井田开拓与掘进工作

井底车场与巷道系统

井田开拓与井巷工程1主要授课内容井田开拓方式井底车场与巷道系统井巷掘进与支护2井底车场是连接井筒和运输大巷或主要石门的一组巷道和硐室的总称。它是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽工程，担负煤炭、矸石、材料、设备及人员的转运，并为矿井的供电、排水、通风等服务。为了完成这些任务，在井底车场内布置一系列轨道运输线路和一些硐室。井底车场硐室及其运输线路井底车场硐室＆主井(箕斗井)系统。包括翻笼硐室、煤仓、箕斗装载硐室，清理斜巷及绞车硐室、主井

井底水窝和泵房等。＆副井(罐笼井)系统。包括马头门、中央变电所、中央水泵房、水仓、排水管子道、候罐室等。＆此外，还有调度室、机车库及修理间、防火门硐室、消防列车库、乘车站等。井下火药库一般设在井底车场范围之外。井底车场与巷道系统3井底车场运输线路井底车场运输线路包括存车线、行车线及辅助线路。＆存车线。在主井两侧，必须设储存重列车和空列车线路。用以储存重列车的线路，称为主并重车线；用以储存空列车的线路，称为主井空车线。在副井两侧，设有空、重车线及材料车线。在副井一侧用以存放矸石车的线路，称为副井重车线；在另一侧用以存放材料车的线路，称为材料车线，在材料车线一旁设有存放由副井放下的空车的线路，称为副井空车线。＆行车线。即空、重列车运行的线路，包括调车线及绕道线路。为使电机车由列车头部调到列车尾部顶推重列车进入重车线而专门设置的轨道线路，称为调车线。电机车将列车顶推入重车线之后，需要通过轨道线路，牵引空列车和材料车驶出井底车场。这样的线路称为绕道线路。＆辅助线路。通往井底水仓、清理井底斜巷、机车修理库的一些轨道线路，称为辅助线路。井底车场与巷道系统4井底车场的形式和特点由于井田开拓方式、大巷运输方式不同，井底车场的形式亦不同。但从矿车在车场内运行的特点看，不论是斜井还是立井，井底车场均可分环行式和折返式两大类型。

环形式井底车场环形式井底车场的特点是重列车在车场内总是单向运行。因而调车工作简单，可以达到较大的通过能力。但车场的开拓工程量较大。按照井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系，环形车场又可分为卧式、斜式和立式三种，如图3—22所示。当井筒位置与主要运输大巷和石门、可相距较近时，主、副井存车线与运输大巷或石门可平行布置，称为卧式井底车场。当主、副井存车线与运输大巷或石门斜交，称为斜式井底车场。环形立式井底车场的主副井存车线垂直于运输大巷或石门。当井筒距运输大巷很远时，立式车场可以采用如图3—23所示的环形刀式车场。折返式井底车场折返式车场的特点是空、重车在车场内折返运行。根据车场两端是否可以开出车，折返式车场又可以分为梭式和尽头式两种。其主要特点是：主井存车线完全布置在主要运输巷道上，列车往返运行只需经翻笼一侧轨道即可。这种车场的优点是开拓工程量小，车场弯道少。尽头式车场与梭式车场的线路布置基本相似。但空、重列车只从车场的一端出入，另一端为线路的尽头。井底车场与巷道系统5井底车场与巷道系统6井底车场形式的选择选择井底车场形式时，一般应满足以下要求：车场通过能力较矿井设计生产能力富裕30％以上；调车及运输系统简单，有利于采用集个、闭塞、自动控制信号系统；弯道及交叉点要少，施工容易，巷道工程量少；车场巷道便于维护。井底车场形式应根据煤层赋存条件、开拓方式、井型大小、井筒和主要巷道布置关系，井筒和主要巷道的提、运方式、井下围岩条件及井上出车方向等因素进行选择。井底车场与巷道系统7井底车场与巷道系统8井底车场与巷道系统矿井巷道的名称和种类

