井巷工程课件-井巷凿岩技术与设备
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井巷工程41岩巷施工
掏槽眼的作用: 首先将工作面上某部分岩石破碎下来， 使工作面形成第二个自由面，为其它炮眼的爆破创造 有利条件。掏槽的好坏对提高破岩效率、循环进尺都 起着决定性的作用。因此，必须选择合理的掏槽方式 和装药量，使岩石完全破碎以形成理想的槽腔。
掏槽眼的分类：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽
1、斜眼掏槽
（1）斜眼掏槽适用范围：是巷道掘进中是一种常 见的掏槽方法，它适用于各种岩石。
爆破破岩的优缺点： 优点：操作简单易于掌握；设备轻巧便于灵活移动，适应性强，费用低，
安全可靠。 缺点：机械化程度低，工序多，工作繁重。 机械破岩的优缺点：与爆破破岩相反。主要适用于软岩和煤层。
巷道掘进中良好的钻眼爆破工作应该达到以下几项要求 P84
① 巷道断面尺寸应符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》 (表7.3.3 裸体井巷工程的掘进规格偏差)的标淮，巷道的方向 与坡度均应符合设计规定。 ② 岩石块度（直径<300mm）和岩堆高度要适中，底板平整。 ③ 对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。 ④ 炮眼利用率要高（>80℅），炸药和雷管的消耗量要低。 ⑤ 符合安全施工的要求。
2）角柱式掏槽
多为对称式布置，所需雷管段数相对螺旋掏槽来说也较 少，眼深在2.0～2.5m以下时，经常采用的有三角柱掏槽、菱 形掏槽和五星掏槽等
三角柱掏槽：眼距L为100～300 mm，各装药孔一般可用一 段雷管同时起爆，也可分二段或三段起爆。
菱形掏槽：各眼之间距离：一般在 地f为4～6的岩石中α取 150mm，b取200mm；在f为6～8岩石中, α取100～l 30mm，b取 170～200mm; 在f＞8的坚硬岩石中，可将中心空眼改为两个相 距100mm的空眼。分两段起爆，1、2号眼为一段，3、4号眼为 二段。
掏槽眼的分类：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽
1、斜眼掏槽
（1）斜眼掏槽适用范围：是巷道掘进中是一种常 见的掏槽方法，它适用于各种岩石。
爆破破岩的优缺点： 优点：操作简单易于掌握；设备轻巧便于灵活移动，适应性强，费用低，
安全可靠。 缺点：机械化程度低，工序多，工作繁重。 机械破岩的优缺点：与爆破破岩相反。主要适用于软岩和煤层。
巷道掘进中良好的钻眼爆破工作应该达到以下几项要求 P84
① 巷道断面尺寸应符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》 (表7.3.3 裸体井巷工程的掘进规格偏差)的标淮，巷道的方向 与坡度均应符合设计规定。 ② 岩石块度（直径<300mm）和岩堆高度要适中，底板平整。 ③ 对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。 ④ 炮眼利用率要高（>80℅），炸药和雷管的消耗量要低。 ⑤ 符合安全施工的要求。
2）角柱式掏槽
多为对称式布置，所需雷管段数相对螺旋掏槽来说也较 少，眼深在2.0～2.5m以下时，经常采用的有三角柱掏槽、菱 形掏槽和五星掏槽等
三角柱掏槽：眼距L为100～300 mm，各装药孔一般可用一 段雷管同时起爆，也可分二段或三段起爆。
菱形掏槽：各眼之间距离：一般在 地f为4～6的岩石中α取 150mm，b取200mm；在f为6～8岩石中, α取100～l 30mm，b取 170～200mm; 在f＞8的坚硬岩石中，可将中心空眼改为两个相 距100mm的空眼。分两段起爆，1、2号眼为一段，3、4号眼为 二段。
井巷掘进与施工 ppt课件
井巷掘进与施工
井巷掘进与施工
• 掘进天井时，首先根据所给的漏斗口底板的 标高和天井的中心线，以50º左右的倾角向上 掘1~2茬炮，形成架设漏斗口所需的坡度。然 后按照设计的倾角继续向上掘进，直至掘进 到架设漏斗后能容纳一茬炮的岩碴高度，即 停止向上掘进，架设漏斗口、岩石间、梯子 间，并在梯子间上部架设安全棚。在此期间 爆下来的岩石，直接落入平巷底板上，用装 岩机装岩。
• 架设横撑时应先在井壁上凿好梁窝，并以木楔楔紧横撑的一端 ，以防横撑移动。
• 凿岩工作台在垂直或倾角≥80º的天井中呈水平位置。当天井倾角 小于80º时，为了便于打眼，工作台必须迎着工作面与水平面成 3º~7º的倾角。
• 放炮时，必须将工作台上的木板拆除，以便放炮后岩石落入岩 石间，同时毕并安装好漏斗与梯子间、安全棚等之后，在 继续向上掘进之前，必须首先在安全棚之上距工作面2.0~2.2m处 搭架凿岩工作台。凿岩、装药、联线都是在此台上进行的。
• 凿岩工作台一般由三根直径12~13cm的圆木横撑在天井顶底板之 间，并在其上铺以厚度4~5cm的木板所构成。
• 净断面尺寸确定后加上支护断面，可得天井的掘进断面。 • 实践中确定天井断面尺寸时，要考虑天井施工方法与所用施工
机械设备。如已选用某种天井钻机或某种天井吊罐，则天井断 面已被规格化、统一化了。目前国内矿山天井尺寸常用的有 1.5×1.5m2、1.8×1.8m2、2.0×2.0m2；D＝1.2m、D＝1.5m等。 过去常用的矩形断面尺寸有：1.3×1.5m2、1.5×1.9m2、 1.6×1.9m2等。
井巷掘进与施工
• 天井的断面尺寸主要按天井用途决定。
井巷掘进与施工
• 行人天井需设置人员通行的梯子及平台，并 常兼设风水管路、电缆等。梯子间设置按安 全规程规定与竖井梯子间要求一样。通常梯 子间断面尺寸不小于1200～1300mm。
凿岩爆破与井巷掘进
一、凿岩 （二）凿岩设备 1. 冲击式凿岩机：
按动力不同可分为 风动 电动 内燃 液压 按重量不同有 轻型 中型 重型
