井巷工程采区及回采巷道施工.ppt

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1、2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第1页,项目二 采区及回采巷道施工,任务一 施工技术准备,任务二 施工现场准备,任务三 煤巷及半煤岩巷钻爆法施工,任务四 煤巷综合机械化掘进施工,任务五 上下山钻爆法施工,任务六 施工工序管理,任务七 施工安全技术措施与管理,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第2页,2.1施工技术准备,教学目标能力目标1.会倾斜巷道断面设计；2.能根据巷道围岩情况进行支护设计；3.能熟练阅读上下山巷道掘进作业规程。4.计算巷道净面积、掘进面积。知识目标1.知道倾斜巷道施工与水平巷道施工的异同点，明

2、白倾斜巷道施工的特点；2.知道施工的主要安全措施内容；3.能陈述影响巷道宽度、高度尺寸的因素；4.能分析道床对巷道面积、运输速度的影响。素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第3页,上下山巷道掘进技术准备1.炮眼布置2.通风3.装矸（煤）工作4.提升运输工作5.巷道支护6.下山巷道向上装岩较困难7.做好防排水工作8.防止跑车,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第4页,采区

3、及回采巷道巷道施工的作业规程的内容：在水平巷道施工的作业规程主要内容的基础上考虑回采巷道施工的特点，增加以下安全技术措施:防止打垮支护的技术安全措施。防跑车技术安全措施。防工具、材料、设备、矸石等下滑技术安全措施。防积水技术措施。防底板“上漂”技术措施。提升设备日常检查要求。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第5页,提升设备与选择 目前巷道施工选用调度绞车牵引1t“U”型矿车或1t“U”型翻斗车或箕斗单钩运输，箕斗用于坡度大于35的巷道。调度绞车又叫内齿轮绞车，主要用于地面、井下作调度矿车之用，也可用来运送材料作一些辅助运输工作。国产调度绞车有JD-4

4、.5、JD-11.4、JD-25三种目前使用最广泛的是JD-11.4、JD-25两种，JD-11.4KW调度绞车运输坡度及1t矿车拉车个数关系如表2-1-1和表2-1-2所示。正在向55、75千瓦绞车发展。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第6页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第7页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第8页,2.2施工现场准备,教学目标能力目标1.能熟练施工现场的检测，发现并改进存在的问题；2.能合理配置设备、机具、材料与人力，满足施工需要；3.能根据

5、测量资料熟练使用、调整指向仪、布孔仪等设备。知识目标1.知道压风、供电、提升运输、局部通风、防尘洒水、施工设备、安全设施等的安全检测方法、内容；2.理解掘进设备、机具、材料的性能；3.知道巷道定位走向、测量放线的方法与内容；素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第9页,设备布置,施工工主要机具：气腿式风动凿岩机；耙斗或铲斗装岩机；矿车、箕斗、绞车；风动或电动潜水泵；锚喷支护机具，远距离混凝 土输送装置，激光指向

6、仪等。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第10页,一.施工设备 一般以0.50.7m宽布置1台凿岩机为宜，大断面巷道可使用4-7台同时工作。自上向下施工时耙斗装岩机距工作面应不超过2030m，每810m下放一次，以提高装岩效率，提升绞车一般安设在倾斜巷道上方的水平巷道或地面相应位置；自下向上施工时耙斗装岩机距工作面不应小于2535m，每810m上移一次，以避免受工作面爆破抛掷出来的岩石冲击，提升绞车一般安设在倾斜巷道与水平巷道接口处的一侧。采用气腿式凿岩机打眼、耙斗装岩机装岩、箕斗提升矸石的下山掘进工作面布置情况如图2-2-1所示。,2023/6/12

7、,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第11页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第12页,二.安全设施 倾斜巷道自上向下施工时安全问题最突出的就是防止跑车。万一发生跑车事故，为防止矿车冲至工作面，需要距工作面不远处设置挡车板。挡车器形式有多种，其中常用的是钢丝绳挡车帘，如图2-4所示。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第13页,三.施工巷道定向1.巷道定向方法利用钻孔资料定向方法,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第14页,平行于断层掘进的巷道定向方法,

