掘进工艺与安全

1、掘进工艺与安全一、 专业：采掘新工人二、 课程名称：掘进工艺与安全三、 课次：第一次课四、 授课时间：2006年五、 教学目的和要求：通过这次课的学习以后，学员们应了解和熟悉巷道掘进的目的和任务，巷道中、腰线，巷道分类，巷道地压，光面爆破，人工装岩，人力推车，巷道支护等基本知识。六、 教学重点：巷道地压七、 教学难点：巷道支护八、 授课形式或方法：讲述法九、 教具、仪器：挂图、在黑板上作示意图等十、 教学过程及内容提要：以煤矿掘进是为采煤作准备的讲起，必须按标准和要求进行施工，只有把煤采了后才能算掘进完成了任务。启发、诱导学员必须端正学习态度、认真听讲、做好课堂笔记。其讲述过程：巷道掘进基础知

2、识 巷道掘进钻眼爆破 煤岩装运 巷道地压与支护。十一、 每次课结束前5min布置适量的作业，以便巩固刚学的新知识。掘进工艺与安全一、巷道掘进基本知识1、井巷为进行采掘工作在煤层或岩层内所开凿的一切空硐。2、巷道掘进在岩（煤）体中，采用一定手段把部分岩（煤）石破碎下来，形成地下空间，接着对这个空间进行支护的工作，叫巷道掘进。3、巷道掘进的任务（1）破碎地下岩（煤）体，即破岩工作。（2）防止周围岩（煤）体破碎，即巷道支护。4、巷道掘进的破岩方法（1）钻爆法。（2）机械法（综掘法）。（3）风镐法。（4）水力破岩法等。5、煤矿最常用的巷道断面形状有梯形、拱形两种。6、巷道断面形状对顶板压力的适应性 在

3、以顶压为主的情况下，常见巷道断面形状按其周边破坏可能性大小的排列顺序为：圆形椭圆形曲墙拱形直墙拱形梯形矩形异形。7、巷道中、腰线中线是巷道在水平面内的方向线，他是指示巷道走向方向的基准。腰线是巷道在垂直面内的方向线，他是指示巷道坡度的基准。8、一次成巷一次成巷是把巷道施工中的掘进、支护、掘砌水沟（有条件的还应加上铺设永久轨道和管线的安装）三个部分的工程视为一个整体，在一定的距离内按照设计的断面、标高、方位及质量标准等要求，相互配合，前后连贯地最大限度地同时施工，一次做成巷道，不留收尾工作。9、井巷掘进的工序主要工序：破岩、装岩、运岩、支护。辅助工序：通风、排水、掘砌水沟、铺轨、管线铺设、测量、

4、防尘等。10、巷道按煤岩划分的类别（1）煤巷：巷道掘进断面煤层若占4/5或4/5以上的叫煤巷。（2）岩巷：巷道掘进断面岩层若占4/5或4/5以上的叫岩巷。（3）半煤岩巷道：巷道掘进断面岩石占1/54/5的（不包括1/5及4/5在内）则叫半煤岩巷。二、巷道掘进的钻眼爆破1、掘进工作面的炮眼种类及其作用掘进工作面炮眼按用途和位置可分为：（1）掏槽眼：一般布置在巷道断面的中下部。其作用首先是把工作面某一部分岩石破碎下来并将它抛出形成空腔，使工作面出现第二个自由面，为其他炮眼爆破创造条件。（2）辅助眼：又叫崩落眼，是布置在掏槽眼和周便眼之间的炮眼，起到大量崩落岩石和刷大断面的作用。（3）周边眼：周边眼

5、是用来崩落岩石并形成巷道的设计轮廓断面，它是决定巷道成型的主要环节。2、光面爆破爆破后巷道成型规整，符合设计断面轮廓要求，保持围岩稳定，不产生或很少产生炮震裂隙的控制爆破技术，称为光面爆破（简称光爆）。3、使用风钻的开停顺序开钻时要先开水后开风，钻完眼后或更换钻杆时，要先关水后关风。4、操作风钻时必须掌握以下要领（1）一条线（钎子、风钻、钻架和钻眼必须在同一垂面内，从后面向前面看）。（2）中心转。（3）靠边站。（4）给水适量。（5）钻眼应与岩石层理、节理方向成一定的夹角，尽量避免沿层理、节理方向钻眼。（6）多台风钻同时钻眼时，要做到定人、定机、定位、定眼位、定时间。（7）遇有突然停风、水时，应