地下采煤，首先要开掘从地面到达煤层以及到达采煤地点的通路，这些通路统称为矿山井巷。按井巷延伸方向与水平面的关系不同，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道(图3—9)。从地面进入地下的通路叫做井筒。井筒可以是立井或、斜井和平硐形式。井筒到达预定地点后，就可以在井下开凿为生产服务的各种巷道。矿井巷道按照它的作用和服务范围，可以分为开拓巷道，准备巷道和回采巷道三类。为全矿井或一个水平服务的巷道，叫做开拓巷道；为一个开采区域服务的巷道，叫做准备巷道；直接为采煤工作面服务的巷道，叫做回采巷道。属于开拓巷道的有：平硐－－从山腰或山脚的开阔地点水平地进入煤层；斜井－－从地面倾斜地进入煤层；立井－－从地面垂直地进入煤层；井底车场－－井下主要运输巷道和井筒连接处的一组巷道和硐室的总称，是位于井底的连接井筒和大巷的枢纽；石门－－在岩层中开凿、并同煤层走向垂直或斜交的水平巷道(采区内的石门属准备巷道)；主要运输大巷－－平行于煤层走向为全矿井或水平运输服务的水平巷道。可以开掘在岩层内，也可以开掘在煤层内；风井－－主要供通风用的井筒，风井井口装有通风机。属于准备巷道的有：上山－－从运输大巷向上开掘的采区倾斜巷道(主要上山属开拓巷道)：下山道－－从运输大巷向下开掘的采区倾斜巷道(主要下山属开拓巷道)；属于采煤巷道的有：区段平巷－－直接为采煤工作面服务的在区段上、下边界掘进的平巷；开切巷(曾称“开切眼”、“切割眼”)——进行采煤工作的场所，开采后叫采煤工作面(又称回采工作面)。9主要水平巷道的布置水平运输大巷贯穿井田走向全长，是矿井生产的“大动脉”。它不仅是整个开采水平的煤炭、物料及人员的运输通道，而且还用于矿井通风、排水、敷设各种管路和线路等。当开采近距离煤层群时，它将用于开采几个甚至十几个煤层，服务年限长达十余年至数十年。运输大巷布置是否合理，直接影响到建井期的长短、开拓巷道工程量的大小、大巷运输和维护的难易、矿井生产管理的集中程度以及采区巷道布置方式等。因此，必须正确确定运输大巷布置方式及大巷的合理位置。井底车场与巷道系统10运输大巷的布置方式根据运输大巷为之服务的煤层数，运输大巷的布置可分为：分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷三种。井底车场与巷道系统分层运输大巷在开采水平的各个煤层中均单独开掘运输大巷用主要石门和主要溜煤井与井底车场相通的称为分层运输大巷，如图3—26所示。

优点：这种布置方式，运输大巷多沿煤层掘进，因而施工容易，掘进速度快，成巷费用低，并有助于进一步探明煤层赋存状况，获得补充的地质资料。这对勘探程度较差、地质构造复杂的矿井有重要意义。缺点：但是，在各煤层开掘运输大巷，巷道掘进工程量大，采区生产能力低，生产分散，管理工作十分不便，不利于矿井生产能力和劳动生产率的进一步提高。同时，煤层运输大巷易受采动的影响，巷道维护困难，维护费用高，煤柱损失大，资源回收率低，在有自然发火危险的煤层中不便于安全生产。因此，分层运输大巷布置目前只在少数矿井或地方小井中得到应用。