按工作方式不同则可分 手持式 气腿式 伸缩式 柱架式
• 当钎头在冲击力作用下凿到岩石上时，钎刃便切入其中。 此时，钎刃下方和旁侧的岩石被破坏，形成一条凿沟Ⅰ －Ⅰ • 随后将钎头转动一个角度，再进行下一次冲击，形成凿 沟Ⅱ－ Ⅱ 。如果钎头的冲击力足够大，凿沟之间的扇 形岩体，在凿Ⅱ － Ⅱ凿沟的同时，就会被剪切或震碎。 • 当上述过程不断被重复，钎头便不断凿碎岩石；破碎后 的岩粉不断被压气或压力水排出孔外，即可形成圆形炮 眼。
导爆索起爆法 电雷管起爆法
导 火 索 起 爆 法
三、起爆器材和起爆方法
加工起爆药包
第二章 凿岩爆破与井巷掘进
第一节 凿岩爆破 一、凿岩 二、矿用炸药 三、起爆器材和起爆方法 第二节 矿山井巷工程 第三节 井巷掘进 一、井巷掘进施工特点 二、井巷掘进工序 3
第二节 矿山井巷工程
金属矿床多数都是埋藏在地下。 出露地表或埋藏较浅 露天开采 埋藏较深 地下开采 为了将埋藏较深的金属矿床开采出来，必须从地面到矿床掘进 一系列井巷，使矿段与地面联通起来，这些井巷统称为矿山井 巷。
二、矿用炸药
炸药是一种化合物或混合物。在一定的外能作用下，能够发生高 速的放热反应，物态参数急剧变化，产生大量气体，释放出大量 热能，因而对周围介质产生强烈的机械作用，即所谓爆炸。 有限空间里大量高温气体急剧膨胀对岩石产生破坏。
二、矿用炸药
二、矿用炸药
目前我国矿用炸药主要是硝铵类炸药、硝化甘油炸药和乳
• 钎杆带动钎头做旋转运动、往复运动。达到破岩的目的。
• 2.凿岩台车 • 一种提高凿岩效率，减轻工人劳动强度，实现凿岩操作机械化的 专用设备。在台车上一般都安装有两台或两台以上的凿岩机，分 别叫双机，三机或多机台车
井巷工程-4
第四章 岩巷施工
（3）周边眼
• 崩落巷道周边内的岩石，使巷道形成设 计的轮廓。目前巷道施工均采用光面爆 破，周边眼按光面爆破要求布置。 • 炮眼密集系数：
E K W
炮眼布置方法和原则
• 工作面各类炮眼布置是“抓两头，带中间”。即首先选择 掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置周边眼，最后根据断 面大小布置辅助眼，最后布置底眼。 • 掏槽眼通常布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的布置 较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。 • 周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面 爆破要求布置，各类炮眼相互平行，眼底落在同一平面上 。 • 辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成 的槽腔为自由面层层布置，并与周边眼保持一定的距离， 以利于形成光爆层的形成。
第四章 岩巷施工
• • • •
2)周边眼可采用以下的装药结构： 单段空气柱装药 空气柱间隔装药 不耦合装药
第四章 岩巷施工
• 炮眼的填塞 • 起爆方法： • 煤矿巷道掘进工作面采用电雷管起爆法 ，爆破网路采用串联方式，起爆顺序为 掏槽眼、辅助眼、帮眼、顶眼、底眼。
爆破说明书和爆破图表：
• 爆破说明书和爆破图表是指导、检查和总结爆破工作 的技术文件。爆破说明书的内容包括：掘进巷道名称 、用途、位置、断面形状和尺寸；穿过岩层的性质、 地质条件、瓦斯情况；选用的炸药、电雷管的品种型 号、凿岩机具的型号、性能；爆破参数的选择与计算 ；掏槽方法和掏槽参数、炮眼直径、深度、数目、单 位炸药消耗量、装药结构等；爆破网路的计算和设计 ；爆破安全措施。 • 在初步编写说明书的基础上根据实际情况不断修改完 善爆破说明书以取得最佳的爆破效果和较高的成巷速 度。
4.1.2 钻眼爆破器材
• 一、钻眼机具 • 凿岩机与钻架设备 • 钎头与钎杆
井巷工程-2-1-第2章钻眼爆破
2
（2）机械掘进法
3
钻爆法施工：冲击式（硬岩），旋转式（煤、软岩）
掘进工序：钻眼——装药联线——放炮通风——装岩运输 ——支护 工具设备：凿岩机——炸药——局部扇风机—— 装岩机 ——锚、喷、网、架
煤电钻——雷管、放炮器——风筒—— 矿车电机车、 矿车
浅 孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；
教材第58页思考题第2、3、4题
55
电压127v，功率1.2~2.0kW（多为1.2kW），转速2700转/分。 外壳为铝合金铸造，密封防爆。
⑶ 轴推力：人力推顶 。
36
ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
[适用范围] 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲 烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为 127V的供电网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 [产品特点] 1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型 等。 2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。
冲击式凿岩是由冲击式凿岩机冲击机构产生的冲击能撞击活塞， 进而撞击钎杆，并以应力波的形式将能量传递给岩石，达到破岩 的目的。
9
（1）首次冲击，在孔底形成凿痕I，钎头转到II位置；
（2）二次冲击，在形成BB凿痕的同时，剪 碎了两个IOII范围内的岩石，这是根据岩石 抗剪强度比抗压强度小（1/8~1/12）得多的原 理；
41
42
二、压缩空气的基本生产过程
43
二、空气压缩选型
44
45
四 钻眼工具
一、凿岩机的钎子