8、2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第15页,采区上山掘进定向方法 采煤层变化较大且未摸清其变化规律时，可先掘一条探煤上山，专为轨道上山和输送机上山掘进定向服务。对于原煤层或煤层数较多，总厚度较大的联合布置采区，因为轨道上山一般较长，工程量较大，距煤层比输送机上山近，便于通过它来开拓采区中间巷道，且同时又可通过它的超前掘进为输送机上山定向，所以一般都先掘轨道上山。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第16页,四.巷道施工中腰线标设 1.巷道中线的标设 1）标定巷道开切点和临时中线 2）巷道中线的标定 2.倾斜巷道的腰

9、线标设 1)中线点同时作为腰线点标设法 2)伪倾角标设法,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第17页,2.3煤巷及半煤岩巷钻爆法施工,教学目标能力目标1.能进行炮眼设计，检查炮眼布置是否符合要求；2.会准确选择装运煤设备，形成快速装运线;3.能针对煤巷及半煤岩巷，合理设计支护形式；4.能准确编写循环作业图表，正确选择施工作业方式和循环方式等；知识目标1.理解煤电钻或岩电钻的型号、主要技术指标；构造、工作原理、基本操作方法；2.知道煤巷及半煤岩巷炮眼布置与岩巷炮眼布置的异同，主要特点；3.知道煤巷及半煤岩巷与岩巷使用炸药的异同；4.知道破岩、装岩（煤）与岩

10、巷炮眼布置的异同；5.知道必须的安全装备；素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第18页,2.3煤巷及半煤岩巷钻爆法施工,煤与半煤岩巷道施工特点：1.围岩的坚固性程度较低，掘进相对容易；围岩稳定性较差，且受动压影响，支护比较困难。2.施工过程中受瓦斯、煤尘的威胁较大，且要注意防止老窑或采空区积水造成危害。3.施工过程中的通风和运输相对比较复杂；4.受煤层褶曲起伏和断层影响，施工时需根据生产使用要求和安全原则正确

11、确定巷道方向，以免造成过多的无效进尺。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第19页,煤巷施工一、特点：1.广泛使用煤电钻打眼；2.炮眼深度一般为1.52.5m；3.炮眼布置方式和岩巷的炮眼布置方式基本相同，为防止崩倒支架，炮眼装药量比岩石巷道平均低2050%；4.当煤巷掘进断面内有较软分层时，掏槽眼应布置在软分层中。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第20页,二、安全爆破 煤巷掘进同样要推广光面爆破和毫秒雷管全断面一次爆破。但毫秒雷管只能使用前五段，即总延期时间不得超过130ms，以确保爆破安全。三、光面爆破 由

12、于煤层较松软，为了达到良好的光面爆破的效果，巷道周边眼药与顶帮轮廓线保持适当的距离。一般硬煤为150200mm；中硬煤为200250mm；软煤为250400mm。周边眼的间距与最小抵抗线的比值一般采用1.11.3，不同条件的矿井在施工中对钻爆参数应反复摸索实践，以得出切合实际的最优数据。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第21页,半煤岩巷一、概念 当岩层占掘进工作面面积1/5-4/5（不含1/5及4/5）时，称其为半煤岩巷道。二、半煤岩巷道破岩位置的选择1.挑顶 以煤层为底板为巷道底板，保持煤层底板的完整性，为满足巷道高度要求而爆破煤层部分顶板岩石的施

13、工方式。2.卧底 以煤层顶板为巷道顶板，保持煤层顶板的完整性，为满足巷道高度而爆破煤层度层部分底板岩石的施工方式。3.挑顶兼卧底即爆破煤层顶板岩石又爆破煤层底板岩石的施工方式。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第22页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第23页,三、炮眼布置 由于煤比岩石的硬度小，掏槽眼一般都布置在煤层部分，采用斜眼掏槽如图所示。半煤岩巷道在施工过程中掘进所用的钻研设备应尽量做到动力单一。在有煤与瓦斯突出威胁的半煤岩巷道掘进时，媒体中必须使用煤电钻打眼而禁止使用风镐，以避免因强烈震动诱发煤与瓦斯

