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第四章 岩巷施工 第一节  钻眼爆破工作   第二节  掘进通风与综合防尘   第三节  装岩与转运   第四节  岩巷掘进机 习     题
第一节  钻眼爆破工作 钻眼爆破工作是巷道掘进的最主要工序 , 良好的钻眼爆破工作应该是:  ⑴ 爆破后所形成的巷道断面应符合设计要求和《井巷工 程施工及验收规范》的标准,巷道的方向与坡度应符合设计 规定。  ⑶ 对巷道围岩的震动和破坏要小,以利于巷道的维护。  ⑵ 爆下的岩石块度应有利于提高装岩生产率 ,  岩石堆积状 况便于组织装运、便于钻眼与装岩平行作业。 ⑷ 爆破单位体积的岩石所需的炸药和雷管的消耗量要低, 钻眼工作量要小,炮眼利用率要达到 85% 以上。
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],第一节  钻眼爆破工作
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],  一、炮眼布置
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],  一、炮眼布置
掏槽眼 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1. 斜眼掏槽法 ,[object Object],这种方法炸药集中程度低,在均质坚硬的岩石中很少使用,只是在有明显松软夹层时才能取得良好的爆破效果。
[object Object],1. 斜眼掏槽法 ( 续 )
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1. 斜眼掏槽法 ( 续 )
2 .直眼掏槽法 ,[object Object],⑵ 螺旋掏槽   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],2 .直眼掏槽法 ( 续 )
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],2 .直眼掏槽法 ( 续 ) 缺点是: 凿岩工作量大,钻跟技术要求高,一般需要雷管的段数也较多。
3 .混合式掏槽 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
㈡辅助眼 ,[object Object],[object Object]
㈢周边眼 ,[object Object],[object Object],式中, K 为 炮眼密集系数 ,一般为 0.6~1.0 ,岩石坚硬时取大 值,较软时取小值; E 为周边 眼间距,一般取 400~600 ㎜, W 为最小抵抗线。 现在光面爆破已较成熟,一般应按光爆要求进行周边眼布 置。光面爆破周边眼间距与其最小抵抗线存在着一定的比例关 系,即
㈢周边眼 ( 续 ) ⑵ 底眼 负责控制标高。 底眼眼口 位置应比巷道底板高出 150~200 ㎜,以利钻眼和防止灌水,但 眼底 应低于底板标高 100 ~ 200 ㎜,以免巷道底板漂高。底眼眼距一般为 500 ~ 700 ㎜,装药系数一般为 0.5 ~ 0.7 。 水沟的炮眼应与其它炮眼同时钻眼与爆破。有时为了给钻眼与装岩同时作业创造条件,需采用抛渣爆破,则将底眼眼距缩小为 400 ㎜左右,眼深增加 200 ㎜左右,每个底眼增加 1 ~ 2 个药卷。 光面爆破周边眼满足以下要求: ⑴ 周边眼 中心都应应布置在巷道设计 掘进断面轮廓线上,而 眼底 应稍向轮 廓线外偏斜,一般不超过 100~150mm , 可使下一循环打眼时凿岩机有足够的 工作空间,同时要尽量减少超挖量。
㈣炮眼布置 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
二、爆破器材和爆破参数的确定 ,[object Object],[object Object]
㈠爆破器材的选择 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],起爆材料一般采用 8 号电雷管 ,其中秒延期雷管、半秒 延期雷管以及毫秒延期雷管都能满足巷道爆破的起爆要求, 但是在穿过有瓦斯地层时选用豪秒延期雷管,总延期时间 不 能超过 130ms 。
㈡爆破参数的确定 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1 .炮眼直径 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],在采用气腿式凿岩机的情况下,现场多根据 药卷直径 来确定。目前国 内岩巷掘进均 采用 27mm 、 32 ㎜、 35 ㎜两种药卷 。因炮眼直径比药卷直径大 6-8mm 左右,所以目前的炮眼直径多采用 35 ~ 42 ㎜ 。
2 .炮眼深度 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1) 合理的炮眼深度必须与具体施工条件相适应: 气腿式轻型凿岩机,较 适宜的钻眼深度一般为 1.8~2.5 m; 采用凿岩台车配备重型凿岩机,炮眼深度 在 3 m 以上则更为有利。  2) 合理的炮眼深度必须保证较高内爆破效率 ,为了达到较高的炮眼利 用率,除了考虑岩石条件和合理的炮眼布置外,还与炮眼的质量和爆破材、 装药结构等有密切关系。  3) 合理的炮眼深度应尽可能使每班能够完成整循环。 这样每班的工作 任务明确,便于组织和管理,有利于实现正规循环作业,眼深与循环时间的 确定必须和现有技术装备水平和施工条件密切结合,在合理的炮眼深度范围 内,应力争达到每班多循环,以加快掘速度。
3 .炮眼数目  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],一个掘进循环所需总的装药量 : kg 此总的装药量按照一定的炮眼装药系数,平均装入工作面的所有炮眼中去,那么 总的装药量又可写成 : kg 以上两式相等,故得总炮眼数为 :   个 q — 单位炸药消耗量, kg / m 3 ; S 一巷道掘进断面积,㎡; L— 炮眼平均深度, m ; η— 炮眼利用率; N— 炮眼总数,个; a — 炮眼的平均装药系数,一般取 0.5~0.7 ; m—— 每个药卷的长度, m ; P— 每个药卷的质量, kg 。
