使用風(fēng)動沖擊式鑿巖機(jī)和鑿巖工具來鉆鑿炮眼。 沖擊鑿巖原理 如圖3-1所示，釬子在沖擊力作用下，鑿到巖石上，鉛子下方和旁側(cè)的巖石被破碎，形成一條溝槽這個動作稱為：沖擊,是形成炮眼的主要動作。隨后將釬子轉(zhuǎn)動一個角度，準(zhǔn)備承受下一次沖擊，這個動作就是“轉(zhuǎn)動”，它使眼底各部分巖石能較容易而均勻的被破碎。當(dāng)再次進(jìn)行沖擊時，在眼底又形成一條溝槽，如果釬子受的沖擊力足夠大，則兩條溝槽之

3、間的扇形巖石，在形成一一溝槽的同時就會被剪碎或震碎。破碎的巖粉用壓氣、壓力水等將其排出眼外，這個過程稱為“排粉”，它使釬子能經(jīng)常頂在眼底新的巖石面上。沖擊、轉(zhuǎn)動、排粉不斷循環(huán)的結(jié)果，就形成所需的圓形炮眼。2風(fēng)動沖擊式鑿巖機(jī) 風(fēng)動沖擊式鑿巖機(jī)主要有氣腿式、伸縮式和導(dǎo)軌式三種。井巷掘進(jìn)中常用氣腿式和伸縮式鑿巖機(jī)，如圖3-2和圖3-3所示。氣腿式鑿巖機(jī)是一種重量較輕的鑿巖機(jī)，用氣腿子支持和推進(jìn)，適于打水平和傾斜眼，也可不安裝氣腿子用于鉆鑿下向眼。打眼深度一般為23米，不超過5米，打眼直徑小于45毫米。目前國產(chǎn)的氣腿式鑿巖機(jī)主要有7655型、yt-30型、zy-24型等。 伸縮式鑿巖機(jī)也稱向上式鑿巖機(jī)

4、，鑿巖機(jī)體重量也較輕，其尾部固定安裝一個可以伸縮的氣筒，以支持和推進(jìn)鑿巖機(jī)，適于鉆鑿傾斜600900的向上眼。目前國產(chǎn)的伸縮式鑿巖機(jī)主要方y(tǒng)s-45型。為了提高鑿巖效率、減輕工人勞動強(qiáng)度，提高鑿巖機(jī)械化水平，在平巷掘進(jìn)中也逐漸采用了鑿巖臺車。3鑿巖工具 淺眼沖擊式鑿巖工具即指釬子。如圖3-4所示，釬子主要由釬頭、釬桿和釬尾組成。釬頭的作用是直接破碎巖石，它是耗損最大的部份。為便于制作、修磨和更換，常把釬頭做成能夠拆卸的，這類釬子稱為活頭釬子。金屬礦山廣泛使用活頭釬子，整體釬子使用甚少?！盎钼F頭”的釬刃部位一般都鑲焊耐磨，抗熱、硬度大的硬質(zhì)合金片。按釬刃的排列方式不同，釬頭形式可分為一字形、十字

5、形、t字形等。由于一字形釬頭制作簡單、修磨方便，故在金屬礦山獲得廣泛的使用。在節(jié)理和裂隙比較發(fā)育、易于夾釬和巖石極堅硬時。常采用十字形釬頭或其它形式釬頭。圖3-5為一字形硬質(zhì)合金釬頭。在井巷掘進(jìn)中，釬頭與釬桿一般采用錐形連接，如圖3-4b。 釬桿的作用是傳遞沖擊功和扭矩。沖擊式淺眼鑿巖用的釬桿，大多是中空六角鋼，內(nèi)接圓直徑為25.4和22.2毫米兩種。 釬尾的作用是直接承受沖擊功和扭矩。釬尾的規(guī)格及特性應(yīng)與所用的鑿巖機(jī)的要求相符，做到長短適合，端面乎整、光潔、并與釬子中心孔垂直，端面硬度適中等。釬桿和釬尾之間有一個釬肩（釬耳），釬肩的作用是保持釬尾在鑿巖機(jī)中的相對位置，有的鑿巖機(jī)因有墊錘（如y