6、将风钻取下，钻杆拔出，停止钻眼。（8）更换钻眼位置或移动钻架时，必须将风钻停止运转。（9）按时向风钻注油器内注油，不得无运滑油作业。（10）钻深眼时，必须采用不同长度的钻杆，开始时使用短钻杆。（11）钻完眼后，风钻进行空运转，吹净内部残存的水滴，防止零件锈蚀。然后将钻眼工具、设施撤出工作面，存放在安全地点：将风水管阀门关闭，软管盘放齐。5、光面爆破的质量标准掘进巷道光面爆破的质量效果应符合以下规定：（1）眼痕率，硬岩不应小于60%，中硬岩不应小于50%。（2）软岩中的巷道，周边成型应符合设计轮廓。（3）两炮的衔接台阶尺寸，眼深小于3米时，不得大于150毫米；眼深为5米时，不得大于250毫米。（

7、4）岩面不应有爆震裂缝。（5）巷道周边不应欠挖，平均线性超挖值应小于200毫米。6、眼痕率是指光面爆破后，可见眼痕的炮眼个数与不包括底板的周边眼总数之比。当炮眼眼痕长度大于炮眼长度的70%时，即算一个可见炮眼的眼痕。三、煤岩装运1、装岩（煤）的操作（1）装车时两腿前后叉开，两手前后握住锨把，铲满煤矸后用力向上绕过肩膀装入矿车，禁止向两旁水平旋转式装车，以防碰伤。眼睛要盯住锨走，不得背靠矿车乱装，以防锨不入车，影响装车效果，甚至锨碰伤人。（2）装车时人应站在矿车侧前方，两人同时装车时应站在矿车的两侧，作业人员互相照应，尤其在四角装车时，更应注意自身和他人安全。装车时要一前一后交错轮番进行，避免两

8、锨同时入车，以防撞伤对方。（3）装岩（煤）时要注意有无瞎炮，如发现瞎炮要及时按规定进行处理，未处理好之前，不准进行装岩（煤）工作。（4）不得挖空道心、棚腿柱窝和滑轮固定装置底根，要扫清装净两帮及水沟内浮矸、杂物。（5）用手搬大块矸石时，要注意大块矸石完整性。对于易于断裂、粉碎的大块矸石，不得用手搬运，防止矸石破裂折断而砸脚或碰伤他人，严禁两人共同抬运大块矸石装车。遇到大块煤矸要破碎，用大锤破碎矸石要看好层理、节理，周围禁止站人，以防伤人。（6）工作面有滑铁板时应在放炮前将铁板铺好，并用煤矸将铁板掩盖，防止放炮掀起。在装车过程中移动铁板时，应用撬棍。如用手抬时，要看好前面棚柱或巷道宽度，并做到几

9、人同时放下，以防挤伤手脚。（7）装车时，要注意工作地点周围的电缆、风筒、风水管路等，以防碰坏。（8）装车时，不要装的太满，矸块不得超过车帮宽度；在倾角超过25度的巷道中装车时，煤矸不得超过矿车上沿（9）使用刮板输送机运煤（矸）时，应在输送机运转时装煤（矸），停车时不得装载，以防压车启动困难。2、掘进工作面综合防尘措施（1）湿式凿眼。（2）使用水炮泥。（3）放炮喷雾（岩石三道喷雾器、半煤岩两道喷雾器、煤一道喷雾器）。（4）装岩洒水。（5）冲洗岩帮。（6）净化风流。（7）加强通风。（8）加强个体防护。3、人力推车规定煤矿安全规程中要求，人力推车必须遵守下列规定：（1）一人只准推一辆车。同向推车的间

10、距，在轨道坡度小于或等于5时，不得小于10米；坡度大于5时，不得小于30米；坡度大于7时，禁止人力推车；（2）在夜间或在井下，推车人必须备有矿灯，在照明不足的区段，应将矿灯挂在矿车行进方向的前端；（3）推车时必须时刻注意前方。在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或有障碍物，在坡度较大的地方向下推车以及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室出口时，推车人都必须及时发出警号；（4）严禁放飞车。4、人力推车注意事项（1）推车时两手不得扶在车角及车帮上，以防碰手；不准在道心推车，两脚应在轨道外侧，以便后面来车能及时躲避，并注意防止巷道两帮或风门等物体挤伤人；不准在车前拉车，严禁低头推车。（2）推车时应匀速