11集中运输大巷在开采水平内只开一条运输大巷为本水平服务，这条运输大巷称为集中运输大巷。它通过采区石门与各煤层相联系，如图3—27所示。井底车场与巷道系统优点：集中运输大巷减少了巷道的掘进量和维护量，增加了联系各煤层的采区石门，有利于采区巷道联合布置，实现合理集中生产。当采用岩石集中运输大巷时，巷道弯道少，生产期间维护条件好，可以充分发挥机车运输能力，有利于运输工作机械化和自动化。同时，可以不留护巷煤柱，有利于提高煤炭回收率。缺点：但是，这种布置方式，需要在完成运输大巷和采区石门的掘进以后，才能进行上部煤层的准备与回来，因而建井期较长。另一方面，当煤层间距很大时，采区石门的长度就长，采区石门的总工程量可能很大，以致造成技术、经济上的不合理。因此，这种方式适合于煤层数较多而煤层间距不大的矿井。12分组集中大巷当井田内各煤层的层间距有大有小，用一条集中运输大巷服务全部煤层在技术上、经济上都不合理时，可以根据各煤层的间距及煤层的特点将煤层分为若干煤组，每一煤组布置一条大巷担负本煤组的运输任务，称为分组集中运输大巷。分组集中运输大巷以采区石门联系本煤组各煤层，如图3—28所示。分组集中运输大巷是前两种运输大巷的过渡形式，所以它兼有前两种运输大巷的部分特点。井底车场与巷道系统分组集中岩石大巷13井底车场与巷道系统运输大巷位置确定运输大巷在煤组中的具体位置是与选择运输大巷的布置方式密切联系的。由于运输大巷不仅要为上水平开采的各煤层服务，而且还将作为下水平开采各煤层的总回风道，其服务年限长达十余年至数十年，为了便于维护和使用，一般将运输大巷布置在不受采动影响煤组的底板岩石中，或煤组下部煤质坚硬、围岩稳定的薄及中厚煤层中。

在岩石中开掘的称为岩石运输大巷、在煤层中开掘的称为煤层运输大巷。运输大巷的方向和坡度运输大巷的方向与煤层的走向大体一致。当煤层受褶曲、断层影响局部走向变化较大，而铺设胶带输送机要求巷道要取直时，可以分段成折线或在不影响巷道维护和不增加煤层开采困难的情况下尽量取直。为了有利于运输(电机车运输)和排水，运输大巷朝向井底车场方向，一般应保持3‰的下坡，对于排水量大或防止水沟淤积，巷道坡度亦可取5‰。14矿井总回风道的布置矿井总回风道的布置与运输大巷布置原则基本相同。实际上，上水平的运输大巷常作为下水平的总回风道。矿井第一水平总回风道布置应根据情况区别对待。对于开采急倾斜、倾斜和大多数缓倾斜煤层的矿井，总回风道可设在煤组稳定的底板岩石中，有条件时，可设在煤组下部煤质坚硬，围岩稳定的薄及中厚煤层中。当井田上部冲积层厚，含水丰富时，井田上部边界必须留置防水煤柱，总回风道可以布置在防水煤柱中。对开采近水平煤层的沼气矿井，为避免下行风，总回风道可布置在上部煤层或顶板岩石中，并与运输大巷重叠布置，以减少护巷煤柱的损失。井底车场与巷道系统15井巷掘进与支护

井田开拓与井巷工程16岩石的性质及分级井巷掘进最基本的过程，就是把岩石破碎下来，形成如设计所要求的井筒、巷道及硐室等空间，并对这些空间进行必要的维护，以防止围岩的垮落。因此，破岩与维护就成为井巷工程的主要问题。但怎样破岩与维护才能最有效、合理与经济呢?要很好解决这一问题，首先就要对岩石的性质进行深入研究，并在此基础上制订出科学的岩石分级方法，以此作为选择破岩和维护方法的依据。井巷掘进与支护17岩石的性质岩石的容重。单位体积内(包括岩石孔隙)岩石的重量。岩石的比重。单位体积内(不包括岩石孔隙的体积)岩石的重量。岩石碎胀性。岩石破碎后的体积比破碎前有所增大的性质。岩石的弹性。岩石在外力的作用下发生变形，当除去外力后，岩石恢复原来形状的特性。岩石的塑性。岩石在外力的作用下发生变形，当除去外力后，岩石不能够恢复到原来形状的性质。岩石的脆性。岩石在破坏前没有明显的塑性变形，总应变量很小。在应力达到岩石强度极限时，岩石突然破坏。岩石蠕变性。岩石在外力不变的作用下，随着外力作用时间的增加而变形也增大的性质。岩石强度。岩石抵抗外力破坏的能力。