6、s-45型）故釬子可無釬肩。 從釬頭到釬肩為釬桿的比度。井巷掘進(jìn)中一般均是一根釬子打到底，因此釬桿長度應(yīng)比炮眼深度大10-20厘米左右。有時由于釬頭的磨損和工作空間的限制，隨著炮眼的加深需幾根釬頭直徑和釬子長度不同的釬子完成一個炮眼的鉆鑿工作，這些釬子組成釬子組，釬子組中相鄰釬子長度差為400600 毫米，釬頭直徑差為12毫米 ，釬子長度遞增時，相應(yīng)的釬頭直徑遞減。 二、爆破 爆破是指把炸藥及起爆器材裝人炮眼內(nèi)，并使其爆炸。 1炸藥 炸藥是一種固體或液體的化合物或混合物，這種物質(zhì)受到一定的外界能量（熱、沖擊、摩擦等）作用時，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

7、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。 炸藥種類較多，目前我國冶金礦山主要使用硝銨類炸藥，其中以銨油炸藥使用最多，其次為2#巖石銨梯炸藥。 銨油炸藥是硝酸銨加燃料油（如柴油）和木粉混合而成。其配比為92：4：4。銨油炸藥加工簡單，便于各礦自制，原料來源豐富，成本低，安全性好，不含軍工原料（梯恩梯）。但按油炸藥貯存期短、易吸濕結(jié)塊，不抗水，威力和敏感度也較低。 2#巖石按梯炸藥是由硝酸餒、梯恩梯、木粉組成，配比為 85：11：4。梯恩梯是一種烈性炸藥，它使梯炸藥的威力和敏感度都比按油炸藥高，在堅固的巖石中爆破效果較好。同時銨梯炸藥中梯

8、恩梯含量不多，因此其敏感度仍符合安全要求。由于銨梯炸藥還是以硝酸銨為主要成份，所以仍有抗水性差、吸濕、結(jié)塊等缺點。 2起爆器材 炸藥雖為不穩(wěn)定物質(zhì)，但沒有一定外界能量的作用是不能引起爆炸的。供給炸藥一定外界能量以引起爆炸稱為起爆。起爆器材就是能引起炸藥爆炸的器材。井巷掘進(jìn)中所用的起爆器材主要有雷管和導(dǎo)火線。 （1）雷管：雷管是最常用的起爆器材它能直接起爆炸藥。有火雷管和電雷管兩種?；鹄坠苁怯脤?dǎo)火線產(chǎn)生的火焰來引爆的。其結(jié)構(gòu)如圖3一6a， 管殼的開口端用來插入異火線。當(dāng)導(dǎo)火線燃燒時，導(dǎo)火線產(chǎn)生的火焰，通過加強(qiáng)帽2中心的小孔， 引起敏感度極高的正起爆藥3爆炸。正起爆藥的爆炸又引起敏感度稍低但威力高

9、的副起爆藥4爆炸，從而引起炸藥藥包的爆炸。 在金屬礦山的井巷掘進(jìn)中，火雷管被廣泛地使用，但火雷管不能在有瓦斯、礦塵爆炸危險的礦井中使用。 電雷管是用電能來引爆的雷管，它除多了一個電力點火裝置外，其他部分的結(jié)構(gòu)與火雷管相同，如圖3一6b所示。電力點火裝置通電后，橋絲灼熱使發(fā)火藥球發(fā)火，從而引爆雷管起爆炸藥藥包。 電雷管分即發(fā)電雷管和延期電雷管，即發(fā)電雷管通電后立即爆炸，如圖3-6b。延期電雷管通電后經(jīng)一定時間才爆炸，按延期時間分為秒延期電雷管和毫秒延期電雷管，如圖3-6c和d。延期電雷管的發(fā)火藥球與正起爆藥間裝有緩燃劑，緩燃技能精確地控制延緩起爆時間。秒延期電雷管用精制的導(dǎo)火線作緩燃劑，現(xiàn)有7段