1. 整体钎子：
46
2. 组合钎子
一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎。 十字形：速度慢、孔圆，制造和修磨复杂，用料多。 ⑴ 钎头 球齿形：硬岩钻眼 材料 钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV。 钎 刃： 钨钴类合金 。
（2）机械掘进法
3
钻爆法施工：冲击式（硬岩），旋转式（煤、软岩）
掘进工序：钻眼——装药联线——放炮通风——装岩运输 ——支护 工具设备：凿岩机——炸药——局部扇风机—— 装岩机 ——锚、喷、网、架
煤电钻——雷管、放炮器——风筒—— 矿车电机车、 矿车
浅 孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；
教材第58页思考题第2、3、4题
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电压127v，功率1.2~2.0kW（多为1.2kW），转速2700转/分。 外壳为铝合金铸造，密封防爆。
⑶ 轴推力：人力推顶 。
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ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
[适用范围] 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲 烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为 127V的供电网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 [产品特点] 1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型 等。 2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。
冲击式凿岩是由冲击式凿岩机冲击机构产生的冲击能撞击活塞， 进而撞击钎杆，并以应力波的形式将能量传递给岩石，达到破岩 的目的。
9
（1）首次冲击，在孔底形成凿痕I，钎头转到II位置；
（2）二次冲击，在形成BB凿痕的同时，剪 碎了两个IOII范围内的岩石，这是根据岩石 抗剪强度比抗压强度小（1/8~1/12）得多的原 理；
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二、压缩空气的基本生产过程
43
二、空气压缩选型
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四 钻眼工具
一、凿岩机的钎子
1. 整体钎子：
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2. 组合钎子
一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎。 十字形：速度慢、孔圆，制造和修磨复杂，用料多。 ⑴ 钎头 球齿形：硬岩钻眼 材料 钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV。 钎 刃： 钨钴类合金 。
井巷工程 ppt课件
▪ 井筒施工速度： ▪ 立井井筒施工方式 ▪ 掘砌单行作业 ▪ 掘砌平行作业 ▪ 掘砌混合作业 ▪ 掘砌安一次成井
38
▪ 1 掘砌单行作业
▪ 长段单行作业：掘进后先进行临时支护，到 一定段高后，拆除临时支护，架设永久支护 模板，段内由下而上砌筑永久支护。段高的 确定与井筒穿过岩层的性质、涌水量大小、 临时支护形式和井筒施工速度有关。段高一 般为井 2.在套井内安装预制井壁 3.向井壁后压注泥浆 4.向井壁内注水 5.沉井施工 6.注浆固井
18
二、钻井法
▪ 钻井法是用钻头破碎岩石，用洗井液进行洗 井排碴和护壁，当井筒钻至设计直径和深度 以后，在洗井液中进行支护的机械化凿井方 法。
19
▪ 主要工序 1.井筒钻进 2.泥浆洗井护壁 3.沉井和壁后充填 4.破井施工
12
▪ 3）吊泵布置 ▪ 吊泵应靠近井帮布置，使之不影响抓岩机工作，为
了使吊泵出入进口和接长排水管方便，吊泵必须躲 开溜矸槽位置；吊泵与井壁和其它设备间的安全间 隙符合《煤矿安全规程》规定；由于吊泵排水时， 重量较大，为使天轮平台受力均衡，吊泵一般与吊 桶对称布置；采用接力排水时，吊泵应靠近腰泵房 布置，以便主副井共用一套排水系统。当然，有条 件时应尽量采用打干井的方式凿井，遇含水层时采 用工作面预注浆治水，以简化天轮平台和井内设备 布置。
44
第七节 立井井筒安装工作
▪ 安装工作的内容：罐梁、罐道、管路、电缆、 梯子间、和井上下口金属支承结构等。
▪ 分次安装 ▪ 一次安装
45
46
立井施工机械化配套
▪ 根据井筒施工条件、施工队伍素质和技术装 备情况将凿井施工设备进行优化，使之能力 匹配、前后衔接组成一条工艺系统完整的机 械化作业线，并与各辅助工序设备相互协调， 充分发挥各种施工机械的效能，快速、高效、 优质、低耗、安全地完成作业循环。
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▪ 1 掘砌单行作业
▪ 长段单行作业：掘进后先进行临时支护，到 一定段高后，拆除临时支护，架设永久支护 模板，段内由下而上砌筑永久支护。段高的 确定与井筒穿过岩层的性质、涌水量大小、 临时支护形式和井筒施工速度有关。段高一 般为井 2.在套井内安装预制井壁 3.向井壁后压注泥浆 4.向井壁内注水 5.沉井施工 6.注浆固井
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二、钻井法