11、前进，严禁放手不管，不准蹲坐车滑行；在坡度较大的地方向下推车时，尤其要把握好速度，防止速度过快。（3）若前车停车时，必须立即发出警号通知后方。（4）在弯道推车时，除要减速外，还要加大外侧的推力，同时内侧用力往回扭，以迫使矿车转弯，避免掉道。（5）推车通过风门时，如是自动风门，要放慢车速，缓慢通过，严禁高速猛冲硬撞。如是非自动风门，应先减速、停车，用人工打开第一道风门，矿车通过后，将第一道风门关好，再打开第二道风门，车过后要及时将风门关好。严禁用车硬顶撞开风门，严禁两道风门同时打开，严禁车过后不及时关闭风门。（6）推车通过道岔时，要在减速停车后再搬道岔，通过后应将道岔搬回原位。（7）推车进入车场

12、后，应降低速度，发现红色信号灯或前面有障碍时，应立即停车。推到位置的矿车，应挂好钩或用木楔稳住，有阻、挡车器的地方要使用好阻、挡车器，以免跑车。（8）不得在自行滑动的坡道上停放车辆，严防跑车。（9）停止作业时，空重车要分别停放在空重车道上，不准把矿车留在中途巷道中。（10）如在运输大巷中推车时，必须经过井下运输调度站批准，并按调度指示推车，若推车中途掉道或特殊情况不能按时行车时，应尽快与调度站联系。5、矿车掉道处理 （1）立即在前后方设置标志，并迅速进行复轨； （2）复轨要有专人指挥； （3）先将矿车稳住，然后将掉道车轮复上轨道，当重车复轨困难时，可以暂时卸下货物，在矿车复轨后及时装上卸下的货

13、物； （4）复轨时尽量不要直接用手抬、肩扛，用撬杠（2米左右长）或其它器具复轨时，也要注意自身及他人的安全； （5）用机械复轨时，严禁生拉硬拖矿车； （6）在绞车道内抬车复位时，矿车的下方严禁站人，绞车牵引绳应保持拉紧状态，严禁脱钩拿道。四、巷道地压与支护1、巷道的围岩 岩体中因采掘而受到影响的部分叫围岩。其范围一般为井巷最大直线尺寸的35倍。2、巷道地压 在煤岩体内掘进巷道后，巷道围岩产生变形、位移、破坏甚至垮落，这些现象叫地压现象。 由巷道围岩变形、移动、破坏、垮落而作用在巷道支护上的力，叫做巷道地压。巷道地压可分为顶压、侧压、底压。巷道中来自顶板方向的压力就是顶压。3、影响巷道顶板管理的

14、主要工序（炮掘） （1）打眼工序。 （2）放炮工序。 （3）架棚支护工序。4、一般顶板岩石冒落经历的阶段（1）变形阶段；（2）松动阶段；（3）冒落阶段；（4）成拱阶段。5、煤矿巷道支护基本类型（1）架棚式。（2）锚喷式。（3）砌碹式。（4）联合式。6、巷道掘进工作面施工期间，日常顶板管理工作的内容（1）敲帮问顶。（2）控制工作面空顶距离（3）经常检查工作面后方支架的情况。（4）熟悉掘进巷道出现冒顶事故的原因，加强检查，做好预防工作。7、掘进工作面施工前应掌握哪些管理顶板的资料 （1）所掘进巷道的地质水文预测资料； （2）巷道通过的地质和构造预测图； （3）对施工中所要穿过的各种岩煤层岩性、裂隙

15、带、水、瓦斯含量等情况做出预测和分析。8、架棚支护的操作掘进巷道架棚的主要工序是：找落帮顶浮石；护帮顶；挖腿窝；栽腿子；架梁子；过顶；腰帮打木楔等。架棚时应按下列顺序操作：（1）将中、腰线延长到迎头；（2）挖柱窝至设计深度（为防止片帮伤人，挖柱窝前必须超前背帮）；（3）栽柱腿，看明暗并支撑稳定；（4）架棚梁，背齐顶帮，打紧木楔。9、架棚质量要达到“三好”（1）规格尺寸好；（2）结构受力好；（3）稳定性好。10、支架的迎山角 使棚腿中心线与巷道顶底板垂线之间有个夹角，称为支架的迎山角。一般每6或8由顶底板垂线顺倾斜向上挺一度。(一般直接顶层理、节理发育时，k【表示直接顶稳定系数】取小值，反之k取