10、，各段間秒差約1秒。毫秒電雷管的緩燃劑是配制的延期藥，現(xiàn)有段數(shù)達(dá)20段，微差時間從25毫秒到300毫秒。 雷管威力的大小用它的號數(shù)表示（110），號數(shù)愈大，起爆能力愈大，礦用雷管一般用6號和8號。（2）導(dǎo)火線：導(dǎo)火線用來傳導(dǎo)火焰引爆火雷管。由藥心和包皮兩部分組成。藥心是稍加壓縮的黑火藥，為增加藥心強(qiáng)度，防止燃燒中斷，藥心中有三根棉線。包皮是幾層棉紗線和牛皮紙，并涂有瀝青等防水劑。 導(dǎo)火線有正常燃速導(dǎo)火線（120秒/米）和緩燃導(dǎo)火線（240秒/米）兩種，前者外皮全白色，后者外皮通常有三根紅色棉紗線。 井巷掘進(jìn)中主要使用導(dǎo)火線起爆法，也有使用電雷管起爆法的。 導(dǎo)火線起爆法：導(dǎo)火線起爆法的基本工序是

11、切割導(dǎo)火線，加工起爆雷管和起爆藥卷，裝藥和點火。切割導(dǎo)火線時，切割的長度要適中，首先保證安全，即點完所有炮孔并撤至安全地點后還有一段保險時間（60秒）；同時也應(yīng)力求節(jié)約，但最短不得小于1米，露出炮眼口的長度不得小于5-10厘米，切割時要直切，切口要平整。 加工起爆雷管就是把切好的導(dǎo)火線插到火雷管中，使導(dǎo)火線與加強(qiáng)帽接觸并用膠布纏繞固定。加工起爆藥卷即是把起爆雷管插入一個藥卷中，并用細(xì)繩等固定扎緊。裝藥就是用炮棍將藥卷送入炮眼中，并搗實。每個炮眼在適當(dāng)?shù)奈恢蒙涎b入一個起爆藥卷。最后用炮泥堵塞，以提高爆破效果。裝藥前應(yīng)檢查炮眼，并清除其中的巖粉和積水。全部炮眼裝藥完畢后，把導(dǎo)火線點火端切個斜口，露

12、出藥心，然后依次點火。如炮眼數(shù)較多，作業(yè)條件差，為保證安全，最好用母子導(dǎo)火線，點火筒，束把點火以及電阻絲點火等。導(dǎo)火線起爆法無法檢查爆破器材是否符合要求，也難以精確控制起爆時間，直接在工作面點火安全性也較差。但它操作簡便，靈活性大，因此在井巷掘進(jìn)中是應(yīng)用較多的一種方法。（ 2）電雷管起爆法：電雷管起爆法的主要工序是加工起爆藥卷，裝藥聯(lián)線和起爆。起爆藥卷的加工及裝藥與導(dǎo)火線起爆法基本相同。 聯(lián)線是將電雷管的腳線按一定方法聯(lián)接起來。主要有串聯(lián)、并聯(lián)和混合聯(lián)三種。井巷掘進(jìn)中使用串聯(lián)和并聯(lián)。聯(lián)線完畢后還可用爆破電橋進(jìn)行檢查。 線路導(dǎo)通后，人員撤至安全地點即可合閘起爆。起爆電源可用照明線、動力線或起爆器

13、等。電源必須保證一次起爆的電雷管數(shù)全部起爆。電雷管起爆法安全、準(zhǔn)確、可靠、但操作比較復(fù)雜，尤其在一次放炮數(shù)量不多時，不如火雷管起爆法簡便。 第二節(jié) 井巷支架 井巷支架的作用是支護(hù)井巷圍巖，以控制地壓防止圍巖變形和塌落，使井巷保持一定的斷面形狀和尺寸，保證正常生產(chǎn)和安全。一 地壓的概念 在未經(jīng)開掘的地下巖體內(nèi)，上部的巖石以自身的重量作用于下部巖石，下部巖石也以相等的反力作用于上部巖石，巖石處于一種應(yīng)力平衡狀態(tài)。開掘巷道后，巷道周圍的巖石失去支撐，原有的平衡狀態(tài)即被破壞，巷道圍巖中應(yīng)力重新分布，有的升高，有的降低。這種應(yīng)力的不平衡，促使圍巖產(chǎn)生變形以達(dá)新的平衡。 圍巖穩(wěn)固時，圍巖本身具有足夠的強(qiáng)度