14、突出。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第24页,四、施工组织1.全断面一次掘进，煤、岩混合装运。工作组织简单，装运时间短，巷道掘进速度快，主要适用于煤层薄、煤质差或煤层较厚但易分选的半煤岩巷。当采用全断面一次掘进时，其施工方法与一般煤巷相同，通常以煤层的炮眼作掏槽眼，岩石中的炮眼装药量比媒体中炮眼的装药量要多一些。2.煤、岩分掘分运。这种方式能保证掘进煤的质量，并减少煤炭损失，但工作组织较复杂，掘进速度较慢。采用煤岩分掘分运方式时，一般破煤工作超前于破岩工作，即台阶工作面施工法，如图。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字200

15、99号）,第25页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第26页,煤、岩装运一、装运方式煤岩装运有机械和人工两种方式。二、装运机械1、装煤（岩）机械 煤巷掘进中常用的装煤机械是ZMZ-17型蟹爪式装煤机，这种装煤机械业可用于半煤岩巷道施工。在没有瓦斯涌出的煤或半煤岩巷道，可以使用小型耙斗装载机。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第27页,2、转运设备采用ZMZ-17型蟹爪式装煤机装运煤矸时，矿车可逐一进入其尾部链板运送机下方接装煤（矸）；为充分发挥其效能，可配备胶带转载机，其下方可容纳多个矿车实现连续装车。在耙斗装

16、岩机后方配备胶带转载机同样可以大大提高装运效率。由于钻爆法施工本身不是连续掘进，因此没有必要配套连续运输的长胶带运送机而大量使用矿车运输。如巷道施工长度超过200米，应在巷道中设置临时车场方便调车，并配备小型机车牵引以提高效率，加快施工速度。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第28页,支护方式选择棚式支架棚式支架材料有木棚、金属棚和装配式钢筋混凝土棚等。为减少木材消耗量，增大支护强度，保证施工安全，目前在巷道支护材料方面主要推广金属棚。但在回采工作面开切眼、巷道维修及临时支护时仍然使用木棚；装配式混凝土棚因架设难度高、受动压影响大目前已基本淘汰。,20

17、23/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第29页,1、梯形金属棚 常用1116号矿用工字钢或1824kg/m钢轨加工制成。金属棚支护大多为梯形巷道，其梁、腿长度由断面大小决定，梁、腿结构形式见图。棚距根据围岩稳定性来确定，一般为0.61.2米，同一巷道棚距基本保持一致，架设时要求顶梁水平且尽可能与巷道轴线垂直，梁、腿连接牢固可靠，拆卸方便。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第30页,2、U型钢可缩性金属拱形支架适用于地压大、地压不稳定、围岩变形较大的地段，通常在局部断面综掘机掘进大断面煤火半煤岩巷道时使用。,金属棚常用于回

18、采巷道，在断面较大、地压较大的其它巷道也可采用。在一次成巷中，利用它临时支架较为理想。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第31页,锚杆支护 目前我国煤巷和半煤巷锚杆支护技术及成套装备已基本形成，从薄及中厚煤层回采巷道到综采放顶煤工作面煤层底板掘进的顶煤巷道，从顶板比较稳定的煤巷道符合破碎顶板巷道，从实体煤巷道到沿空掘巷，从小断面巷道到大断面开切眼，锚杆支护的使用范围越来越广。一、锚杆支护的优越性分析1.锚杆支护可充分利用围岩的自承能力将荷体变为承载体。2.一般棚式支护属于被动支护，基本不具有初阻力，而锚杆支护属于主动支护，在锚杆安装以后，锚杆即对围岩提

19、供轴向或横向的支护阻力，且随围岩变形增大支护阻力不断增加；,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第32页,3.与棚式支护相比，锚杆支护更有利于改善巷道的维护状况，保持巷道围岩的长期稳定，在相同生产地址条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量通常比棚式支护减少一半以上；4.锚杆支护还可节约大量钢材，减少支护材料的运输和装卸支架工作量，减轻工人的劳动强度和改善作业环境；5.由于锚杆支护巷道围岩稳定性好，巷道服务期间基本不需要维修，因而能够保持回采工作面两巷和开切眼的畅通，为快速推进和高产高效降低成本创造有利条件；锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大幅度降低巷道支护

20、成本，提高掘进速度和生产效率。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第33页,二、煤与半煤岩巷道主要锚杆类型选择在端锚类锚杆中主要使用树脂锚杆和金属倒楔式锚杆。在全长类锚杆中主要使用钢筋砂浆锚杆和管缝式锚杆。三、煤与半煤岩巷锚杆支护设计1.支护类型和参数选择锚杆支护设计有三种方法：工程类比法，理论计算法，数值模拟法。2.锚杆的布置形式根据围岩的性质，锚杆可排成长方形，三花型、五花形等。方形、三花形适用于比较稳定的岩层；五花形适用于稳定性较差的岩层。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第34页,四、锚杆支护的施工与检验