▪ 钻井法是用钻头破碎岩石，用洗井液进行洗 井排碴和护壁，当井筒钻至设计直径和深度 以后，在洗井液中进行支护的机械化凿井方 法。
19
▪ 主要工序 1.井筒钻进 2.泥浆洗井护壁 3.沉井和壁后充填 4.破井施工
12
▪ 3）吊泵布置 ▪ 吊泵应靠近井帮布置，使之不影响抓岩机工作，为
了使吊泵出入进口和接长排水管方便，吊泵必须躲 开溜矸槽位置；吊泵与井壁和其它设备间的安全间 隙符合《煤矿安全规程》规定；由于吊泵排水时， 重量较大，为使天轮平台受力均衡，吊泵一般与吊 桶对称布置；采用接力排水时，吊泵应靠近腰泵房 布置，以便主副井共用一套排水系统。当然，有条 件时应尽量采用打干井的方式凿井，遇含水层时采 用工作面预注浆治水，以简化天轮平台和井内设备 布置。
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第七节 立井井筒安装工作
▪ 安装工作的内容：罐梁、罐道、管路、电缆、 梯子间、和井上下口金属支承结构等。
▪ 分次安装 ▪ 一次安装
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立井施工机械化配套
▪ 根据井筒施工条件、施工队伍素质和技术装 备情况将凿井施工设备进行优化，使之能力 匹配、前后衔接组成一条工艺系统完整的机 械化作业线，并与各辅助工序设备相互协调， 充分发挥各种施工机械的效能，快速、高效、 优质、低耗、安全地完成作业循环。
井巷工程立井设计与施工课件
井巷工程立井设计与施工
11.4.2 装岩提升工作
§11.4.2.1 装岩工作 § 常用的抓岩机：NZQ2－0.11；长绳悬吊型
（HS）；中心回转式（HZ）；环行轨道式 （HH）；靠壁式（HK）
井巷工程立井设计与施工
图10－14 中心回转式抓岩机 1－抓斗；2－机架；3－臂杆；4－变幅油
缸；5－回转机构；6－提升绞车 7－回转动力机；8－变幅气缸；9－增压
§ 表土开挖一定深度后，先砌筑临时锁口。将事先用槽钢制成 的井圈固定于临时锁口中，Z型钩挂在固定好的井圈上，其 下端悬挂另一圈井圈。两层井圈之间用木背板封闭土层。如 此随着井筒的不断开挖，一圈一圈地悬挂井圈，直到表土掘 进完毕。然后由下向上逐渐拆除井圈，逐渐按设计表土段及 井颈段支护厚度砌永久支护，最后进行永久锁口的砌筑。该 方法一般适用于稳定表土层且厚度不大的土层。
图10-4 型钢组合罐道和滚动罐耳 1－型钢组合罐道；2－滚轮；3－罐道梁；
4－滚动罐耳底座（固定在罐笼上）； 5－滚轮支座；6－轴承
井巷工程立井设计与施工
§11.2.2. 2 柔性罐道
§ 一般为钢丝绳罐道，分 上张紧和下张紧：
§ 上张紧方式井筒装备主 要有：罐道钢丝绳、防 撞和制动钢丝绳、天轮、 拉紧装置、提升容器的 导向装置、井口及井底 的局部刚性罐道、中间 水平的稳罐装置。
井巷工程立井设计与施工
11.2.2.3 罐道梁
§ 在井筒中水平设置的用以固定罐道的梁。 § 在井筒全深内每隔一定距离设置一层，层间距根据
罐道的形式确定。采用钢轨罐道时，标准钢轨长 12.5m，需4层固定，故层间距为4.168m，型钢 （组合）罐道可采用4m或6m的层间距。罐梁固定 可采用梁窝式或锚杆托架。
井巷工程立井设计与施工
《井巷工程》PPT课件
24
##张集煤矿－700m东大巷施工循环图表
25
5. 技术经济效果 全月共完成122个循环,成巷260.7m,平均循环进尺2.01m,平均日 进尺8.4m,掘进工效3.1m3/工,正规循环率98.3％,平均炮眼利用率 95.7％,炸药、雷管实际单位消耗分别为l.91kg/m3、2.28个/m3,工 程质量优良品率100％,无轻伤以上事故.
2
第一节 一次成巷及其作业方 式
一．施工方法〔掘进与永久支护的关系〕 1．一次成巷：成巷速度快作 2．分次成巷：速度慢
《矿山井巷工程施工与验收规范》第条 巷道的施工,应一次成巷,并应符合 以下规定：
一、凡需支护的巷道,掘进工作面与永久支护间的距离,应根据围岩情况 和使用机械作业条件确定,但不应大于40m；
1．掘进队的组织形式 ⑴ 专业掘进队——受辅助工影响大,工
时利用率低 ⑵ 综合掘进队——一专多能 2．掘进队的基本管理制度 岗位责任制为中心的安全生产制
等级掘进队的六项指标： ①年进度指标；②工程质量；③安全生
15
可参考的岗位责任制示例
16
以侧卸式装岩机为主的机械化作业线施工组织与管理
1. 工程及地质概况 张集煤矿－700m水平为井底车场水平.－700m东大巷为双轨架线式电机车运输 大巷,设计断面为半圆拱形,净宽4.2m,净高3.7m,锚喷支护,混凝土强度等级为C15、 喷厚150mm,管缝式锚杆、直径 44mm、锚固深度1.8m、间排距0.8m×0.8m.水沟 布置在巷道左帮.东大巷全长2713m,穿过的岩层主要为页岩、砂质页岩、石灰岩 和砂岩,f = 6~8,岩层倾角20°～30°.
23
4. 施工劳动组织 采用综合工作队、多工序平行交叉和正规循环作业的劳动组织形 式,六小时工作制,圆班四班掘进,两班复喷支护.为便于考核管理,将每 两个掘进班和一个支护班编为一个大班,由队干部现场全面指挥.作 业循环时间安排见图. 为保证主要施工设备的正常运转,实行小班司机日常对设备包机维 修保养制度,及时更换易损件.工区设六人专管小组,每日早班对设备 的工作机构、履带、电控等主要部件进行全面检修.同时,两台侧卸 式装岩机交替使用,每2～3天进行一次全面检查维修.以上措施有效 地减少了设备故障影响,全月累计影响时间30h.
##张集煤矿－700m东大巷施工循环图表
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5. 技术经济效果 全月共完成122个循环,成巷260.7m,平均循环进尺2.01m,平均日 进尺8.4m,掘进工效3.1m3/工,正规循环率98.3％,平均炮眼利用率 95.7％,炸药、雷管实际单位消耗分别为l.91kg/m3、2.28个/m3,工 程质量优良品率100％,无轻伤以上事故.