14、，圍巖受力情況的變化，僅引起圍巖及其暴露面產(chǎn)生微小的變形，圍巖及暴露面仍然保持原有穩(wěn)固狀態(tài)。 圍巖不穩(wěn)固時，圍巖受力情況的變化，將引起圍巖及其暴露面產(chǎn)生較大的變形，當(dāng)超過圍巖的強(qiáng)度極限時，就產(chǎn)生裂縫而被破壞。對于水平巷道這種變形和破壞首先在頂板產(chǎn)生。如圖3-7所示，在不穩(wěn)固的巖石中開掘平巷，如不進(jìn)行支護(hù)，頂板就逐漸向下彎曲，隨后就出現(xiàn)一些逐漸擴(kuò)大，增多的縱橫交錯的裂縫，接著，原來的整體頂板巖石破壞，冒落。同時上部又產(chǎn)生新的裂縫并逐漸擴(kuò)大直至冒落，最后冒落成拱形，這樣形成的拱稱自然平衡拱。 自然平衡舉形成以后，拱上部的壓力就由巷道兩側(cè)的巖石來支承。如果兩幫巖石支承的壓力沒有超過巖石本身的強(qiáng)度，兩

15、幫巖石就不會被壓壞，自然平衡拱保持穩(wěn)定。如果支承的壓力超過巖石的強(qiáng)度，則兩幫就會逐漸產(chǎn)生裂縫并塌落，使巷道寬度增大，引起頂板巖石又一次冒落，最后再次形成新的自然平衡拱。 從以上可以看出，當(dāng)巷道圍巖不穩(wěn)固時，為防止圍巖的變形和塌落，保持一定的巷道斷面形狀及尺寸，就必須進(jìn)行支護(hù)。在巷道中架設(shè)的支架上就會受到因圍巖變形、破壞乃至冒落等所產(chǎn)生的壓力，我們把這種來自巷道圍巖的作用力稱為地壓。 圖3-7自然平衡拱形成過程示意圖 a-巷道受力開始變形；b-變形加劇裂縫增大開始冒落；c-繼續(xù)冒落出現(xiàn)拱形頂；d-冒落停止形成自然平衡拱 礦井支架按支架材料分為木材支架，混凝土支架，裝配式鋼筋混凝土支架，石材支架，

16、金屬支架，噴射混凝土和桿柱等，其中以木材支架，混凝土支架，噴射混凝土和桿柱應(yīng)用較多。 礦井支架的木料以松木使用最多。木材具有一定的強(qiáng)度和可縮性，重量輕，容易加工和架設(shè)，但耐火性差，易腐朽，使用年限短，強(qiáng)度也小。一般用在地壓小，服務(wù)年限短的井巷中。木材支架通常為梯形或矩形。水平巷道普通梯形棚子如圖3-9所示，垂直巷道常用的矩形井框支架如圖3-17所示。根據(jù)地壓的大小來確定棚子（或井框）的間距。地壓較小時，0.5一1.0米一架，稱為間隔棚子（或井框）支架；地壓較大時，所有支架緊密相接，稱為密集棚子（或井框）支架。 2混凝土支架 混凝土是由水泥、砂子，碎石按一定比例混合并加水?dāng)嚢枘潭傻娜嗽焓模?/p>

17、它作支架材料強(qiáng)度大、整體性好、防火、防水、抗腐蝕、服務(wù)年限也很長，故廣泛用于服務(wù)年限長地壓大、斷面大的井巷中?；炷林Ъ艹檎w澆灌混凝土支架?；炷林Ъ艿幕拘问綖橹北诠靶魏蛨A形。圓形用于垂直巷道的支護(hù)，如圖3-20b。直璧拱形用于水平巷道支護(hù)，如圖3-10。3噴射混凝土 噴射混凝土是以水泥、砂子、碎石作材料，按一定比例進(jìn)行干料混合，送人專門的噴射機(jī)中，以壓縮空氣為動力，使干料在噴嘴處與水混合為濕料，高速噴射到巷道表面，凝結(jié)硬化形成噴射混凝土以支護(hù)巷道。 噴射混凝上的組織結(jié)構(gòu)致密，能壓入圍巖的裂縫中膠結(jié)圍巖，增加圍巖整體性，能封閉巖面，防止圍巖進(jìn)一步風(fēng)化，同時支架與圍巖粘結(jié)成一整體共同承受地

