矿山建设公司井巷掘进作业指导书

1、矿山建设公司井巷掘进作业指导书井巷掘进简介目的在地下矿床开采中，井巷即能对矿床开采起到各种功能性作用 （如矿体赋存条件与产状的确定、矿块的采准与切割、生产配套的固定设备及设施的安装硐室等），又能对采出矿石的运输、生产用材料的运送、行人、 通风等起到通道作用。所以，井巷掘进在地下矿床开采中占据着十分重要的位置。因此，提高井巷施工技术，加快施工速度，确保工程质量与施工安全，并对保证矿山三级矿量平衡，实现矿山生产的稳产高产，都具有重要的意义。天井是连通上下中段的垂直或近乎垂直的巷道，有用做通风、溜矿等的专用井、有用做划分矿块、为矿块回采时输送风水、材料和上下人员的采准天井，是地下开采中矿山掘进用得较

2、多的一种类型的巷道，约占井巷掘进总量的15%，其中绝大部分是采准天井，因此，天井掘进速度的快慢，对矿山生产有很大影响。特点井巷工程施工的特点是在地下狭小的工作空间进行作业，只能投入有限的人力和小型设备。因此，工期持续时间较长，特别是凿岩时间较长。同时，地质条件多变，工作量大，通风困难，劳动强度大，工作条件差等。作业前准备作业前要准备好作业材料和工具，并安排好作业人员。要检查作业地点的是否存在片帮冒顶，如果有要及时处理安全。工作面要提前通风，稀释炮烟等有害气体。工作面照明要充足，照明电压不大于36V。天井人行格内的梯子要牢固，平台上的积渣要清理。气动凿岩机开机前的准备工作：新机应拆卸清洗，各运动

3、部件表面要涂上润滑油,开小风试运转;）检查工作地点的风压和水压;）接风水管前，须清洗接头;）检查钎子是否符合质量要求;）拧紧各连接螺栓、试机.井巷掘进施工井巷的断面形状巷道的断面形状巷道用途不同，断面大小的确定方法也不同。总体上遵t_. i=r天井的断面形状天井断面的形状和尺寸大小，一般是根据天井的用途、掘进天井的方式及所使用的设备和掘进与使用时的安全要求来确定的。天井的断面形状有矩形、圆形或近圆形。我国铀矿山地下开采普遍采用的是矩形断面天井，具断面尺寸一般是以人行格的长度作为天进断面的短边，而天井断面的长边则按格间的数目来定。如在天井中设置人行格与放矿格的矩形二格天井断面，人行格的长度不小于

4、1.31.4米，宽度不小于1.21.3米；放矿格的最短边尺寸不小于最大矿块尺寸的3倍。对于溜放粘性较大的矿石时，放矿格的尺寸要适当加大些。探矿天井、行人天井一般都是矩形，为了支护井巷掘进爆破方法掘进时爆破效果的好坏直接影响到每一掘井循环的进 尺和装岩、支护等工作能否顺利地进行。所以，对井巷掘进 爆破的要求：一是巷道断面规格符合设计要求，周壁平整； 二是炮眼利用率高；三是破碎的岩石块度均匀，爆堆集中， 以利提高装岩效率；四是材料消耗少，成本低。炮眼排列井巷掘进的炮眼分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。对于平巷而言，周边眼还分为顶眼、帮眼和底眼（图3）。掏槽眼的作用是将自由面上某一部位的岩石掏由一个槽子

5、以形成一个新的自由面，为其余炮眼的爆破创造有利条件。掏槽眼的排列形式有很多种，总 的可为倾斜掏槽眼和垂直掏槽眼两 大类。1）倾斜掏槽眼即掏槽眼方向与工作面斜交。具优点是易将岩石抛由，且所需的掏槽眼数较图3 炮眼爆破作用示意图a掏槽；b扩槽；c形成巷道规少，缺点是眼深受到巷道宽度的限制，尤其在岩石硬、断面 小的巷道中更为突生。这一缺点在垂直掏槽中可得到克服。常用的有楔形掏槽与锥形掏槽。楔形掏槽 常用于中硬以上的均质岩石，断面大于4m2的巷道。在实际掘进工作中，以 23对用得最多，每对间距约0.250.6米。掏槽眼与工作面斜交的交角为 60750 ,掏槽眼在巷道轴线方向上较其它眼深1520cmo