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第一节 一次成巷及其作业方 式
一．施工方法〔掘进与永久支护的关系〕 1．一次成巷：成巷速度快作 2．分次成巷：速度慢
《矿山井巷工程施工与验收规范》第条 巷道的施工,应一次成巷,并应符合 以下规定：
一、凡需支护的巷道,掘进工作面与永久支护间的距离,应根据围岩情况 和使用机械作业条件确定,但不应大于40m；
1．掘进队的组织形式 ⑴ 专业掘进队——受辅助工影响大,工
时利用率低 ⑵ 综合掘进队——一专多能 2．掘进队的基本管理制度 岗位责任制为中心的安全生产制
等级掘进队的六项指标： ①年进度指标；②工程质量；③安全生
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可参考的岗位责任制示例
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以侧卸式装岩机为主的机械化作业线施工组织与管理
1. 工程及地质概况 张集煤矿－700m水平为井底车场水平.－700m东大巷为双轨架线式电机车运输 大巷,设计断面为半圆拱形,净宽4.2m,净高3.7m,锚喷支护,混凝土强度等级为C15、 喷厚150mm,管缝式锚杆、直径 44mm、锚固深度1.8m、间排距0.8m×0.8m.水沟 布置在巷道左帮.东大巷全长2713m,穿过的岩层主要为页岩、砂质页岩、石灰岩 和砂岩,f = 6~8,岩层倾角20°～30°.
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4. 施工劳动组织 采用综合工作队、多工序平行交叉和正规循环作业的劳动组织形 式,六小时工作制,圆班四班掘进,两班复喷支护.为便于考核管理,将每 两个掘进班和一个支护班编为一个大班,由队干部现场全面指挥.作 业循环时间安排见图. 为保证主要施工设备的正常运转,实行小班司机日常对设备包机维 修保养制度,及时更换易损件.工区设六人专管小组,每日早班对设备 的工作机构、履带、电控等主要部件进行全面检修.同时,两台侧卸 式装岩机交替使用,每2～3天进行一次全面检查维修.以上措施有效 地减少了设备故障影响,全月累计影响时间30h.
井巷第一章课件、
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------井巷第一章课件、第一章钻眼机具第一节第一章钻眼机具第一节凿岩机目前，我国井巷掘进主要采用爆破破岩。
而爆破破岩则须先钻出炮眼，安放炸药进行爆破。
井巷掘进中，在岩石上钻眼主要采用冲击式钻眼法，使用机械多为。
而爆破破岩则须先钻出炮眼，安放炸药进行爆破。
井巷掘进中，在岩石上钻眼主要采用冲击式钻眼法，使用机械多为风动凿岩机；在煤体上钻眼主要采用旋转式钻眼法，使用机械多为；在煤体上钻眼主要采用旋转式钻眼法，使用机械多为煤电钻。
一、凿岩机的分类 1、按动力分类：分风动、电动和液压三种。
2、按工作原理分类：冲击旋转式风动和液压凿岩机；冲击式风镐；旋转式岩石电钻、煤电钻。
3、按支架方式分类：有。
一、凿岩机的分类 1、按动力分类：分风动、电动和液压三种。
2、按工作原理分类：冲击旋转式风动和液压凿岩机；冲击式风镐；旋转式岩石电钻、1 / 18煤电钻。
3、按支架方式分类：有手持式、气腿式、向上式和轨道式四种。
4、按冲击频率分类低频：＜2019/min；中频：2019～2500 次/min；高频：四种。
4、按冲击频率分类低频：＜2019/min；中频：2019～2500 次/min；高频：＞2500 次/min。
二、风动凿岩机（一）基本构造现以 YT-23（原 7655 型）型为例，说明风动凿岩机的基本构 2500 次/min。
二、风动凿岩机（一）基本构造现以 YT-23（原 7655 型）型为例，说明风动凿岩机的基本构造。
风动凿岩机主要由柄体、缸体和机头三部分组成，共有 66 个零配件，见下图。
三部分组成，共有 66 个零配件，见下图。
（二）风动凿岩机工作原理及工作系统 1、（二）风动凿岩机工作原理及工作系统 1、冲击和回程机构借助配气装置可自动变换压风---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 交替进入气缸的前、后腔，实现活塞的前后移动。
井巷工程PPT课件
2024/3/12
内蒙古科技大学矿业学院
井巷工程 概念
1.井巷：为进行采掘工作，在煤层或岩层内 所开凿的一切空硐，统称为井巷；
2. 巷道顶(底)板：构成巷道顶(底)部的岩石 面，叫巷道顶(底)板，两侧的岩石面叫两帮；
3. 工作面：正在施工的井巷，其末端随掘进 工作不断向前移动的岩石面称为工作面；
4. 横断面：垂直于巷道长轴线的断面称为井
2024/3/12
内蒙古科技大学矿业学院
三、课程教学的基本要求
在课程讲解之前应安排实习，通过参观劳动使 学生熟悉巷道施工的主要工序及其衔接，了解常用 的施工机械、设备、器材的类型和性能。
掌握巷道断面设计，交岔点设计的方法。
四、本课程与其他课程的联系与分工
本课程应在学完下列课程的基础上进行教学，
《工程力学》、《电工学》、《机械设计基础》、 《矿山机械》、《煤矿地质》、《岩石力学》等， 并且应与《采矿学》、《矿井通风与安全》课同时 进行。
巷的横断面。
2024/3/12
Байду номын сангаас
内蒙古科技大学矿业学院
井巷工程 课程介绍
一、课程的性质和目的 二、课程教学内容 三、课程教学的基本要求 四、本课程与其他课程的联系与分工
2024/3/12
内蒙古科技大学矿业学院
一、课程的性质
《井巷工程》是采矿工程、安全通风等专业主 要专业课之一，是研究井巷施工方法和施工技术的 综合性课程。
二、课程教学内容
主要讲授岩石性质与工程分级；爆破原理与 爆破技术；巷道断面设计；水平岩石巷道施工；巷 道支护；巷道施工组织与管理；上下山及采区煤仓 施工；松软岩石巷道施工及巷道修复；硐室与交岔 点设计与施工；立井施工；立井井筒延深等内容。