18、壓，所以噴射混凝土支護(hù)質(zhì)量好、強(qiáng)度高。此外噴射混凝土支護(hù)是采用機(jī)械化施工、速度快、效率高、不用模板、支護(hù)工藝簡單等優(yōu)點，是一種有發(fā)展前途的新型支護(hù)方法，已為國內(nèi)外礦山廣泛使用。噴射混凝土的一個主要缺點是回彈，既浪費支護(hù)材料又惡化了作業(yè)條件，正在加以改進(jìn)。近年來采用長臂上安裝噴嘴和遙控裝置，已使工人不受回彈的影響。 4桿柱 桿柱又稱錨桿。桿柱支護(hù)是在巷道圍巖中鉆孔并安設(shè)桿柱，以錨固巖層，加固巷道圍巖來維護(hù)巷道。圖3-8為金屬楔縫式桿柱。桿柱安裝簡便，安全可靠，不占巷道斷面，成本較低，但不能防止圍巖的風(fēng)化和桿柱間“浮石”的冒落。 桿柱支護(hù)可以單獨使用，也可和噴射混凝土聯(lián)合使用。聯(lián)合使用時，稱為噴錨

19、支護(hù)，噴錨支護(hù)具有噴射混凝土和桿柱支護(hù)的優(yōu)點，增加了支護(hù)效果，在地壓較大的礦山，有代替混凝土支架的趨勢，目前使用噴錨支護(hù)的礦山日益增多。井巷支架的架設(shè)是勞動強(qiáng)度大，作業(yè)條件差，機(jī)械化程度較低的一個薄弱環(huán)節(jié)，今后應(yīng)大力研制和改進(jìn)井巷支護(hù)的機(jī)械化水平。特別應(yīng)注意錨桿臺車，混凝土噴射機(jī)等噴錨支護(hù)設(shè)備的研制及機(jī)械化水平的提高。 第三節(jié) 井巷掘進(jìn)與支護(hù)施工 平巷掘進(jìn)與支護(hù)金屬礦山的平巷一般為梯形或直壁拱形斷面。斷面形狀的選擇主要取決于支架類型，而巷道支架類型又取決于巖石穩(wěn)固性及使用年限的長短。 巖石較穩(wěn)固，使用年限短，一般多用木材支架，因而斷面形狀常為梯形，如圖3-9；巖石不穩(wěn)固，或使用年限長，采用混凝

20、土支架，巷道斷面為直壁拱形，如圖3-10；巖石很穩(wěn)固，使用年限又不長時，則可不支護(hù)，巷道斷面為自然拱形。巷道斷面尺寸主要根據(jù)巷道的用途及運輸，鑿巖等設(shè)備要求的尺寸大小來確定，并需根據(jù)通風(fēng)要求加以校正。掘進(jìn)工序平巷掘進(jìn)主要包括鑿巖，爆破，通風(fēng)，裝巖。支護(hù)等工序。這些工序依次進(jìn)行完畢稱為一個工作循環(huán)。每經(jīng)一個工作循環(huán)，巷道工作面就向前推進(jìn)一定距離，這個距離稱進(jìn)尺。（1)鑿巖爆破：鑿巖爆破的工作量一般占掘進(jìn)總循環(huán)時間的4060 %。 平巷掘進(jìn)中，通常采用氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，在平巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線中則采用鑿巖臺車。炮眼直徑為3846毫米，炮眼深度為1.22.5米，炮眼數(shù)目在20-40個左右、斷面愈大、巖

21、石堅固性系數(shù)（f）愈大、炮眼數(shù)愈多。工作面上的炮眼布置如圖3-11，按炮眼的作用和位置分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼。掏槽眼最先爆破、崩出一個楔形、錐形或柱形的槽穴，以造成第二個自由面。接著爆破輔助眼，它可崩落大量巖石，為周邊眼的爆破加大自由面。最后爆破周邊眼，它的作用是控制巷道輪廓、布置在巷道周邊，爆破后即可形成所需的巷道斷面形狀和尺寸。平巷掘進(jìn)一般采用硝按類炸藥，導(dǎo)火線起爆法。每個炮眼的總裝藥長度約為眼深的5/33/2，掏槽眼裝藥量比其他炮眼多15-20。 為了減少巷道表面凹凸不平的現(xiàn)象、減小對圍巖的破壞、達(dá)到較光滑地接近設(shè)計要求斷面，近年來出現(xiàn)了光面爆破等控制爆破技術(shù)，其基本特點是密集地布置