4. 炸药消耗量 ,[object Object],[object Object],影响炸药消耗量的主要因素有以下儿点:   1 )炸药性能  2 )岩石的物理力学性质 3 )自由面的大小和数目   除以上因素外,还有炮眼直径和炮眼深度等,总之,因影响因素太多,到目前为止,还没有解决精确计算炸药消耗量的问题。   通过实践,国家对各种岩石、不同掘进断面的炸药消耗量进行了统汁。表 4-1 所列为 1981 年颁发的《矿山井巷工程预算定额》规定的岩巷掘进炸药消耗量定额。   改用新炸药后的 q` 值为: kg/m 3 q— 采用标准炸药时的炸药消耗量, kg/m 3 。   P— 所用炸药的爆力 ,mL 。
4. 炸药消耗量(续)
三、装药结构与起爆 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1 .掏槽眼与辅助眼的装药结构 ,[object Object],⑵ 反向连续装药  (b)
2 .周边眼装药结构 单段空气柱式装药( a )   空气间隔分段装药   ( b ) 不耦合装药
3 .炮眼的填塞 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
4 .起爆要求 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
四、爆破说明书及爆破图表 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],四、爆破说明书及爆破图表(续) 爆破原始条件表   装药量及起爆顺序  表 预期爆破效果表
工作面炮眼布置图
五、钻眼工作  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
1 .测量定向工作 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],巷道中线的标定   巷道腰线的标定
[object Object],[object Object],1 .测量定向工作(续) 激光指向仪标定示意图   气体激光指向仪结构简图 1— 望远镜; 2— 激光管; 3— 外壳; 4— 接线箱; 5— 电缆; 6— 调整螺旋; 7— 底座
2 .凿岩机的选择 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],凿岩台车
3 .工作面供风、供水设备  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
4. 建立工作面钻眼岗位责任制,合理分区进行作业 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],图  4-15  钻眼作业分工图
六、钻眼爆破安全技术 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],六、钻眼爆破安全技术(续)
⑹ 装药联线后应有放炮员与班、组长进行技术检查,做好 放炮前安全布置。 ⑺ 放炮后要等工作面通风散烟后,放炮员率先进入工作 面,检查认为安全后方能进行其它工作。 ⑻ 发现瞎炮要及时处理。因联线不良、错接、漏接造成的 瞎炮可重新联线放炮,但重新联线放炮前,要检查工作面的顶 板、支架和瓦斯情况,确认安全并确保起爆线路完好时,方可 重新起爆。因其它原因造成的瞎炮,则应在距至少 0.3m 处重新 打一个和瞎炮眼平行的新炮眼,重新装药放炮。重新打眼时, 应先弄清瞎炮的角度、深度,切不可距瞎炮太近,以免发生事 故。
第二节  掘进通风与综合防尘  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
一、通风方式 ,[object Object],[object Object],[object Object]
㈠压入式通风 1. 优点 :这种通风方式可采用胶质或塑料等柔性风筒,能很快地将工作面的有害气体冲淡并排出。 <10m >10m 2. 缺点: 排出的炮烟在巷道中蔓延扩散,时间较长,工 人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。 3. 局扇、风筒的布置要求
㈡抽出式通风  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],<6m >10m 3. 特点: 这种通风方式一般要采用金属风筒
㈢混合式通风 1. 特点: 这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用,为了达到快速通风的目的,可利用一辅助局扇作压入时通风,新鲜风流压入工作面冲洗工作面的有害气体和粉尘。   ≥ 10m 2. 局扇、风筒的布置要求 ≥ 10m
二、掘进通风设施  1 . 局部通风机 2 . 风筒 3 . 引射器
1 .局部通风机 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
  适用于有爆炸性危险气体(甲烷类)和煤尘的矿井中,用交流 50Hz 、电压至 660V 电路中,做矿井井下采掘和采煤巷道局部通风之用。
2 . 风筒 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
   正压风筒 具有抗静电、阻燃、强力高、风阻小、漏风率低、连接方便、柔软轻便等特点   负压风筒结构示意图 1— 端圈; 2— 螺旋钢丝; 3— 压条; 4— 吊环; 5— 涂覆布; 6— 连接软带
3 .引射器 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1. 引射器 2. 风筒
三、独头长距离巷道通风 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
四、综合防尘 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1 . 湿式钻眼 是综合防尘最主要的技术措施。 2 .喷雾、洒水对防尘和降尘都有良好的作用。 3 .加强通风排尘工作。  4 .加强个人防护工作。
第三节  装岩与转运  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
一、装岩设备 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],1 .铲斗后卸式装岩机 随工作面前移,利 用短道和爬道延伸轨 道。
2 .侧卸式铲斗装岩机
[object Object]
 