21、1.锚杆孔德钻凿目前多采用气腿式凿岩机或单体锚杆钻机钻眼，手工安装锚杆。2.锚杆的安装3.锚杆的检验五、国内外锚杆支护技术的发展方向1.研制可伸长锚杆。2.向高强度、超高强度发展。3.完善锚杆施工配套机具。4.建立一套适合自身条件的锚杆支护设计方法。5.完善锚杆支护检测系统。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第35页,2.4煤巷综合机械化掘进施工,教学目标能力目标1.能布置不同的机械化作业装运线；2.能针对煤巷，合理设计支护方式；3.能合理组织人力、物力，有效进行施工指导、培训与管理；4.能准确编写煤巷综掘作业规程.知识目标1.理解综合机械化掘进机的种

22、类、技术性能、构造与工作原理、正确的操作方法；2.知道综合机械化掘进机的布置、安全检查内容；3.知道综合机械化掘进机常见故障判定与维护；4.会选择综合机械化掘进机；素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第36页,全断面岩巷掘进机作业线全断面岩巷掘进机 全断面岩巷掘进机是实现连续破岩、装岩、转载、临时支护、喷雾防尘等工序的一种联合机组。1、全断面岩巷掘进机的构造全断面岩巷掘进机一般由移动部分和固定支撑推进两大部分

23、组成。主要有破岩装置、行走推进装置、岩碴装运装置、驱动装置、动力供给装置、方向控制装置、除尘装置和锚杆安装装置。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第37页,2、全断面岩巷掘进机作业线配套方案全断面岩巷掘进机破碎的岩石，经主带式输送机、斜带式输送机、胶带转载机装入矿车，或在胶带转载机后配备长距离可延接胶带输送机。工艺流程在掘进的同时可钻锚杆眼和安装锚杆，实现临时支护，在距工作面20m地方进行喷射混凝土作业。当采用金属拱形支架支护时，该机上配备的环形支架安装机也可以在掘进破岩的同时安装支架。上述支护形式均可与掘进破岩平行作业，两种支护所用时间均小于掘进破岩

24、时间，能充分发挥该机效率、实现快速掘进。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第38页,存在问题 掘进机庞大笨重、拆装时间长、转移运输不便，辅助作业时间长，作业率低、动力消耗大、刀具寿命短，掘进成本高，同时要求所掘进的曲率半径大。对我国煤矿巷道长度，特别是岩性变化、涌水、断层破碎等条件的适应性差，掘进速度明显偏低，其使用受到限制。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第39页,局部断面掘进机作业线一、局部断面掘进机 局部断面掘进机能够把掘进中的破煤（岩）、装煤（矸）、转载等工作用一台机械完成，有的掘进机上还装有锚杆钻装

25、机，可同时完成支护工作。与钻眼爆破法相比，具有工序少，速度快，效率高，质量好，施工安全，劳动强度小等优点。割煤方式如图1-5-1所示。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第40页,二、局部断面掘进机作业线 煤巷、半煤巷在采用局部断面掘进机进行掘进时，必须有一套与之相适应的机械运输设备，通常称之为“后配套”，后配套的合理性是影响巷道掘进速度和劳动生产效率的重要因素。1、综掘机刮板输送机作业线工艺流程 掘进机截割下来的煤（岩）经装载机构，转载机卸给其下方的刮板输送机，经刮板输送机输送卸载到煤仓或其他运输设备上。当刮板输送机与掘进机的桥式转载机配套使用时，需要

26、将胶带小车拆掉，换上落地车，落地车轮骑在刮板输送机槽帮两侧，随掘进机向前掘进而沿槽帮运行。掘进机向前掘进达到桥式转载机的最大搭接长度后，需要停机接长刮板输送机。特点与适用条件 该作业线虽然在机器工作时能连续运输，但由于频繁接长刮板运输机，仍然存在间断运输，劳动强度大，占用人员多的问题，主要用于巷道坡度变化大、长度较短的条件。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第41页,2、综掘机可伸缩双向胶带输送机作业线工艺流程掘进机切割下来的煤岩经装运机构、桥式转载机、可伸缩双向胶带机再卸至其他运输设备上，胶带输送机向外送煤的同时，在胶带输送机的下胶带上能向工作面运送