6、一般采用垂直楔形掏槽，即每对掏槽眼沿工作面竖向布置（图4）。5 锥形掏槽图 4 垂直楔形掏槽锥形掏槽各掏槽眼均以相等或近乎相等的角度向眼底集中，但不可互贯通（图 5）,眼底保持1020cm的距 离以利破碎和抛由岩石， 掏槽眼角度一般取 5570 ,眼 口距取0.41m,岩石坚硬时取小值。锥形掏槽适用于 4m2 以上的平巷和天井掘进。2）垂直掏槽也叫直线掏槽。其特点是：全部掏槽眼与工作面垂直，彼此相互平行且相距较近，其中有一个或几个不装药空眼。空眼可起辅助自由面的作用。所以，垂直掏槽的爆破效率较高，在巷道掘进中应用较广。垂直掏槽主要有缝形掏槽、桶形掏槽和螺旋掏槽等形式。缝形掏槽，又叫平行龟裂掏槽

7、，其掏槽眼布置是彼此平行且成一条直线（图6 a）眼距815cm,空眼与装药眼相间布置。由于该种掏槽的体积较小，在许多矿山被桶形掏槽所取代。桶形掏槽，它是应用最广的一种垂直掏槽形式（图6b）o具掏槽的体积大，有利于辅助眼的爆破。空眼直径与装 药眼直径相同或采用较大的直径。常见的桶形掏槽变型形式 见图426。空眼直径、数目及其与装药眼的间距对垂直掏 槽的效果影响很大。如当空眼直径一定时，眼距过大将产生“冲炮”现象；眼距过小，有时会将相邻炮孔中的炸药（主要指粉状和硝镂类炸药）“挤实”使之因密度过高而拒爆。不同岩石中合理的眼距须经反复实验而定。图6缝形掏槽与桶形掏槽 a一缝形掏槽；b一桶形掏槽形掏槽的

8、几种变型O空眼；1,2, 3一起爆顺序螺旋掏槽 它是由桶形掏槽演变而来的。 具特点是各装药眼至空眼的距离依次递增 （图7）,故能充分利用自由面图7螺旋掏槽的作用，扩大掏槽的效果。如眼径为d,眼距ii、i2、i3、和i 4可分别为眼径d的11.8倍、23.5倍、34.5 倍和45.5倍。遇有难爆的坚硬岩石，可增 加12个空眼（图中虚线所示）。空眼可比装药眼略深 20 30cm,并在眼底装少量炸药（200300g）紧接掏槽眼之后起爆以利抛渣。辅助眼作用是进一步扩大掏槽体积和增大爆 破量，并为周边眼爆破创造有利条件。周边眼作用是使井巷达到设计断面规格与形状。依据岩石坚固性不同，辅助眼间穿脉、沿脉炮眼

9、布置图, 14距一距巷道轮弹线Q.1付穿、付中炮眼布置图天井炮眼布置图-1(0.周边眼间距）1mi周边峡的眼口0.8551728001500般为：怛0.3m。600Bo= 2100图8主要井巷炮眼布置图图8为西部坑口井巷掘进中的一种炮眼布置，具桶形掏 槽的炮眼利用率达到 90%3.2.2 井巷掘进爆破参数的确定1）单位炸药消耗量爆破1米3原岩所需的炸药重量称为单位炸药消耗量，通常用q （公斤/米3）表示。炸药单位消耗量选择偏低，无法达到应有的爆破效果；选择偏高，不 仅会造成爆破材料的浪费，而且还会崩坏巷道周壁以外的岩 石，降低围岩的稳固性。在井巷掘进爆破中，单位炸药消耗 量可参照经验数据或表