岩石强度与受力状态有关。岩石因受力状态不同，其强度也不同，而且相差悬殊，一般符合下列顺序。三向等压抗压强度＞三向不等压抗压强度＞双向抗压强度＞单向抗压强度＞抗剪强度＞抗弯强度＞单向抗拉强度。岩石的硬度。岩石抵抗其它较硬物体压入的能力。也可以说是相当于特殊应力状态下的抗压入强度，与材料力学中的接触强度概念相类似。井巷掘进与支护18岩石的分级对于井巷掘进工作者来说，最需要了解的是岩石的物理性质，并要求对岩石进行分级，以便能够正确地进行工程设计，合理地选用施工方法、施工设备、机具与器材，此外还能为此进行各项技术计算和制定生产定额等。在生产实践中，为了方便，一般采用“坚固性系数广来表示岩石破碎的相对难易程度，并概括岩石的上述物理力学性质。通常称f为普氏岩石坚固性系数。标准岩石抗压强度100f值的求法，是用岩石的单向抗压强度R除以即：

f=R／100例如，测得某种岩石的单向抗压强度为800，则其坚固性系数值f＝8。我国目前比较普遍利用普氏岩石分级法，就是用坚固性系数f将岩石分为10级，见表所示。井巷掘进与支护19井巷掘进与支护普氏岩石分级法的优点是确定f值简单，表现形式比较明确，使用方便。但由于它的定级标准就是取代表性的小块岩石试压而得，不能完全概括岩石的特性，因而与实际有一定的出入。20钻眼爆破钻眼机具

为了在岩石中放置炸药进行破岩工作，必须首先在岩石上面钻出许多炮眼，这项工作就是钻眼工作。钻眼的方法可以分为人力打眼和凿岩机打眼两大类。凿岩机打眼又可分为冲击式和旋转式两类。下面我们对这些机械的构造原理及破岩原理分别介绍如下：井巷掘进与支护冲击式凿岩机及钻眼工具冲击式凿岩原理钎子在撞击力的作用下，钎刃冲击岩石，在岩石上凿出一深度不大的沟，即破碎沟1-1，随后钎子转一角度，再冲击第二次，在岩石上又形成第二个破碎沟2-2，与此同时1、2两沟之间留下的扇形面积岩石也被挤碎了，这样连续式冲击、转动形成第三个、第四个……破碎沟，就逐渐在岩石上打出圆形的炮眼，这就是冲击式凿眼的破岩原理。21常用冲击式凿岩机简介目前我国煤矿中使用的冲击式凿岩机主要有电动式和气动式两种，其中以气动式更为广泛。1)气动式凿岩机(又称风钻)。(1)主机结构工作原理。气动式凿岩机的结构原理如图4—2所示。其冲击、转钎、排除岩粉的工作原理如下：①冲击动作过程②转钎动作过程③排除眼底岩粉的动作井巷掘进与支护221)凿岩机钎子。钎子是由断面形状为六角形或圆形的中空钢钎锻制而成。钎子分钎杆、钎肩和钎尾三部分。钎头和钎杆锻造在一起的称为死钎子，由于每班会有大量钎头被磨钝，将整根钎子带上井去修磨钎头很不方便，为此国内已很少使用。煤矿系统推广的活钎头，在使用过程中，可只换钎头，修磨时，只需把钎头卸下，比较方便。另外，活钎头可以成批生产，加工质量好。井巷掘进与支护2)凿岩机钎头。钎头是直接破碎岩石的部分。对钎头的要求是：破岩效率高、坚固耐磨、易于排除岩粉、制造和修磨简便而且成本低。凿岩机所用的钎头形状如图4—5所示。由于一字形钎头刃数较十字形少，在同样的冲击力下，一字形钎头切入岩内的深度较大，所以打眼效率比十字形为高。在致密的岩石中一般采用一字形钎头，而在裂隙比较发育的岩石中，宜用十字形钎头。其它形状的钎头用的较少。活针头与钎杆的连接方法有两种，一种是螺纹连接，另一种是锥形连接。常用的是锥形连接。23(二)旋转式钻机及钻眼工具1．旋转式钻机旋转式钻机是利用加给钎子的旋转作用力，带动钻头来切削、破碎眼底岩石的钻眼机械。这种钻机所用的动力是电力，所以通常称它为电钻。根据钻眼的对象不同，可分为煤电钻和岩石电钻两种。井巷掘进与支护24旋转式钻机及钻眼工具井巷掘进与支护旋转式钻机