耙斗装载机在工作前,用 卡轨器 将台车固定在轨道上,并用 固定楔 将尾轮悬吊在工作面的适当位置上。
 
耙斗装载机  可在拐弯巷道中作业
( 三 ) 蟹爪式装岩机
[object Object]
 
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
二、调车工作  ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object]
 
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],1.浮放道岔
[object Object]
3 . 风动吊车器调车
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
式中  x—— 连续装矿车数日,辆,      n—— 胶带转载机下能容纳的矿车数目,辆。 采用此方法调车,倒车频繁。如果转载过长,能容纳一个 循环的岩石量,倒车次数。但因转载机过长而笨重,反而会影响使用。
   梭式矿车 ( 梭车 ) 是车身校长的大容积矿车。它的底部有一台刮板输送机。装载机向梭车的前端装载,等矿碴将溢出车外时,开动刮板输送机移动一小段距离。逐次进行,将梭车装满外运。为了把一次放炮爆破的岩碴全部装走,可用多台梭车搭接转载。被拉到卸载地点后,开动刮板输送机卸出岩碴。
  仓式列车由 头部车 、 若干中部车 及 一台尾部车组成 , 链板机贯穿整个列车车箱的底部。使用时,根据一次爆破 出岩量确定中部车车箱数量。
三、提高装岩机工作效率的途径 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
⑷ 发展一机多用设备 ,如钻眼、装岩机,钻眼、装岩、锚 杆安装机,转载与运输和卸载合一的仓式列车。 ⑸ 加强装岩调车的组织管理工作 。 ① 提高钻眼、装岩机司机操作技术,加强作业线的维修保 养,以保证装岩熟练,减少事故障。 ② 严格执行工种岗位责任制,保证各工种密切配合,工序 衔接迅速。 ③ 保证稳定的电压或合理提高风动装岩机风压。 ④ 保证轨道质量,经常维护,提高行车速度,减少矿车调 道事故。  ⑤ 坚强调度工作,及时供应空车。
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],四、岩巷掘进机械化作业线的选择 ㈠岩巷掘进机械化作业线组配的原则
[object Object],㈡岩巷掘进机械化作业线 2 . 气腿凿岩机、耙斗装岩机为主的机械化作业线 3 . 气腿式凿岩机、蟹爪式装载机、耙斗式装载机或侧卸式装载机、梭式矿车机械化作业线 。 4 . 以钻装机为主的机械化作业线 。
 
 
 
 
第四节  岩巷掘进机 ,[object Object],[object Object]
㈠岩巷联合掘进机的主要结构 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
㈡ 岩巷掘进机的优缺点 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
第四章  习题 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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井巷工程 第一章 岩石性质极其工程分级
 
井巷工程 第十章 特殊条件下的巷道施工
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井巷工程 第十二章 井筒延深
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井巷工程 第九章 上下山及煤仓施工
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井巷工程 第二章 钻眼爆破
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井巷工程 第四章 岩巷施工