井巷凿岩技术与设备
井巷断面形状和尺寸
不同的井巷断面形状和尺寸对凿岩方法的选择有影响。
施工队伍的技术水平
施工队伍的技术水平决定了能够采用的凿岩方法和设备。
常见凿岩方法比较与优缺点
使用钻机钻孔，然后装药爆破，具有施工速度快、成本低等优点，但噪音大、粉尘多，对围岩扰动大。 钻爆法 使用挖掘机、装载机等机械直接挖掘破碎岩石，适用于软岩和破碎带，但挖掘速度慢，对设备磨损严重。 机械破岩法 利用高压水射流冲击破碎岩石，无粉尘、噪音小，但设备成本高，破岩效率相对较低。 水射流破岩法
操作规程及安全要求
操作人员需经过专业培训，熟悉设备结构、性能及操作规程。 在操作前，应对设备进行检查，确保各部件完好、紧固件无松动。 严格按照操作规程启动、运行和停止设备，避免违规操作引发事故。 在设备运行过程中，应密切关注设备状况，发现异常及时停机检查。
设备维护保养周期和内容
日常维护
每日对设备进行清洁、润滑、紧固等常规维护，保持设备良好状态。
辅助设备及其作用
泥浆泵 空压机 发电机组 钻塔和井架 向钻孔内注入泥浆，起到冷却钻头、携带岩屑和护壁的作用。 为气动钻机提供压缩空气动力。 为液压钻机和电动钻机提供电力。 用于支撑和固定钻机、钻具等设备的钢结构架。
井巷凿岩技术原理与方法
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岩石破碎机理分析
实例一：某矿山开采项目应用情况
该矿山位于山区，地质条件复杂，需要开采多种矿石。
项目背景
采用先进的凿岩设备和技术，如液压凿岩机、深孔钻机等，进行高效、精准的钻孔作业。
凿岩技术应用
提高了开采效率，降低了工人劳动强度，减少了安全隐患，取得了显著的经济效益和社会效益。
应用效果
实例二：某隧道工程应用情况
第二章井巷凿岩技术与设备(共50张PPT)
22
第二十二页，共50页。
无阀配气凿岩机 外棘轮式转钎机构
23
第二十三页，共50页。
3. 排粉系统：
风水联动注水机构－开钻供水、停钻 停水
湿式排粉—压力水，水压比风压低 MPa
强力吹扫炮眼系统
24
第二十四页，共50页。
4. 润滑系统：注油器，3~5ml/min
悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；
通过二级加速器：600转/分供煤仓用， 400转/分供硬煤和软岩
外壳为铝合金铸造，密封防爆。 ⑶ 轴推力：人力推顶 。
33
第三十三页，共50页。
ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
[适用范围] 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、 煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为127V的供电 网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 [产品特点] 1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型等。 2、扭矩大， 适合中硬和硬煤层钻眼。
1
第一页，共50页。
上章回顾
井巷工程的最基本工作就是破岩与维护。因此，第一章主要 讲述岩石的一些基本性质，包括岩石的物理性质和力学性质， 为破岩与维护的基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工程 设计的基本依据之一，将在本章的最后进行讲授。本章的重点 应是岩石的力学性质与围岩分级。
1．简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征？ 2．在三轴压缩条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？
⑵合适的轴推力（克服反冲）
第二十五页，共50页。
钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆）
⑴ 钎头
X、Y形及球齿形：硬岩钻眼
外壳为铝合金铸造，密封防爆。
适用于大直径、中硬岩，露天深孔爆破
第二十二页，共50页。
无阀配气凿岩机 外棘轮式转钎机构
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第二十三页，共50页。
3. 排粉系统：
风水联动注水机构－开钻供水、停钻 停水
湿式排粉—压力水，水压比风压低 MPa
强力吹扫炮眼系统
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第二十四页，共50页。
4. 润滑系统：注油器，3~5ml/min
悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；
通过二级加速器：600转/分供煤仓用， 400转/分供硬煤和软岩
外壳为铝合金铸造，密封防爆。 ⑶ 轴推力：人力推顶 。
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第三十三页，共50页。
ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
[适用范围] 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、 煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为127V的供电 网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 [产品特点] 1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型等。 2、扭矩大， 适合中硬和硬煤层钻眼。
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第一页，共50页。