1)煤电钻。煤电钻主要用于煤层或很软的岩石中钻眼。因为它所需要的功率较小，机体重量较轻，钻眼时可用人力抱钻并推进，为此也称手持式煤电钻。它主要由电动机、减速器、风扇、外壳、手柄五部分构成。

2)岩石电钻。岩石电钻与煤电钻的构造基本相同，只是岩石电钻的电动机容量大，因此重量也大，且钻眼时需要很大的轴向推力，用人力无法支承操作，必须有推进和支撑设备。钻眼工具－电钻钎子杆。煤电钻使用的钎子杆多为螺旋形(俗称“麻花”钎子)，钎子杆上的螺旋沟槽是用来排除煤粉的。－电钻钎头。由于煤电钻和岩石电钻所钻煤、岩的坚固程度不同，因此钻头所用的钢材尺寸及钻头结构也不同。电钻的特点电钻是专门用于煤或软岩中钻眼的设备。由于钻头在眼底是连续破碎岩石并将岩粉排出，所以在煤或软岩中钻眼速度比冲击式凿岩机要高。同时，电钻重量轻、价格低、动力费用也便宜得多，因此在煤或软岩中不宜用冲击式凿岩机打眼。25矿用炸药炸药是一种固体或液体的化合物或混合物。它在受到一定的外界能量作用时(遇热、机械冲撞力、其它炸药爆炸的影响)，就能迅速分解，同时产生大量的气体和热量。由于气体的膨胀作用，对周围介质产生突然的冲击压力，致使介质破坏，同时发生巨大的音响和振动，这种现象称为爆炸。目前我国采矿工业中常用的炸药，按其主要成分可分硝甘炸药和硝铵炸药两大类。1．硝化扩油炸药硝化甘油炸药由于它在制造使用过程中安全性较差，成本较高，所以目前我国用得不多。但这种炸药抗水性强，感度和爆力较高，所以在无沼气、煤尘而又有水的工作面，如立井、斜井的施工中还有应用。其主要组成原料有硝化甘油、硝化乙二醇、硝酸钾(或硝酸钠)、硝酸铵、硝化棉以及木粉等。2．

硝铵炸药硝铵炸药是我国煤矿广泛应用的炸药。它的主要成分是硝酸铵、梯恩梯、木粉、食盐等。它可以用于有沼气和煤尘爆炸危险的矿井，在爆炸时它产生短而温度较低的火焰，可避免引起沼气或煤尘的爆炸。硝铵炸药一般制成直径为32、35、38mm几种规格的药卷，每卷重量分别为100、150和200g。药卷外壳用浸石蜡的纸卷成。与硝甘炸药相比，硝铵炸药的爆炸能力较低，但在安全和使用方面，它具有更多的优点，如在低温下不致冻结；炸药性质较稳定，不致由于撞击或摩擦而爆炸。因此在我国煤矿中得到广泛应用。井巷掘进与支护26起爆器材在正常情况下，炸药不会自行爆炸，只有在一定的外能作用下，才能引起爆炸。引爆炸药的器材有导爆索、雷管、发爆器等。1．雷管用导爆索起爆的火雷管在井下不能使用，煤矿所用的雷管是电雷管。电雷管是利用电能起爆的，利用它爆炸产生的能量来起爆炸药。按雷管起爆能力的大小，用于煤矿的国产雷管有6号和8号两种(8号起爆能力大于6号)。根据电雷管爆炸间隔时间的长短，可分为瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷管。

