《井巷掘进与支护》PPT课件.ppt
第三章 井巷掘进,根据巷道用途、地压作用方向及大小，来确定：层位、巷道断面形状、尺寸及其支护方式、支护材料等。,第三章 井巷掘进与支护,第一节 井巷断面第二节 岩巷掘进第三节 立井开凿,第一节 井巷断面,据围岩性质、井巷服务年限、矿山压力和支护材料来确定断面形状。一般有圆形、拱形、矩形、梯形等。立井：圆形；开拓巷道：拱形。准备巷道：拱形、梯形。回采巷道：矩形、梯形。,一、井巷断面形状,第一节 井巷断面,二、井巷断面尺寸,井巷用途。一般根据运输或提升设备以及其它装备的要求来决定，并根据通风的要求加以校正。有的还要据巷道变形情况对巷道尺寸作适当预留(即放大)。安全间隙。,巷道高度 净高拱高墙高，墙高轨面至拱基高度道碴面至轨面高度（160mm），掘进高度 H=H0+hb+ez，hb，底板至道碴面的高度；ez，锚杆尾部外露长度。,巷道宽度 净宽度B=m+A+n(单轨)、B=m+2A+n+b(双轨)m一般不少于250mm，n在800mm以上，掘进宽度再加喷层厚度,第二节 岩巷掘进岩巷：掘进断面中，岩石面积大于4/5的巷道。工序：主要工序、辅助工序,主要工序：破岩、装岩、运岩、支护辅助工序：通风、铺设轨道、挖水沟、铺设管线等,1 破岩,岩巷：钻眼爆破（风钻即凿岩机）。煤巷：钻眼爆破（煤电钻），掘进机切割。,一、破岩炮眼布置:掏槽眼、辅助眼、顶眼、帮眼、底眼,硝铵炸药，雷管由即发电雷管、秒延期电雷管及毫秒延期电雷管,两根绝缘线用高电阻金属丝连在一起，通电发热引爆雷管，从而引爆炸药包。发火点与起爆药之间装缓燃剂，延缓爆炸，秒延期电雷管的段数为7段，相差为1S。毫秒延期电雷管微差时间从25ms到300ms，最大可延期到2000ms。,装药结构：填满炮泥提高爆破效果，炮泥由三份沙子和1份粘土混合而成。,二、装岩岩巷：耙斗装岩机和铲斗装岩机煤巷：耙斗装岩机、装煤机或人工装煤。,装煤机,三、运岩,岩巷：矿车煤巷：矿车、胶带运输机,三、运岩,浮放双轨错车道岔、双向浮放菱形道岔,四、支护 支护的形式：型钢支护、锚杆支护、锚喷支护、料石或混凝土砌碹等。加固形式：注浆加固、锚索加固等。,第三节 巷道支护形式,U形钢,工字钢,料石支护,锚杆支护,锚杆支护,锚杆支护作用-（1）悬吊作用,锚杆支护作用-（1）悬吊作用,锚杆支护-（2）组合梁作用,锚杆支护-（3）组合拱作用,锚索加强支护,锚索主要作用：(1)将不稳定岩层悬吊在稳定岩层中。(2)使被锚固各岩层间产生高挤压力。,锚索安装示意图,木支护,五、辅助工序 1 通风,压入式、局部扇风机和风筒进行通风（排掉产生有害气体）。,2 铺轨轻型钢轨、轨距600或900 mm 3 测量保证巷道方向和坡度，中线、腰线上山掘进易瓦斯积聚，必须加强通风。下山掘进易积水，迎头要安设水泵排水。,第三节 立井开凿,立井井筒组成井颈：井筒最上段需要加厚的部分（深1520m、壁厚11.5m)。,立井井筒组成井身：井颈以下到井底车场水平以上的井筒。井底：井底车场水平以下的井筒部分(罐笼10m、箕斗3575m)。,立井施工（1）普通凿井法（2）特殊凿井法（存在流沙、淤泥等含水不稳定时）沉井法、注浆法、混凝土帷幕凿井法、冻结法、钻井法。,一、普通凿井法1 准备工作与表土施工准备：三通，水、电、路通，建筑，安装压气、通风、排水、提升等设备和凿井井架等。测量：定出井筒中心位置。,安设锁口圈下挖23m表土，固定井筒位置，挂井筒临时支架。长井段掘砌顺序作业，井段高度为2040m；即先由上向下掘进,再由下向上砌井壁。表土层稳定性差时用短井段方式，其井段高度为16m。,1锁口钢梁，2锁口井圈，7临时支架井圈,一、普通凿井法2 基岩施工天轮平台1、卸矸平台3、封口盘4、固定盘5、吊盘6。,一、普通凿井法钻眼爆破、通风、装岩、提升岩石、排水、支设临时支架。待掘进一段距离后，再由下向上砌筑永久支护,一、普通凿井法涌水，需用抗水炸药，动力电源引爆电雷管，放炮，放炮前人员离开井筒，设备也应提升到安全地点以免遭到破坏。放炮后人员入井前应进行1530min的通风。通风多用压入式,一、普通凿井法2 基岩施工抓岩机装岩,2 基岩施工支护临时支架、锚喷支护。永久支护料石砌碹，混凝土砌碹或喷射混凝土。砌筑壁座。单行作业：掘进和砌壁在同一井段内。平行作业：掘进与砌壁在相邻两井段内同时进行。,二、特殊凿井法沉井法：把预制好的永久井壁，按井筒位置沉入土中，然后在井壁保护下掘进。问题：沉井深度受到限制，因为受到井壁与外面的摩擦阻力大，下不去；同时，容易发生偏斜。,注浆法：将胶结材料，配制成浆液，用高压泵通过钻孔将浆液注入到岩层的裂隙或溶洞中封闭水源，加固地层。,混凝土帷幕凿井法：在井筒周围钻孔，钻入基岩25m。向孔内灌注混凝土，形成一个圆筒状混凝土帷幕，在此帷幕保护下施工，流砂不再侵入。,冻结法：在井筒周围钻冻结孔，钻入基岩深至少10m。在冻结孔安装冻结管，并注入-20-25度的盐水。盐水在冻结管内循环，并吸收周围的热量，使孔周围冻结成一个圆柱，并逐渐扩大成交圈而相互连接成一个密闭而坚固的圆筒，然后再这个保护下掘砌。（我国最深为415m，世界最深为930m）。,钻井法：施工速度快。回转钻机一次钻成或分次钻成；泥浆阻止地下水向井内渗流，防止井壁坍塌。泥浆循环将岩屑排到地表。,