上章回顾
井巷工程的最基本工作就是破岩与维护。因此，第一章主要 讲述岩石的一些基本性质，包括岩石的物理性质和力学性质， 为破岩与维护的基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工程 设计的基本依据之一，将在本章的最后进行讲授。本章的重点 应是岩石的力学性质与围岩分级。
1．简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征？ 2．在三轴压缩条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？
⑵合适的轴推力（克服反冲）
第二十五页，共50页。
钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆）
⑴ 钎头
X、Y形及球齿形：硬岩钻眼
外壳为铝合金铸造，密封防爆。
适用于大直径、中硬岩，露天深孔爆破
6井巷工程施工技术ppt课件
A－阻车位置；B－通车位置；1－弯轨；2－横轴；3－轴承；4－踏板
井内挡车器：
为防止提升容器因断绳或者井口阻车器使用失误而发生跑 车事故，在工作面上方不太远处还应设置挡车器。挡车器 形式有多种，其中常用的有钢丝绳挡车圈、型钢挡车门和 钢丝绳挡车帘等。
滑轮 箕斗
钢丝绳挡车圈 牵引绳
型钢挡车门：
式后部配备影响装岩，多使用风动气腿式凿岩机， 多台同时作业。
中深孔光面爆破：
一般采用中深孔爆破。15m2取1.8-2.5m适合； 12-15m2取眼深2m左右适合
装岩：多采用耙斗式（电耙子） 适用范围：
•大于170，小于300的斜井 •至工作面距离5-15m为宜 •倾角小于250时，加设两个卡轨器；大于250时，另设防滑装置
当斜井内不设管路时，断面布置与上述基本相似，水沟可布置在任何一侧， 但多数设在非人行道侧。
2.箕斗斜井井筒断面布置
箕斗斜井为出矿通道，一般不设管路和电缆，因而断面布置很简单，通常 将人行道与水沟设于同侧。《安全规程》规定箕斗斜井井筒禁止进风，故其断 面尺寸主要以箕斗的合理布置(尺寸)为主要依据。
3.胶带机斜井井筒断面布置 在胶带机斜井中，为便于检修胶带机及井内其他设施，井筒内除设胶带机
2）水力喷射泵排水。当工作面水量超过5m3／h时，小于30m3/h时可以采用 喷射泵排水。
3）卧泵排水。当工作面涌水量超过30m3／h时，则需在工作面直接设离心
水泵排水。
4、斜井支护
斜井锚喷支护是主要形式。设备固定在井口，采用远距离管路输料方式。 需要解决工作风压、管路堵塞、输料管磨损问题。 风压不足时，中途加辅助风管。 堵塞多发生在出料弯管、输料管和喷枪口。 磨损主要集中在弯头处和管路联结质量较差处。敷设时保持平直、坡度一 致、尽量使用法兰盘连接。
井内挡车器：
为防止提升容器因断绳或者井口阻车器使用失误而发生跑 车事故，在工作面上方不太远处还应设置挡车器。挡车器 形式有多种，其中常用的有钢丝绳挡车圈、型钢挡车门和 钢丝绳挡车帘等。
滑轮 箕斗
钢丝绳挡车圈 牵引绳
型钢挡车门：
式后部配备影响装岩，多使用风动气腿式凿岩机， 多台同时作业。
中深孔光面爆破：
一般采用中深孔爆破。15m2取1.8-2.5m适合； 12-15m2取眼深2m左右适合
装岩：多采用耙斗式（电耙子） 适用范围：
•大于170，小于300的斜井 •至工作面距离5-15m为宜 •倾角小于250时，加设两个卡轨器；大于250时，另设防滑装置
当斜井内不设管路时，断面布置与上述基本相似，水沟可布置在任何一侧， 但多数设在非人行道侧。
2.箕斗斜井井筒断面布置
箕斗斜井为出矿通道，一般不设管路和电缆，因而断面布置很简单，通常 将人行道与水沟设于同侧。《安全规程》规定箕斗斜井井筒禁止进风，故其断 面尺寸主要以箕斗的合理布置(尺寸)为主要依据。
3.胶带机斜井井筒断面布置 在胶带机斜井中，为便于检修胶带机及井内其他设施，井筒内除设胶带机
2）水力喷射泵排水。当工作面水量超过5m3／h时，小于30m3/h时可以采用 喷射泵排水。
3）卧泵排水。当工作面涌水量超过30m3／h时，则需在工作面直接设离心
水泵排水。
4、斜井支护
斜井锚喷支护是主要形式。设备固定在井口，采用远距离管路输料方式。 需要解决工作风压、管路堵塞、输料管磨损问题。 风压不足时，中途加辅助风管。 堵塞多发生在出料弯管、输料管和喷枪口。 磨损主要集中在弯头处和管路联结质量较差处。敷设时保持平直、坡度一 致、尽量使用法兰盘连接。
井巷工程课件
井巷工程课件井巷工程（地下工程施工）第一章岩石的性质及其工程分级基本要求：掌握岩石的物理性质和力学性质；了解岩石的工程分级；破岩与井巷维护是井巷工程的主要问题，为了有效、合理地进行破岩与井巷维护，就要对岩石与岩体的物理力学性能有所了解，并在此基础上制定出岩石的工程分级方法，以便为设计、施工和成本计算提供依据。
第一节概述一、岩石的概念岩石是组成地壳的基本物资，它是由一种或多种矿物在地质作用下按一定规律组合而成。
1、岩石的性质与组成岩石的矿物成分有关。
2、岩石的结构与构造结构—决定岩石组织的各种特征的总和。
说明岩石微观的组织特征，如岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及颗粒之间的联结方式。
构造—说明岩石宏观的组织特征。
如岩浆岩的流纹构造、沉积岩的层理构造和变质岩的片理构造。
二、岩石、岩体、岩块岩石—不分岩块与岩体的泛称。
岩块—指从地壳岩层中切取出来的小块体，有时也指实验室用来作力学试验的小块岩石。
岩体—是指一定工程范围内的自然地质体。
注意：1、由于各种地质作用，岩体中往往具有明显的地质作用遗迹，如层理、节理、断层等，称为弱面。
2、岩体具有非均质性、各向异性和不连续性。
三、表土与基岩建井工作者把覆盖在地壳上部的第四纪沉积物如黄土、粘土、流沙、淤泥、砾石等统称为表土；表土以下的固结性岩石统称为基岩。
第二节岩石的物理性质一、岩石的相对密度和密度1、相对密度（比重）岩石的相对密度，是指岩石固体实体积的质量与同体积水的质量之比值。