22、周邊眼，減少周邊眼裝藥量，以及嚴(yán)格控制周邊眼的起爆等。 圖3-11 平巷掘進(jìn)炮眼排列及各種炮眼的作用 炮眼排列及各種炮眼的名稱；13掏槽眼；47輔助眼；816周邊眼；b各種炮眼的作用（2）通風(fēng)：爆破后必須及時的進(jìn)行通風(fēng)，以便排除掘進(jìn)工作面的有害氣體及粉塵。通風(fēng)時間一般應(yīng)在20分鐘以內(nèi)。目前，廣泛使用軸流式局部扇風(fēng)機(jī)來完成掘進(jìn)工作面的通風(fēng)工作，局部扇風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式如圖3一12所示。（3）裝巖：裝巖就是將爆破下來的大量碎石裝入運輸容器，以便運出巷道。裝巖是一項繁重和費時的工序，占掘進(jìn)總循環(huán)時間的3550左右，因此提高裝巖機(jī)械化水平對提高掘進(jìn)速度有重要意義。平巷掘進(jìn)中，目前使用較多的裝載設(shè)備是鏟斗后卸

23、式裝巖機(jī)和礦車。如圖3-13所示，裝巖機(jī)以壓氣或電為動力。當(dāng)裝巖機(jī)向前運動時，鏟斗插入巖堆鏟取巖石，鏟滿后提升鏟斗，并使它向后翻轉(zhuǎn)，將巖石倒入裝巖機(jī)后面的礦車內(nèi)，然后使鏟斗下落，再次鏟裝。當(dāng)?shù)V車裝滿后，必須將重車及時的調(diào)走，空車及時的調(diào)進(jìn)來，以繼續(xù)裝巖，這個工作就是調(diào)車。雙軌巷道調(diào)車比較容易，單軌巷道調(diào)車比較困難。單軌巷道調(diào)車方法如圖3-14所示，圖3-14a用于斷面較大的單軌巷道，圖3-14b用于斷面較小的單軌巷道。 調(diào)車相當(dāng)麻煩和費時，使裝巖機(jī)每裝一車就要暫時停止工作，影響裝巖效率。近年來出現(xiàn)了一些解決平巷掘進(jìn)調(diào)車問題的設(shè)備，如斗式轉(zhuǎn)載機(jī)、梭式礦車等。它們都可保證裝巖機(jī)連續(xù)裝巖，直至裝完一

24、次爆破下來的全部巖石。 圖3-12 局部通風(fēng)方式示意圖 a-壓入式；b抽出式；c混合式；1扇風(fēng)機(jī)；2風(fēng)筒 圖3-13 裝巖機(jī)裝巖示意圖 1-礦車；2鏟斗卸載位置；3裝巖機(jī)；4鏟斗裝巖位置 斗式轉(zhuǎn)載機(jī)如圖315所示，斗車在裝巖位置時，裝巖機(jī)將碎石裝人斗車，裝滿斗車后，升降氣缸將托臺和斗車升至轉(zhuǎn)載運行位置，斗車的風(fēng)動馬達(dá)推動斗車在礦車上向后運行，運行至預(yù)定卸載的礦車上，打開斗車底部的扇形門，將碎石卸人礦車中，然后返回托臺，降至斗車裝巖位置。斗車卸載順序是從最遠(yuǎn)的一個礦車起，依次裝滿每個礦車。為保證裝巖機(jī)能連續(xù)裝巖，裝巖機(jī)和列車之間應(yīng)有兩臺斗式轉(zhuǎn)載機(jī)，一臺供裝巖機(jī)裝巖，另一臺向礦車卸載。 圖3-14