27、各种材料，使上胶带处煤或矸和下胶带进料形成一个运输系统。为减少接长胶带辅助时间，胶带可储存100m的长度。特点与适用条件这种机械化作业线可充分发挥掘进机的生产效率，切割、装载、运输生产能力大，掘进速度快，上胶带出煤，下胶带运料，胶带延长速度快并可利用伸缩胶带接长时间进行工作面永久支架安设工作，有效地利用掘进循环时间。该机械化作业线主要适用于连续据掘进的长度大于800m的区段平巷。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第42页,3、综掘机梭式矿车（仓式列车）作业线工艺流程 该作业线由煤巷掘进机，梭式矿车（或仓式列车）、电机车等几部分组成。掘进切割下来的煤经装

28、载机构，胶带转载机卸入梭式矿车（仓式列车），然后通过梭式矿车（或仓式列车）车厢底板上刮板输送机逐渐运向后部，直至均匀装满仓车，然后由电机车牵引至卸载地点。特点与适用条件 该机械化作业线不能连续作业，掘进机效率不能充分发挥，因此，它适用于卸载地点距离较短的巷道，此外要求井下设有卸载点。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第43页,4、综掘机吊挂式胶带转载机矿车、电机车作业线工艺流程掘进机切割下来的煤或岩经装载机构进入吊挂式胶带转载机装入矿车，由电机车牵引至卸载点。胶带转载机通过行走导轮吊挂在巷道顶板专设的单轨梁上，随掘进机向前移动。为提高掘进效率，减少调车

29、次数和调车停机时间，在巷道转弯半径允许的前提下尽量选用长度较大的吊挂式胶带转载机。特点与适用条件该机械化作业线不能实现连续作业，掘进机工时效率低，掘进速度相对较低，永久支架的安装质量要求比较严格，辅助工程量较大。该作业线适用于采用金属永久支护、矿车运输的小断面巷道。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第44页,连续采煤机 连续采煤机时房柱式采煤的主要设备。它与掘进机构上的不同之处在于其截割滚筒多位横轴式，宽度较大，在液压缸控制下上下摆动，可一次掘出宽4m左右的巷道。一、连续采煤机较掘进机具有下列优点：1、液压系统简单，故障少，传动系统可靠。2、即可用于掘

30、进又可用于采煤。用于掘进时，掘、锚、装、运可平行作业，掘进速度快、工效高；对于边角煤、残煤的开采具有很大的优势。3、多顺槽开拓长壁工作面时，可保证工作面所需的足够风量，可通过通风设施实现全负压通风，对防止瓦斯积聚非常有利；在主通道冒顶时，还可提供备用的脱险通道。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第45页,二、连续采煤机和局部断面掘进机比较存在以下缺点：1.连续采煤机及配套梭车往复运行，对地板破坏比掘进机严重。2.连续采煤机受地质条件影响较大，要求煤层倾角不超过12度，厚度在1.44m之间，地板坚硬或矿井水对地板影响较小，顶板中等稳定，有较好的自控和可锚

31、性。3.截割头在液压缸控制上下摆动，巷道断面一般为矩形，对其他巷道断面适用性较差。由于截割头宽度一般在3m左右，仅适用于巷道宽度大的矿井。4.在用于煤巷快速掘进时，由于掘、锚分离作业，不得不多开联络巷并进行快速密闭，给今后生产安全管理带来不利因素。对于有自然发火危险的矿井，由于媒体暴露多，应辅之以防灭火技术措施。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第46页,连续式采煤机作业线 连续采煤机在第一条巷道作业的同时，锚杆机载第三条巷道打眼和安装锚杆。当向前掘进一段距离后，连续采煤机转移到第二条巷道，而锚杆机转移到第一条巷道安装锚杆。梭车往返于连续采煤机和给料破