1)瞬发电雷管。通入足够的电流，能在一瞬间(约10ms)引起爆炸的雷管称为瞬发电雷管。其内部结构如图4—12所示。它是由管壳(可以用纸、塑料或金属等材料制成)，正、副起爆药和发火装置等构成。通电后桥丝产生高热，由于桥丝插入对火焰感度很高的正起爆药中，因此正起爆药立即爆炸，并引起副起爆药爆炸。井巷掘进与支护27

2)秒延期电雷管。通入足够的电流后，在1~10s内才能爆炸的雷管，称为秒延期电雷管。目前国产的秒延期电雷管的延期爆炸时间见表4—2。它与瞬发电雷管不同的是在电桥丝与起爆药之间加了一段导火索作为延期装置(缓燃剂)。秒延期电雷管只能用于无沼气和煤尘爆炸危险的掘进工作面。利用这种雷管一次通电全断面顺序爆破，可以提高爆破效果，减少炸药消耗和节省放炮时间。

3)毫秒延期电雷管。通入足够的电流，可延期25~2000ms(1s＝103ms)爆炸的电雷管，称为毫秒延期电雷管(简称毫秒雷管)。它与秒延期电雷管相似，只是延期时间要短得多。用毫秒雷管分段起爆，同样能提高爆破效果，节省放炮时间。《煤矿安全规程》规定：在总延期（至最后一段的延期时间）不超过130ms的情况下，毫秒雷管可用于有沼气及煤尘爆炸危险的工作面。井巷掘进与支护2．发爆器(放炮器)

《煤矿安全规程》规定，井下严禁明火放炮，必须用发爆器放炮。目前煤矿广泛使用晶体管电容式发爆器。它利用电容在瞬间放出所贮存的电能，使爆破网路在3—6ms内获得大的脉冲电能而引爆电雷管。几种国产电容式发爆器的主要特征见表4—3。对井下个别地点有特殊要求时，可采用集成电路遥感起爆系统进行起爆。28炮眼的种类和作用正确布置炮眼是取得良好爆破效果和加快巷道掘进的重要一环。炮眼布置主要和岩石性质、巷道的断面形状、所用的炸药种类和装药量等因素有关。掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。掏槽眼掏槽眼的作用是将工作面某部分岩石首先破碎并予抛出，使工作面形成第二个自由面，为其余炮眼的爆破创造有利条件。掏槽眼的布置方法称为掏槽方法，根据掏槽眼的方向，可分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类见表4—4。1)斜眼掏槽法。其特点是可以充分利用自由面，逐渐扩大爆破范围；掏槽面积较大，适用于较大断面巷道；钻眼技术要求不严格，眼位易于掌握；全断面一次爆破需要的雷管段数较少。但斜眼掏槽的炮眼深度受到巷道断面的限制，倾斜炮眼不可能钻得太深，因此，一次放炮后的进尺少；打眼时工作面凿岩机布置较乱，不利于多台凿岩机同时作业。2)直眼掏槽法。其特点是所有炮眼互相平行，并垂直工作面。装药时留有不装药的空眼，作为爆破时的自由面。空眼一般比装药掏槽眼深0.2m。这种方法的优点是掏槽眼深度不受巷道断面限制，可以进行深孔爆破；便于用钻车，实现机械化钻眼。但它不适宜在松散岩石和有沼气煤尘爆炸危险巷道中使用。井巷掘进与支护29井巷掘进与支护3031炮眼的种类和作用