10、1选取。平巷掘进单位炸药消耗量参考表硝镂炸药，公斤/米）表1掘进断面（米2）81012 1415 20IlA JJU）炮眼深度炮眼深度是决定每班掘进循环次数和循环进尺的主要因素。加大眼深，增加了纯凿岩和装岩时间，但工时利用率提高了，同时相对减少了装药、爆破、通风等作业时间。究竟是浅眼多循环还是深眼少循环，这要视掘进条件进行的具体分析决定。从爆破效果来看，眼深过浅，则炸药爆炸气体还未被充分利用就从眼口散逸，而眼深过大又受到岩石的夹制作用，容易留下炮兜，均会影响到爆破效果。在生产实践中，平巷掘进一般以1.52.5米的眼深用得最多。.3 井巷掘进作业工序3.3.1 巷道掘进作业工序掘进时需要依次进行

11、打眼、装药放炮、通风排烟、装岩出碴、支护和敷设管道等一系列作业。这些作业依次在同一个工作面作业一次叫做一个循环，每完成一个循环，巷道就向前推进一段距离，不断重复这种循环，就能使巷道继续向前推进。通常是用YT-27 式气腿式水平凿岩机、中空六角形碳素钢钎杆和锥体连接的“一”字型硬质合金钎头打眼。为了减轻劳动强度，提高凿岩速度，一些矿山采用了凿岩台车凿岩。凿岩台车在掘进大断面巷道时，是较为理想的设备，可以实行多机凿岩多循环，加快掘进进度。炮孔直径d=38mm炮眼深度一般在 1.62.2米之间， 最小抵抗线 W= （2535） d,辅助眼间距一般取 0.40.8m, 周边眼间距一般取 0.51.0m

12、,周边眼距巷道轮廓线取0.10.2m,直线掏槽。打眼是为了爆破，其质量的好坏直接影响到爆破后所形成的巷道断面质量。因此，打眼必须满足下列要求：1）爆破后所形成的巷道断面形状、尺寸、方向和坡度必须符合设计要求；2）顶底板和两帮应力求平整、超挖量或欠挖量最小；3）崩下的岩石块度和抛距应利于装载；85%以上。4）爆破效率高，炮眼利用率应在由于炸药种类、装药方式、爆破顺序以及岩石性质等都直接影响炮眼个数、间距、深度、直径和排列形式，因此选择爆破参数、布置炮眼必须考虑如下因素：1）岩石的坚硬性；2）岩石构造和层面方向；3）自由面的大小和数目；4）炸药的威力和殉爆距离；5）装药结构和爆破顺序；6）装运和安

13、全要求。a. 装药装药前一定要用高压风吹洗炮眼，清除炮眼中的岩粉和砂粒。除了垂直式掏槽的空眼外，每个炮眼都要装入一个起爆药包和炸药，起爆药包是装有雷管的炸药卷。最后填塞炮泥。巷道掘进时对爆破的要求，主要是破碎岩石，而不是抛掷岩石。所以，一般都是采用松动爆破。松动爆破装药的爆 能可以最完全地用作破坏介质的有效功，同时又可以防止爆破时过度破坏巷道围岩和飞石的危害。装药量是根据自由面大小、岩石性质、炮眼直径、炸药威力等情况，通过试验和工程类比确定。在实际操作时，一般都是以装药比（即装药系数）表示，即炮眼中的装药长度与炮眼深度的百分比。采用镂油炸药时，掏槽眼的装药一般为 8595%辅助眼为7585%周

14、边眼为6575%全部采用硝镂炸药时，每种炮眼的装药率可降低510%b.起爆按照设计的起爆方法要求进行起爆。IE入式通风1南风机,，产炉f3.3.1.3 工作面通抽出式通风74筒访鲫风流采用局扇向工作面通风，其目的是排除爆破后产生的炮烟、有毒有害气体、岩尘等。图9 工作面通风方式示意图通风时间一般为放炮后 1015min 。通风方式有压入式、抽生式和混合式三种 （图9）,压入式通风是将局扇安置在该掘进巷道进风的上风口且距掘进巷道口大于15 米的位置。通过风筒将新鲜风流压入工作面将污风排出至回风巷道。图9这种方式多用在巷道长度不大于150200米的工作面。抽出式通风是将局扇安置在该掘进巷道进风的下