25、 單軌巷道調(diào)車方法示意圖 a-浮放雙軌錯車道岔調(diào)車；b錯車道調(diào)車 梭式礦車是一種底部裝有運輸機(jī)的大容積礦車，如圖3-16所示。它通過運輸機(jī)的移動使梭式礦車逐漸裝滿。當(dāng)一次爆破下來的巖石量大時，可將幾十梭式礦車組合成列車，以裝完全部巖石。 在平巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線中，裝載設(shè)備有裝巖機(jī)、斗式轉(zhuǎn)載機(jī)，列車；或裝巖機(jī)，梭式礦車等。此外，也可用輪胎式自行設(shè)備，如能完成裝，運，卸三項作業(yè)的裝運機(jī)，鏟運機(jī)等.（4）支護(hù)：支護(hù)是指在巷道內(nèi)安設(shè)支架。支架有臨時支架和永久支架兩種。永久支架的架設(shè)可以落后于掘進(jìn)工作面一定距離但又與掘進(jìn)工作平行作業(yè)，也可以在掘進(jìn)工作結(jié)束后再架設(shè)。只有極不穩(wěn)固的巖石，隨掘進(jìn)工作的進(jìn)行，才

26、必須安設(shè)臨時支架，以保證掘進(jìn)工作安全而正常的進(jìn)行。掘進(jìn)完畢后，再把臨時支架換成永久支架。 如前所述，巷道是否需要進(jìn)行支護(hù)工作，以及用那種支架來支護(hù)巷道，主要取決于圍巖的穩(wěn)固性及使用年限的長短。 圖3-15 斗式轉(zhuǎn)載機(jī)示意圖1-斗車轉(zhuǎn)載運行方向；2斗車運行初始位置；3轉(zhuǎn)載時托臺位置；4裝巖時斗車位置；5裝巖時托臺位置；6車架；7升降氣缸 圖3-16梭式礦車示意圖1-活動人字形板；2隨運輸機(jī)運動的裝載板；3礦巖移動方向；4裝巖機(jī);5轉(zhuǎn)動鏈輪；6鏈板運輸機(jī) 二、天井掘進(jìn)與支護(hù) 天井的斷面形狀和尺寸，主要取決于天井的用途和格間數(shù)目。斷面形狀通常為矩形（圖3-17）溜礦井和通風(fēng)井采用圓形。圓形天井直徑一

27、般為2米左右；矩形天井常以梯子間的長度作為天井?dāng)嗝娴亩踢?，一般? 520米，矩形天井的長邊按格間數(shù)目、排列及大小來確定，一般為2 02 5米左右。梯子間尺寸按保安規(guī)程的要求確定，放礦間的最短邊應(yīng)大于所放礦巖最大塊度的三倍，提升間應(yīng)保證材料設(shè)備順利通過。 圖3-17矩形天井橫斷面及支架 a-橫撐支護(hù)；b密集井框支護(hù)目前國內(nèi)天井掘進(jìn)多采用普通掘進(jìn)法和吊罐掘進(jìn)法。少數(shù)礦山還采用在天井全斷面鉆鑿若干個貫穿天井全高的深孔，自下而上逐次分段爆破的深孔法。 1普通掘進(jìn)法 普通掘進(jìn)法是從下而上架設(shè)梯子和工作平臺，在工作臺上進(jìn)行鑿巖爆破工作以掘進(jìn)天井的一種施工方法。如圖3-18所示，工作臺是在橫撐支柱上鋪以厚

28、35厘米的木板構(gòu)成。工作臺距工作面1.52.0米。 天井掘進(jìn)主要工序仍為鑿巖爆破，通風(fēng)，裝巖及支護(hù)等。 鑿巖和裝藥工作在工作臺上進(jìn)行。鑿巖爆破作業(yè)爆破工作基本與平巷掘進(jìn)相同，但由于是從下向上掘進(jìn)，以及工作空間和聯(lián)絡(luò)等限制。具有以下特點： 用ys-45型等伸縮式鑿巖機(jī)鉆鑿上向眼，每個炮眼均需一組釬子（釬子組）來鉆鑿。（2）采用電雷管起爆法或電阻絲灼熱導(dǎo)火線起爆法。 (3）爆破前必須在梯子間和提升間頂部架設(shè)傾斜的落礦臺，以防止梯子間被損壞，并使崩落的礦巖借自重溜人放礦間。 由于爆破產(chǎn)生的有害氣體比空氣輕、天井又是自下而上的掘進(jìn)，因此天井掘進(jìn)時通風(fēng)非常困難，需要的通風(fēng)時間也較長，必須采用機(jī)械通風(fēng)、通