16、大值)。架棚巷道岔角值的大小一般为7580或表示为170270mm/m，即棚腿每高1m，棚腿底向外岔开170270mm。巷侧压大时岔角取小值，侧压小时取大值。梯形棚一般扎角一帮应为400500mm。迎山角过大的叫“过山”，迎山角过小的叫“退山”。11、锚喷支护锚喷支护是以护为主的、以提高围岩自身的支护承载能力为手段的一类积极支护形式的总称。12、锚杆支护的作用（1）悬吊作用；（2）组合梁作用；（1、2两条适用于层状岩层）（3）挤压加固作用；（4）减小跨度作用。（3、4两条适用于块状岩石）13、喷射混凝土的作用（1）支撑作用；（2）充填作用；（3）隔绝作用；（4）转化作用。14、锚杆施工工艺（以

17、树脂锚杆为例） 敲帮问顶使用超前临时支护检查巷道规格定锚杆眼位打眼冲扫眼孔装树脂药卷用锚杆推入眼底 插入随机带的套筒扳手中锚杆机转动锚杆搅拌（2030s）停止转动（十几秒），但继续保持推力待树脂来劲后再使锚杆机转动，螺母即旋入锚杆，“拧断”剪力销，使锚杆承受张力，然后关闭马达风源。（当用电煤钻转动锚杆搅拌 2030s15min后上盖板拧螺母）。锚杆与岩层的角度一般不小于75。简单地讲锚杆支护操作主要有打锚杆眼和安装锚杆两道工序。15、喷射混凝土的潮料喷射混凝土的料有：干料、湿料、潮料三种。现在常用的是潮料。潮料就是先将喷射混凝土的骨料在地面或井下矿车内用水浇透，停放最少10h以上，其含水率保持

18、在7%8%，然后按水泥配合比拌合过筛即称为潮料。潮料的特征：用手抓起握紧成团，松手扬弃基本没有粉尘游离，即“手捏成团，松手即散，口吹无灰”。人工拌料时，水泥和砂、石应清底并翻拌三遍，使其混合均匀。机械拌料时间应大于2min。16、喷射混凝土时开停机的顺序开机时必须先给水，后给料，再开机，最后上料；停机时必须先停料，后停机，再关水，最后停风。17、掺入速凝剂的规定速凝剂的掺入量一般为水泥重量的24%。何时掺入为宜：必须边喷边放入喷射机中，与混凝土搅拌，拌入时间不得超过3min。加入速凝剂的混凝土喷射后，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。18、对喷射混凝土工艺的一般要求（1）合

19、理划分作业区段，区段最大宽度不应超过2m。相邻区段喷射接茬区域应成斜交接茬，其宽度为厚度的两倍。（2）喷射顺序：先墙后拱，从墙基开始，自下向上进行。（3）喷枪头与受喷面应尽量保持垂直，喷射口至喷射面的距离不大于1m。（当喷嘴的风压为01012Mpa时，喷嘴与受喷面应保持在112m以内。一般水压应比风压大01Mpa）。（4）喷头应按螺旋形一圈压半圈的轨迹移动，螺旋圈的直径不得超过250mm。（5）要使喷射的混凝土无干斑、无流躺、粘着力强、回弹少。（混凝土在喷头内与水混合的时间只有1/201/30s）。（6）当混凝土喷射厚度大于100mm时，应采取分层喷射。初喷应紧跟迎头，厚度不小于20mm。一次

20、喷射混凝土厚度（不是迎头初喷）墙为50100mm，拱为3050mm，如一次喷射厚度达不到设计要求时应分次喷射，但复喷间隔时间不得超过2h，否则应重新冲洗受喷面。（7）在围岩渗水、涌水段喷射混凝土时，应采取减少给水量、加大速凝剂掺入量、插入导水管等措施。（8）喷射结束后，喷层必须连续洒水养护7d，每天洒水不少于三次，保证喷层不出现龟裂现象。（9）一次喷射完毕，应立即清理、收集回弹物（喷射混凝土的回弹率，边墙不应大于15%，拱部不应大于25%），并应将当班拌料用净。19、锚喷巷道中的淋水及裂隙水的处理（1）先导水后围堵法。（2）先围堵后导水法。20、软岩巷道支护原则 （1）改变传统的单纯提高支护刚度的思想。 （2）必须采取卸压、让压与加固、支护相结合的方法。（3）必须采取二次支护，多次支护及联合支护。（4）必须考虑对巷道底板的加固。（5）合理地选择巷道断面形状。21、支护的收尾工作 （1）清理施工现场，出净浮煤