32、碎机之间，依次进行循环作业。在工作面作业人员基本相同的情况下，一台连续采煤机的掘进量相当于三台掘进机的掘进量。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第47页,掘进机械化发展方向一、有条件应用全断面岩巷掘进机 随着科学技术、材料、机械工业及液压技术发展以及新型破岩方法的出现，全断面掘进机存在的问题必将逐步得到解决。国外使用全断面岩巷掘进机最高月进尺达600m，平均月进300400m。在巷道断面大于14m、长度大于3000m、地质情况相对稳定的条件下，可以推广应用全断面岩巷掘进机。二、研制重型、超小型局部断面掘进机 局部断面掘进机最早用于煤巷掘进，为加快采准巷

33、道施工速度，综掘机也逐步推广到半煤岩巷道甚至较软全岩巷道中。为增大掘进机切割岩石的能力，近几年国内厂家开始研制大功率的重型掘进机，以解决薄煤层、倾斜和极倾斜煤层的机械化掘进问题。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第48页,三、推广掘锚机组作业线 悬臂式掘进机无论是引进设备还是国产设备，一旦进入掘进循环系统，均难达到快速掘进要求，除了掘进机本身的可靠性因素外，主要配套环节包括支护、转载、运输、供电、供排水、通风、安全等亦是掘进速度受制约的关键因素。如能解决支护与切割的同步或交叉同步作业，就可大大提高单位时间内的掘进速度。1、掘锚机组工作原理掘锚机组截割部

34、在上下摆动切割煤岩的同时，装运机构将破落的煤炭通过星轮和运输系统运至机后配套运输设备，除尘装置处于长时工作状态，同时掘锚机组上的机载锚杆钻机进行钻孔、安装锚杆作业，一排锚杆安装完毕，机器前移进行下一循环作业。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第49页,2、掘锚机组优点 可节省移动和装钻时间，掘进速度可提高50%100%。掘锚机组之所以能被有效使用，一个重要原因在于顶板及时支护、安全可靠。掘锚机组形成的高效作业线，可使每一循环作业的时间控制在30min/循环左右，生产效率大大提高，可实现日进尺40m，月进尺1000m，年进尺约1万m的目标，满足高效集约化

35、矿井综采工作面巷道掘进要求。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第50页,发展采掘锚一体化快速成巷技术一、采掘锚一体化机组由连续式采煤机与锚杆打眼、安装机复合的一体化设备，能完成切割、装备工序，又能完成钻孔、安装锚杆等工序。可以减少掘进工作面设备和人员，缩短掘进工作面的空顶距至0.75m1.4m，采用临时支护措施使得掘进和支护作业更加简单和安全，并能适应不断变化的巷道顶板条件，加快掘进成巷速度。二、采掘锚一体化连续式采煤机快速掘进成巷技术单条巷道掘进时，其后配套设备可以采用破碎机、转载机和胶带输送机，构成连续运煤系统；同时掘进多条巷道时，其后配套设备可采

36、用与连续式采煤机除锚杆钻车外的相同设备，也可采用破碎机、胶带输送机、刮板机等构成的其他形式连续运煤系统。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第51页,2.5上下山钻爆法施工,教学目标能力目标1.能熟练识读巷道施工图及特殊地段大样图；2.会准确选择巷道断面形状；3.知道防止溜车设施的安设；4.知道安全施工的注意事项。知识目标1.能陈述巷道断面的形状，影响断面形状的因素；2.熟悉巷道断面尺寸的确定条件和规定；3.能分析溜车事故的原因。素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道

37、德、正直、富有责任感。4.使学生具有较强的实践操作能力;,5.培养学生发散思维的创新能力.,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第52页,上山施工,破岩与通风,两件事需要注意：一是底板经常掘不够，巷道上漂，若不随时测量纠正，就不能保持设计的倾斜角度；二是爆破时岩石抛掷出来，很容易打到棚式支架的顶梁上，以致崩倒棚子。为此多采用底部掏槽，如图9-1所示。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第53页,煤层轨道上山和和输送机上山之间，在地质条件不复杂的情况下，每隔2040m开一条贯通联络巷，以满足通风的要求，同时可以利用这些

