井巷掘進(jìn)與支護(hù)

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1、第四章井巷掘進(jìn)與支護(hù)第一節(jié)　巖石的性質(zhì)及分級(jí)第二節(jié)　鉆眼爆破與巷道斷面形狀第三節(jié)　水平及傾斜巷道的掘進(jìn)與支護(hù)第四節(jié)　立井開鑿與延深第一節(jié)巖石的性質(zhì)及分級(jí)井巷掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)一項(xiàng)經(jīng)常而重要的工作。井巷掘進(jìn)工藝包括破巖、裝巖、運(yùn)巖和支護(hù)等。破巖和支護(hù)的主要對(duì)象是各種不同的巖石，其物理力學(xué)性質(zhì)各異。因而，了解巖石的性質(zhì)，對(duì)于合理的確定破巖方法和支護(hù)方式，選用適當(dāng)?shù)蔫弾r機(jī)械、爆破器材和掘進(jìn)機(jī)械，以及正確確定工作定額，具有重要的意義?！皥?jiān)固性系數(shù)f”：表示巖石破壞的難易程度。式中R——巖石的抗壓強(qiáng)度，MPa；巖石強(qiáng)度分級(jí)表級(jí)別堅(jiān)固性程度巖石堅(jiān)固性系數(shù)f

2、I最堅(jiān)固的巖石最堅(jiān)固、最致密的石英巖及玄武巖，其它最堅(jiān)固的巖石20II很堅(jiān)固的巖石很堅(jiān)固的花崗巖類：石英斑巖，很堅(jiān)固的花崗巖，硅質(zhì)片巖；堅(jiān)固程度較I級(jí)巖石稍差的石英巖；最堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r15III堅(jiān)固的巖石致密的花崗巖及花崗巖類巖石，很堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，石英質(zhì)礦脈，堅(jiān)固的礫巖，很堅(jiān)固的鐵礦石10IIIa堅(jiān)固的巖石堅(jiān)固的石灰?guī)r，不堅(jiān)固的花崗巖，堅(jiān)固的砂巖，堅(jiān)固的大理巖，白云巖，黃鐵礦8IV相當(dāng)堅(jiān)固的巖石一般的砂巖，鐵礦石6IVa相當(dāng)堅(jiān)固的巖石砂質(zhì)頁(yè)巖，泥質(zhì)砂巖5V堅(jiān)固性中等的巖石堅(jiān)固的頁(yè)巖，不堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，軟的礫巖4Va堅(jiān)固性中等的

3、巖石各種不堅(jiān)固的頁(yè)巖，致密的泥灰?guī)r，3VI相當(dāng)軟的巖石軟的頁(yè)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(dāng)軟的巖石碎石土，破碎的頁(yè)巖，結(jié)塊的卵石及碎石，堅(jiān)硬的煙煤，硬化的粘土1.5VII軟巖致密的粘土，軟的煙煤，堅(jiān)固的表土層1.0VIIa軟巖微砂質(zhì)粘土，黃土，細(xì)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(xì)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井巷施工首先要破碎巖石，常用的破巖方法有機(jī)械破巖和

4、爆破破巖兩種。進(jìn)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(yùn)的塊度。因此，鉆眼爆破可分為兩項(xiàng)主要工作：鉆眼工作和爆破工作。第二節(jié)鉆眼爆破與巷道斷面形狀一、鉆眼機(jī)械鉆眼（又稱鑿巖）機(jī)具按能源分，有電動(dòng)、風(fēng)動(dòng)、液壓、內(nèi)燃四種。按破巖機(jī)理來分，有沖擊式、旋轉(zhuǎn)式兩種。1．電鉆用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法

5、破巖，用電力為動(dòng)力。煤礦常用的有煤電鉆和巖石電鉆。2、風(fēng)鉆礦山一般常用的風(fēng)鉆有：手持式、氣腿式、伸縮式和導(dǎo)軌式幾種。3．全液壓鉆機(jī)液壓鑿巖機(jī)是以液壓為動(dòng)力的鑿巖機(jī)，它和風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)一樣，也由沖擊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及排粉系統(tǒng)等組成。YT-23型風(fēng)鉆外形4．掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車目前最廣泛采用的掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車，是在可自行的車體上，安立鉆臂，鉆臂上端安設(shè)推進(jìn)器。鑿巖機(jī)在推進(jìn)器的導(dǎo)軌上，因推進(jìn)機(jī)械的作用而前后移動(dòng)，完成鉆進(jìn)和退鉆的動(dòng)作。鉆臂可上下、左右擺動(dòng)，以便將鑿巖機(jī)安置在所需鉆眼的位置。臺(tái)車行走機(jī)構(gòu)有軌輪、履帶及輪胎三種形式。國(guó)產(chǎn)臺(tái)車目前以軌輪式為主。CGJ22

6、0.2型掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車二、鉆眼工具1、沖擊式鑿巖釬子：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(dòng)釬頭煤電鉆鉆具巷道斷面形狀與支護(hù)方法我國(guó)礦井中使用的巷道斷面形狀有矩形、梯形、多邊形、拱形、馬蹄形、橢圓形以及圓形等，而經(jīng)常使用的則是梯形和拱形兩種。巷道斷面形狀選擇梯形斷面的巷道能承受一定的側(cè)壓力。支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，在采準(zhǔn)巷道中應(yīng)用較多。拱形巷道斷面能承受較大的頂壓力和側(cè)壓力，也是我國(guó)目前礦山主要開拓巷道的基本支護(hù)形式。巷道斷面形狀的選擇主要應(yīng)考慮下列因素：一是巷道的圍巖性質(zhì)及地壓力，二是支架的材料，三是巷道的

7、用途及服務(wù)期限。巷道斷面尺寸（1）巷道的凈寬度B0巷道凈寬度指巷道內(nèi)側(cè)的水平距離。雙軌巷道：B0=2b+b1+b2+m單軌巷道：B0=b+b1+b2式中：b——運(yùn)輸設(shè)備的寬度；b1——運(yùn)輸設(shè)備到支架的間隔；b2——人行道的寬度；m——列車間最突出部分的寬度。（2）巷道凈高度巷道凈高度是指道碴面至拱頂內(nèi)緣(梯形巷道頂梁下綠)的垂直距離。巷道的高度必須保證行人方便及生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)囊?。主要運(yùn)輸巷道和主要通風(fēng)巷道的凈高不得低于2000mm，采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)巷道、運(yùn)輸巷道等凈高不得低于1800mm。巷道凈高度H0的計(jì)算式為：H0=h3+h0-h5式中：h3

8、——拱形巷道墻高；h0——拱形巷道拱高；h5——道碴厚度；（3）風(fēng)速驗(yàn)算生產(chǎn)礦井的巷道通常兼作通風(fēng)用，因此還應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定的允許最大風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算，即式中：v——通過