辅助眼辅助眼位于掏槽眼和周边眼之间。它的作用是继续扩大掏槽眼的槽口，以利于周边眼爆破。它的间距一般为400~800mm，方向基本上垂直工作面，并要求布置均匀，眼底应落在同一平面上，以保证爆破落下来的岩块均匀，为装岩创造有利条件。周边眼周边眼位于巷道的周边。眼口距巷道周边10—15cm，眼底落在巷道周边轮廓线上(中硬岩)，也可以超出轮廓线(硬岩)或离轮廓线有一定距离(软岩)。周边眼爆破后，应使巷道断面符合设计要求。底眼眼口距底板15cm，并向下倾斜，以保证底板不高起，便于铺轨。井巷掘进与支护31爆破参数的确定巷道掘进中的爆破参数包括：炸药消耗量、炮眼直径、炮眼深度和炮眼数目等。正确选择这些参数可提高爆破效果。炸药消耗量爆破1m3的实体原岩所需的炸药量称为“单位炸药消耗量”。其数值大小，与岩石性质、断面尺寸、炸药性能等因素有关。目前，还没有从理论上计算炸药消耗量的方法。通过实践，我国对各种岩石、不同掘进断面的炸药消耗量进行了统计，制定了消耗定额。炮眼直径目前普遍采用的炮眼直径，比标准药卷直径32—35mm大2~4mm，一般为37~39mm。炮眼直径小，装药困难。炮眼深度炮眼深、进尺大，爆破材料消耗相对减少，循环辅助时间少，工效较高。但炮眼深度大，循环总时间加长，纯钻眼时间增加较多，钻眼效率降低，硬岩时周边成形很差，软岩时周围岩石震动较大，安全受威胁。因此，炮眼深度应依据掘进装备水平，动力供应状况，劳动组织等条件综合平衡确定。

炮眼数目炮眼数目应根据巷道断面大小、爆破方法、炮眼深度、炸药种类、装药结构等综合考虑，达到炸药消耗少、破碎岩石均匀、有利装岩工作的目的。井巷掘进与支护32爆破工作装药工作装药前应先制作引药(俗称“炮头”)，就是将雷管装进药卷做成起爆药卷。

井下装填炸药的方法有正向(引药在炮眼口处)和反向(引药在炮眼底处)两种方法，煤矿一般采用正向装药方法。另外还有一种装药结构称为间隔装药。它的爆破力量较弱，适合于周边眼的装药，一般作为配合光面爆破使用。《煤矿安全规程》规定：装药时，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。

角度对称的掏槽眼，其装药量也要一致，否则，爆破力量偏向一边，易打倒棚子。对有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水药卷或防水套，以免炸药受潮拒爆。《煤矿安全规程》规定：封泥应用水炮泥，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。禁止使用块状材料和可燃性材料作封泥。无封泥的炮眼，严禁放炮。井巷掘进与支护33电爆网路在掘进爆破工作中，往往一次使用大量的雷管，为保证这些电雷管准确地同时起爆，必须合理地选择电爆网路中电雷管的连接方式。连接方式可分为4种，即串联、并联、串并联、并串联，如图4—15所示。井巷掘进与支护采用串联方式，联线简单，而且通过每个雷管的电流相等，起爆总电流较小，一般的发爆器即可满足要求。故串联方式在煤矿的巷道掘进爆破中使用最广。