29、風(fēng)方式常為抽出式。 圖3-18 普通掘進(jìn)法掘進(jìn)天井示意圖 1-放礦格；2梯子格；3提升格；4落礦臺；5溜子口；6礦車 裝巖工作較簡單，爆破下來的礦巖借自重落人放礦間，然后由溜子口裝入礦車。放礦間可暫時儲棄部分碎石，因此裝巖工作不影響鑿巖工作的進(jìn)行。 隨著工作面的推進(jìn)，必須及時進(jìn)行支護(hù)，以便架設(shè)梯子和工作平臺，為下一個循環(huán)作準(zhǔn)備。矩形天井的支架型式主要取決于圍巖的穩(wěn)固性。圍巖穩(wěn)固時用橫撐支護(hù)，如圖3一17a；圍巖不穩(wěn)固時采用密集井框支架，如圖3一17b。 普通掘進(jìn)法掘進(jìn)速度慢、勞動強(qiáng)度大、通風(fēng)困難、材料消耗多、工作安全性差，因此多用在缺乏設(shè)備、圍巖不穩(wěn)或短天井掘進(jìn)中。在一般條件下，目前已比較普遍

30、地采用吊罐掘進(jìn)法。 2吊罐掘進(jìn)法 如圖3一19所示，吊罐法是在天井全高上沿中心線先鉆一直徑100150毫米的鉆孔，在天井上部水平安設(shè)游動絞車、通過中央鉆孔用鋼絲繩沿天井升降吊罐。吊罐是鑿巖、裝藥的工作臺，也是升降人員、設(shè)備工具等的提升容器。爆破前將吊罐下放至下部水平、距天井口45米處即可。 吊罐法的掘進(jìn)工序與普通法基本相同，但有如下特點：（l）由于中心鉆孔的存在、改善了通風(fēng)條件，縮短了通風(fēng)時間 圖3-19 吊罐法掘進(jìn)天井示意圖 1-游動絞車；2折疊式吊罐；3裝巖機(jī)；4礦車（2）爆破下來的礦巖借自重落至下部水平巷道底板上，然后用裝巖機(jī)裝人礦車；（3）不架設(shè)梯子、工作臺等。 三、豎井掘進(jìn)與支護(hù) 豎

31、井?dāng)嗝嫘螤詈统叽绲拇_定原則與平巷大致相同。巖石比較穩(wěn)固，斷面面積和深度不大，服務(wù)年限不長時，采用矩形斷面，木材支架；此外則多采用圓形斷面，混凝土支架。豎井?dāng)嗝嫘螤罴爸ёo(hù)型式如圖3-20所示。豎井?dāng)嗝娉叽缰饕Q于提升容器的數(shù)目及規(guī)格，梯子間和管子間的大小，各格間的布置方式等，此外還應(yīng)滿足通風(fēng)的要求。 豎井掘進(jìn)包括準(zhǔn)備工作、表土施工和基巖掘進(jìn)。準(zhǔn)備工作主要為修筑道路、平整場地、修建臨時建筑物和臨時井架，安裝掘進(jìn)所需的壓氣、通風(fēng)、提升、排水等設(shè)備以及材料、設(shè)備準(zhǔn)備等。表土施工即挖掘井筒所穿過的那部分表土。隨著表土的挖掘，必須安設(shè)臨時支架。表土挖掘完畢達(dá)到基巖后，即應(yīng)砌筑永久支架。 圖3-20 豎井?dāng)嗝嫘螤罴爸ёo(hù)型式 a-矩形斷面木材支護(hù)；b圓形斷面混凝土支護(hù) 基巖掘進(jìn)包括鑿巖爆破、通風(fēng)、裝巖、提升巖石、排水和支護(hù)等工序。它是豎井掘進(jìn)最基本的掘進(jìn)工作，如圖3-21所示。由于豎井是垂直向下掘進(jìn)、鑿巖爆破工作有如下特點：1用0