15、风口且距掘进巷道大于15 米的位置。通过风筒将工作面污风抽出排至回风巷道中。这种方式一般用于长度大于200 米的巷道中。混合式通风是当掘进的巷道很长时，单独地采用压入式或抽出式通风就无法将工作面污风排出，这时则要采用混合式通风方式，即压抽联合使用。3.3.1.4 装岩出渣即将掘进工作面爆破下来的岩渣装入矿车中并运出，简称出渣。这是占用工时较多的作业，一般约占整个循环时间的30%左右。出渣的装岩设备主要是装岩机、耙渣机；运输设备主要有：运输矿车。铲斗后卸式装岩机是我国井下应用最广泛的一种装岩机。装岩时，通过操纵按钮驱使装岩机沿轨道将铲斗插入岩堆， 装满后后退，并同时提扬起铲斗把岩渣向后卸入矿车中

16、。放炮后，工作面矿渣堆积，一般采用耙渣机铲装，较宽巷道采用铲车铲装，这种装岩机操作灵活、转移工作面比较方便、 维修也不太复杂。我国矿山普遍采用的是该类装岩机。3.3.2 天井掘进作业工序天井都是自下而上掘进，工作面空间狭小，作业条件较差，随着掘进高度的升高，通风逐渐困难，炮烟和粉尘危害大，作业不太安全，严重地影响掘进速度。我矿掘进天井主要采用的是普通法。下面介绍普通法掘进天井的作业工序。普通法 （图10） 是最早采用而现在仍然是掘进天井的主要方法之一。采用这种方法掘进天井的断面形状为矩形，断面尺寸有 1.5X2.0 m 1.5 X 2.5 m 2.0 X 2.0 M 等几种规格。普通法掘进天进

17、时，每一个掘进循环需要架设一次工作台（即凿岩、装药平台）， 距工作面2米左右。每掘进35 m要架设一次保护台（俗称安 全棚），同时安装梯子平台和 两格间的隔板。工作台由三根 圆木或钢管（两边的称边梁， 中间的一根称中梁。）上面铺 木板（俗称天井板）做成。三根圆木或钢管两端分别固定在 插入岩壁炮眼（俗称桂钩眼）中的桂钩上，以保障作业安全o放炮前，需把工作台上的木板、 临时平台、短梯子全部拆除, 集中放置在保护台下的梯子平台上。凿岩爆破通常采用上向式气腿凿岩机，中空六角碳素钢钎杆和锥体图io普通法掘进天井示意图1一工作台；2一临时平台；3一短梯子;4工具台;5 放矿格；6 漏斗口 ；7 保护台（与

18、水平面成30左右的角度）;8 水管;9风管；10一风筒；11 一梯子间连接的“一”字型硬质合金钎头打上向炮眼。炮眼排列与平巷掘进的原则一样, 根据岩石性质、构造、层面方向选用倾斜式或垂直式炮眼掏槽。爆破作业也与平巷掘进一样，采用乳化硝铵炸药，非电导爆管雷管起爆，并采用电起爆器点火。通风排烟天井通风比较困难，一般在爆破后，用一个班的时间进行通风，实行一日一循环作业，通风宜用压入式，风筒应接到安全棚下面，以免炮烟漫延到附近巷道。支护准备天井的支护准备工作是搭工作台，处理工作面松石、放置凿岩机和凿岩工具、清扫梯台、拆装安全棚、伸延溜矿格和人行格。装岩出渣装岩出渣工作按巷道掘进一样操作，爆破崩下的矿（岩）石落入天井下，利用铲车将矿渣铲至运输车内，进行出渣。4 主要危险有害因素江安建西部坑口井巷掘进存在如下主要危险、有害因5.1.6 定期对进行洒水洗壁，防止粉尘二次扬尘。素： 1）物体打击；2）触电；