38、联络巷作为避炮硐。如果是单巷掘进，则必须每隔75100m另掘一避炮硐。,由于瓦斯比空气轻，向上掘进时易于积聚在工作面上方，所以通风问题特别重要。除前述应采用双巷掘进外，无论工作期间和交接班时都不能停风，并随时加强瓦斯检查。如因检修停电等原因不得不停风时，全体人员必须撤出，待恢复通风及检查瓦斯之后，才能进入工作面。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第54页,装岩和提升运输,人工装岩。配合人工装岩的运输方法有：链板输送机用在倾角25以下；铁溜槽可用于2535；搪瓷溜槽可用于1528；沿巷道底板自溜，倾角大于35。,机械装岩,ZMZ-17型装煤机，配合链板输

39、送机运输 用于倾角小于10的上山。,耙斗装岩机，用在倾角小于30的巷道，但应特别注意安设牢固，以防下滑。移动装岩机可以用提升绞车。如上山倾角大，可用提升绞车和耙斗装岩机绞车联合作业。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第55页,使用输送机运输时，为了向工作面运送材料，通常还需要铺设矿车轨道，或者在双巷掘进时，一条巷道铺轨，一条巷道铺没输送机，也可采用单轨吊车运料。,提升或下放矿车，可采用在上山与平巷接口处一侧的专用小绞车，如图9-3所示。上山长度超过绞车缠绳量时，则需在上山中部增设临时绞车作分段提升，如图9-4所示。,2023/6/12,山西煤炭教育基金

40、会资助项目（晋煤教金字20099号）,第56页,下山掘进,破岩、装岩及提升,下山破岩施工中应特别注意坡度，使其符合设计要求。,下山掘进时没有瓦斯积聚问题，通风工作比向上掘进时 容易。,下山掘进时装岩工作比较困难，装岩时间通常占循环时 间的60，因此它尽量采用机械装岩，而不采用人工岩。,装岩使用的主要机械是耙斗装岩机。使用时应持别注意安设牢固，防止下滑。除了装岩机本身带有的四个卡轨器之外，还应另外加设两个大卡轨器。装岩机距工作面不要超过15m。下山掘进使用耙斗装岩机能起到阻挡跑车的作用，掘进工作面比较安生。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第57页,20

41、23/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第58页,下山提升运输 链板输送机用在下山倾角小于25的情况下；矿车或箕斗可以用于30以下；30以上只能用箕斗。因此我国在下山或斜井施工中，多使用一种无卸载轮的箕斗，利用安设在矸石仓中的活动轨翻卸，见图9-5和9-6。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第59页,排水,视其来源不同而采取不同的对策。1）上部平巷漏水，采用混凝土或陶管将上部水沟密封起来。,2）下山上部通过的含水层涌水，可将水流截引至腰泵房水仓，不使它流到工作面，必要时可以在含水层进行注浆封水。,3）工作面的积水，可以用水

42、泵排除。涌水量在56m3/h左右时，可用潜水泵直接将水排入矿车或箕斗内，随矸石一齐排出。涌水量在30m3/h以内时，用喷射泵将水从工作面排至腰泵房水仓澄清后，再用卧泵排除，如图。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第60页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第61页,支护,棚式支护时，如图9-9，沿重力方向作用于斜巷的地压P有两个分量：分力N=Pcos（为巷道倾角）；分力T=Psin。在架棚时，棚腿要与顶、底板垂线间向上方呈一夹角，这个夹角称为迎山角（）。其数值取决于巷道的倾角及围岩的性质，当巷道的倾角小于4045

43、时，一般每倾斜68，便应具有1的迎山角。当巷道倾角大于4045时，支架之间须设撑木或拉条。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第62页,采用石材（混凝土块）砌碹支护时，砌碹工作应由下往上进行。随着的增大，基础应采用台阶式，若底板岩石松软，则应砌筑底拱，甚至每隔一定距离还应修筑壁座。采用锚喷支护时，顶板的锚杆应尽量做到垂直于顶板岩层。锚喷支护能适应采区地压的特点目前应大力推广。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第63页,安全工作,1下山掘进的安全问题，最突出的就是防止跑车。,2防止跑车的安全设施,1）下山上部运输水

44、平防止跑车的安全设施,要严格按规范的规定使用钢丝绳，经常上油防锈，建立定期检查制度。,应该使用符合要求的插销，加强铺轨质量，采用绳套连接。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第64页,由于井口把钩工疏忽，忘记挂钩或挂钩不合格而发生跑车事故。为此，斜巷巷道口应设逆止阻车器（9-10）或安全挡车板（9-11）等挡车装置。,此种阻车器设于巷道口，矿车只能单方向上提，只有用脚踩下踏板后才可向下行驶。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第65页,在矿车底盘下安设一个活动闸；当矿车挂钩时，销子插入孔内，而把活动闸短端压下，使长