  • 1. 第四章 岩巷施工 第一节 钻眼爆破工作 第二节 掘进通风与综合防尘 第三节 装岩与转运 第四节 岩巷掘进机 习 题
  • 2. 第一节 钻眼爆破工作 钻眼爆破工作是巷道掘进的最主要工序 , 良好的钻眼爆破工作应该是: ⑴ 爆破后所形成的巷道断面应符合设计要求和《井巷工 程施工及验收规范》的标准,巷道的方向与坡度应符合设计 规定。 ⑶ 对巷道围岩的震动和破坏要小,以利于巷道的维护。 ⑵ 爆下的岩石块度应有利于提高装岩生产率 , 岩石堆积状 况便于组织装运、便于钻眼与装岩平行作业。 ⑷ 爆破单位体积的岩石所需的炸药和雷管的消耗量要低, 钻眼工作量要小,炮眼利用率要达到 85% 以上。
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  • 16. ㈢周边眼 ( 续 ) ⑵ 底眼 负责控制标高。 底眼眼口 位置应比巷道底板高出 150~200 ㎜,以利钻眼和防止灌水,但 眼底 应低于底板标高 100 ~ 200 ㎜,以免巷道底板漂高。底眼眼距一般为 500 ~ 700 ㎜,装药系数一般为 0.5 ~ 0.7 。 水沟的炮眼应与其它炮眼同时钻眼与爆破。有时为了给钻眼与装岩同时作业创造条件,需采用抛渣爆破,则将底眼眼距缩小为 400 ㎜左右,眼深增加 200 ㎜左右,每个底眼增加 1 ~ 2 个药卷。 光面爆破周边眼满足以下要求: ⑴ 周边眼 中心都应应布置在巷道设计 掘进断面轮廓线上,而 眼底 应稍向轮 廓线外偏斜,一般不超过 100~150mm , 可使下一循环打眼时凿岩机有足够的 工作空间,同时要尽量减少超挖量。
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  • 28. 2 .周边眼装药结构 单段空气柱式装药( a ) 空气间隔分段装药 ( b ) 不耦合装药
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  • 42. ⑹ 装药联线后应有放炮员与班、组长进行技术检查,做好 放炮前安全布置。 ⑺ 放炮后要等工作面通风散烟后,放炮员率先进入工作 面,检查认为安全后方能进行其它工作。 ⑻ 发现瞎炮要及时处理。因联线不良、错接、漏接造成的 瞎炮可重新联线放炮,但重新联线放炮前,要检查工作面的顶 板、支架和瓦斯情况,确认安全并确保起爆线路完好时,方可 重新起爆。因其它原因造成的瞎炮,则应在距至少 0.3m 处重新 打一个和瞎炮眼平行的新炮眼,重新装药放炮。重新打眼时, 应先弄清瞎炮的角度、深度,切不可距瞎炮太近,以免发生事 故。
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  • 45. ㈠压入式通风 1. 优点 :这种通风方式可采用胶质或塑料等柔性风筒,能很快地将工作面的有害气体冲淡并排出。 <10m >10m 2. 缺点: 排出的炮烟在巷道中蔓延扩散,时间较长,工 人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。 3. 局扇、风筒的布置要求
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  • 47. ㈢混合式通风 1. 特点: 这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用,为了达到快速通风的目的,可利用一辅助局扇作压入时通风,新鲜风流压入工作面冲洗工作面的有害气体和粉尘。 ≥ 10m 2. 局扇、风筒的布置要求 ≥ 10m
  • 48. 二、掘进通风设施 1 . 局部通风机 2 . 风筒 3 . 引射器
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  • 50.   适用于有爆炸性危险气体(甲烷类)和煤尘的矿井中,用交流 50Hz 、电压至 660V 电路中,做矿井井下采掘和采煤巷道局部通风之用。
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  • 52.    正压风筒 具有抗静电、阻燃、强力高、风阻小、漏风率低、连接方便、柔软轻便等特点 负压风筒结构示意图 1— 端圈; 2— 螺旋钢丝; 3— 压条; 4— 吊环; 5— 涂覆布; 6— 连接软带
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  • 62. 耙斗装载机在工作前,用 卡轨器 将台车固定在轨道上,并用 固定楔 将尾轮悬吊在工作面的适当位置上。
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  • 65. ( 三 ) 蟹爪式装岩机
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  • 77. 式中 x—— 连续装矿车数日,辆,     n—— 胶带转载机下能容纳的矿车数目,辆。 采用此方法调车,倒车频繁。如果转载过长,能容纳一个 循环的岩石量,倒车次数。但因转载机过长而笨重,反而会影响使用。
  • 78.    梭式矿车 ( 梭车 ) 是车身校长的大容积矿车。它的底部有一台刮板输送机。装载机向梭车的前端装载,等矿碴将溢出车外时,开动刮板输送机移动一小段距离。逐次进行,将梭车装满外运。为了把一次放炮爆破的岩碴全部装走,可用多台梭车搭接转载。被拉到卸载地点后,开动刮板输送机卸出岩碴。
  • 79.   仓式列车由 头部车 、 若干中部车 及 一台尾部车组成 , 链板机贯穿整个列车车箱的底部。使用时,根据一次爆破 出岩量确定中部车车箱数量。
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  • 81. ⑷ 发展一机多用设备 ,如钻眼、装岩机,钻眼、装岩、锚 杆安装机,转载与运输和卸载合一的仓式列车。 ⑸ 加强装岩调车的组织管理工作 。 ① 提高钻眼、装岩机司机操作技术,加强作业线的维修保 养,以保证装岩熟练,减少事故障。 ② 严格执行工种岗位责任制,保证各工种密切配合,工序 衔接迅速。 ③ 保证稳定的电压或合理提高风动装岩机风压。 ④ 保证轨道质量,经常维护,提高行车速度,减少矿车调 道事故。 ⑤ 坚强调度工作,及时供应空车。
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