其缺点是只要一个雷管断路则整个串联组都拒爆。并联方式在这方面是比较可靠的，但所需起爆电流较大，要比串联的方式电流大N倍(N为网络中雷管数目)。一般发爆器是达不到要求的，故并联方式在煤矿生产中应用较少。但在井筒掘进施工中，因可以在地面用动力或照明电源放炮，所以并联、串并联、并串联应用较多。串并联和并串联也称混联，混联相对并联所需起瀑电流要小些。34井下放炮工作的注意事项为了确保煤矿的生产安全，《煤矿安全规程》对爆破工作中的装配引药、装填炸药方法以及炮眼的封泥，放炮前后应注意事项等，都有明确规定，在实际工作中必须认真执行。井巷掘进与支护35井巷掘进与支护巷道断面形状与尺寸36地压概念在岩体内开掘巷道后，原有岩体受力平衡状态受到破坏，巷道围岩受力情况出现部分区域升高，部分区域降低。由于力的不平衡，会使巷道围岩发生变形、破坏和冒落。如果巷道中架设支架，则支架会受到岩体变形而产生的压力。随着受力作用时间的延长。巷道支架也会发生变形、破坏。这种来自巷道围岩体内的作用力，就称为巷道地压。地压的大小与巷道围岩的性质、巷道形状、断面的大小、巷道所处深度、巷道开掘后的时间长短及支架架设情况等有关。巷道的顶压

1)自然平衡拱。巷道开掘以后，顶板岩石就暴露出来，一般可以设想，巷道顶板好象一根“梁”一样承受上部岩石压力。受力后的“梁”要向下弯曲，靠近巷道顶板的岩石因弯曲而受拉力，这个拉力在巷道顶板分布是中间大，两边小j岩层表面大，深部小。所以巷道顶板拉力分布区可看成是一个拱形区。由于岩石抗拉强度低，所以受到拉力后容易产生裂隙。随着裂隙不断增多和加大，岩石就开始逐渐冒落，冒落范围也不断向上发展，最后形成一个拱形，岩石就不再冒落了。这种拱称为自然平衡拱，如图4—18所示。

2)巷道顶压。自然平衡拱的形成需要一定的时间，如果巷道开掘后立即支护，支架就以本身的承载力阻止或减小岩石变形和移动，这部分岩石压在支架上的力，就是我们常说的巷道顶压。顶压的大小可粗略地认为是自然平衡拱内全部岩石的重量。所以，顶压的大小取决于冒落拱的形状和大小，而拱的大小同顶板岩石性质和巷道宽度有关。井巷掘进与支护巷道地压概述37巷道的侧压及底压1)巷道侧压。巷道顶板形成了自然平衡拱，把压力传到巷道两帮，两帮岩石所承受的压力没有超过岩石本身的强度，两帮岩石不会被破坏。如果超过两帮岩石本身强度，那么两帮岩石就要发生裂缝，并向巷道里边塌落或片帮。这时支架的柱腿承受两帮岩石垮落所产生的水平推力，这个力就称为巷道的侧压力，简称巷道侧压。巷道侧压的大小与巷道高度、两帮岩石性质、自然平衡拱高度、巷道的倾角有关系。2)巷道底压。在实际生产中，巷道底板产生压力的情况是比较少见的。产生底压的原因可以归纳为以下几种：(1)粘土质岩石的遇水膨胀。(2)某些岩石的化学变化。(3)松散岩层受巷道两帮岩石重量的影响而隆起。由前两种原因在巷道底板上所产生的压力直到现在还无法计算，后种情况可以进行估算。井巷掘进与支护38木支架用作矿山井巷支护的木材称作坑木。它是井巷支护中使用最早的支护材料，它的优点是：重量轻、容易加工、容易架设和具有可缩性。其缺点是：强度小、易腐朽、使用年限短、不能防火。木支架最基本的结构形式是梯形棚子，它由一根顶梁和两根棚腿组成。为使支架稳固和防止围岩破碎脱落，应在支架与围岩间安设背板，如图4—19所示。架设棚子前先控好柱窝，并把顶梁和棚腿接合处做成接口。架设时，使顶梁与棚腿咬合，然后打楔子楔紧棚子。根据围岩情况，一般每米巷道架设1—2架棚子。