45、端翘起；矿车摘钩后，活动闸由于重心作用自动垂直向下。在斜巷口平台两轨中心的地下，埋入钢板作为挡板，当矿车没有挂钩时，活动闸被挡板顶住，矿车不能通过。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第66页,2）阻挡已跑车的安全措施。,在工作面上方2040m处设各种可移动式挡车器，常用的有钢丝绳挡车器，型钢挡车器和钢丝绳挡车帘等。,铜丝绳挡车器如图9-12所示。,矿车通过时，拉起绳圈，矿车即可由圈中通过。矿车过去之后，放下绳圈，使其顶部高出轨面约0.60.7m，若万一发生跑车，绳圈即可将矿车挡住。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号

46、）,第67页,钢丝绳挡车帘是以两根150mm的钢管为立柱，用钢丝绳与直径为25mm的圆钢编成帘形，手拉悬吊钢丝绳将帘上提，矿车可以通过；放松悬吊绳，帘子下落而起挡车作用。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第68页,在斜巷中部设固定式挡车器悬吊式自动挡车器。,当提升容器正常运行时，碰撞摆动杆1后，摆动幅度不大，触不到框架上横杆2；一旦发生跑车事故，脱钩的提升容器碰撞摆动杆后，可将通过牵引绳和挡车钢轨6相连的横杆2打开，8号铁丝失去拉力，挡车钢轨一端迅速落下，起到防止跑车的作用。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第

47、69页,2.6施工工序管理,教学目标能力目标1.能够布置炮眼；2.能够选择装岩方法及设备；3.能够选择运输方法及设备；4.能够选择合理的支柱方式。知识目标1.知道破岩方法；2.能够选择钻眼机具；素质目标1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第70页,破岩 井巷施工首先要破碎岩石。常用的破岩方法：综合机械化破岩 钻眼爆破破岩 综合机械化破岩:可大幅度提高破岩效率 钻眼爆破：目前国内外使用较普遍的一种破岩方法,2023/6

48、/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第71页,一、钻眼机具 以使用的动力不同可分为：风动凿岩机、液压凿岩台车、电动凿岩机。目前倾斜巷道施工钻眼机具仍以风动凿岩机为主。以中频气腿式风动凿岩机应用最为广泛，如YT-28、YT-29型风动凿岩机。二、钻眼工作 在倾斜巷道中使用气腿式凿岩机钻眼难度较水平巷道大。自上向下施工时钻中上部眼比较容易，但在钻底眼时操作很方便，拔钎比较容易，但在钻眼时操作很不方便。因此施工倾斜巷道时炮眼深度以2.0m左右较为适宜，也可根据施工队伍情况适当调整炮眼深度。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第72页,

49、三、炮眼布置 掘进工作面应垂直于巷道轴线，而实际上一般是接近于铅直的，与巷道轴线夹角小于90。一般对于坡度只有几度或十几度的巷道，两者相差不大而往往不被人们注意，但对于坡度较大的巷道差别就大了，如施工坡度为35的巷道，掘进高度达4m。若炮眼按掘进断面尺寸在铅垂面上布置，则实际掘进高度就小了22%，即880mm，以腰线为准，腰线高1m时，则实际底板比设计要高220mm，而顶板比设计要矮660mm。如图2-2-14所示。,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第73页,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第74页,装运一、装

50、岩方法及设备选择 1.人工装岩 2.机械装岩 1）耙斗装岩机:用于坡度小于30的巷道。2）铲斗式装岩机：用于倾角在8以下的倾斜巷道。3)ZMZ-17型装煤机，配合链板输送机运输用于倾角小于 10的上山。3.提高装岩效率的途径 1）选用高效能装岩机 2）改善爆破效果 3）提高装岩生产率 4）加强装岩调车的组织工作,2023/6/12,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,第75页,二、运输方法与设备的选择 1.配合人工装岩的运输方法有：1）链板输送机用在倾角25以下：2)铁溜槽可用于25-35：3）搪瓷溜槽可用于15-28；4）沿巷道底板自溜，倾角大于35。2.配合机械装岩的运输