所谓岩石固体实体积，就是指不包括孔隙体积在内的实在体积。
其计算公式为：wc V Gd ρ=式中 d —岩石的相对密度；G —绝对干燥时体积为V C 的岩石质量，g ； V C —岩石固体实在体积，㎝3 ρW —水的密度，g/㎝3（4‵）。
岩石的相对密度取决于组成岩石的矿物的相对密度。
2、密度（容重）岩石单位体积（包括岩石内孔隙体积在内）的质量，称为岩石的密度（又称质量密度）。
可分为干密度和湿密度干密度—单位体积岩石绝对干燥后的密度。
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第二章
凿岩技术与设备
井巷工程一般采用钻眼爆破法掘进 本章内容主要围绕钻凿炮眼的机具，主要介绍炮眼的钻
凿原理和常用的钻眼机具。
煤矿炮眼的钻凿机具常以压风作为动力，本章最后介绍
了空气压缩机的基本知识及其压风的供应和输送。
1
开挖方法
（1）钻眼爆破法
（2）机械掘进法
2
钻爆法施工掘进工序：钻
图7 柱塞式气马达顶板锚杆钻机
45
操纵手把
油马达
主油管 液压泵站
推进缸
图10
MYT系列钻机主要结构示意图
46
第四节 空气压缩机及压风供应
空气压缩机亦称压风机，是矿山四大固定设备之一（通、压、排、提
升）。通过空气压缩机，可将自由空气压缩到所需要的压力而成为压 缩空气，用以驱动风动机具，如风钻、风镐、抓岩机、风水泵、空气 也是用压缩空气做喷射动力的。此外，矿山还经常用压缩空气进行清 理水仓，驱动副井上、下口的风动操车设备和主井上、下口风动装、 卸载设备。因此，必须设臵多台空气压缩机组成的压缩机站，以满足 对压气的需求。
眼——装药联线——放炮通
风——装岩运输——支护
工具设备：凿岩机——炸 药——局部扇风机—— 装岩
机——锚、喷、网、架； 煤电钻 矿车电机车、矿车
雷管、放炮器、风筒
浅
孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；
中深孔：深度2.5~4m，直径小于50mm；
深
孔：深度大于4m，直径大于50mm。
9
二、常用的凿岩设备
手持式 机重20kg以下 风动凿岩机 气腿式 机重30kg以下
导轨式 机重35～80kg
向上式 机重40～45kg ⑴ 冲击式破岩 电动凿岩机 液压凿岩机 内燃机 煤电钻 ⑵ 旋转式破岩 ⑶ 旋转冲击式 液压钻 潜孔钻机 气腿式 机重25~30kg
伞形钻架 凿岩台车
导轨式 机重30kg以下
35
表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段（续）
阶段
时间
钻机类型及品种
（1）引进英格索兰、阿特拉斯 等公司液压钻车，并在国内建 合资厂生产； （2）引进澳大利亚气动锚杆钻 机，仿制、研制、试验煤巷液 压、电动、气动锚杆钻机，如 MZ 、 MYT 等 液 压 锚 杆 钻 机 ， HMD、MDS等电动锚杆钻机， MQT、MQB等气动锚杆钻机；
适应范围
（1）在引进澳大利亚诸多产品的基础上， 开发适合国情的顶板、边帮系列气动锚杆 钻机，产品质量更趋成熟，品种更趋多样 化； （2）进一步完善单体液压锚杆钻机，形 实现机掘巷道 成帮、顶系列产品； 快速掘进与锚 （3）开发研制了可打全方位锚杆孔的气 杆快速钻装， 腿式凿岩机，如7665M、ZY24M； 实现掘进机掘 （4）研制、试验与悬臂式掘进机配套的 机和钻、装、 机载锚杆钻装机； 锚平行作业。 （5）引进澳地利澳钢联公司钻、装、锚 37 一体化掘进机组。（见图4、图5）
7
3. 旋转冲击式。钻眼原
理：冲击式和旋转式的 结合。压入（冲击功+轴 压）——旋转切削—— 适用于大直径、中硬岩，露天 冲击——排粉。
深孔爆破
代表机具：潜孔钻机 。
8
两种破岩方法比较
冲击式破岩 适用于坚硬岩石 轴压力小 噪音大 功效低 环卫差
旋转式破岩 软岩和煤 轴压力大 噪音小 功效高 环卫良好
冲程——活塞直线运动，带动旋转棒旋转
回程——旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎 杆旋转 。
16
3. 排粉系统： 风水联动注水机构－开钻供水、停
钻停水
湿式排粉—压力水，水压比风压低
0.1~0.2MPa
强力吹扫炮眼系统
17
4. 润滑系统：注油器，3~5ml/min
悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小； 落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，
主机、钎子、水管、压气软管 气腿和注油器
14
工作原理
1. 冲击机构：气缸 + 活塞 + 配气装臵 冲程、回程
环阀配气: Y-30,YT-23 控制阀配气: YT-24, 26 无阀排气: YTP-26
排气口 活塞前端面
配气阀片
15
2. 旋转机构：内棘轮 + 螺旋棒 + 活塞 + 转动套
图1 电动锚杆钻机结构简图
1-防爆电机 2-减速器 3-钻杆 4-袋式捕尘器 5-钻头 6-支撑杆 7-把手
38
RL
R
-RH
RT
图2 气腿式凿岩机推进及支撑原理示意图
39
图3 MGJ-1型锚杆钻机结构简图
40
图4 机载锚杆钻机
41
图5 机载式临时支护装置
42
2.煤矿锚杆钻机的现状
液压、气动锚杆、锚索钻机品种齐全，已形
⑵ 旋转机构：独立外回转机构 ⑶ 排粉系统：侧向供水排粉
2.优缺点
液压马达带动齿轮
⑴ 钻速高（纯钻速2~3倍） ⑵ 可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）
⑶ 自润滑
⑷ 可钻硬岩、大直径深眼 ⑸ 环卫好（噪音90分贝以下，没有油雾水气） 。
23
三、旋转式钻眼机械－煤电钻
⑴ 适用条件：煤及 f＜3 的岩层。 ⑵ 构造：散热风扇 + 开关手柄 + 电动机 + 减速器 + 钎套筒
手持式凿岩机目前使用很少。
气腿式凿岩机因重量和手持式 差不多，但有气腿支撑，可减 轻体力劳动，在岩巷掘进中应
用较广。
13
风动凿岩机的构造
⑴ 柄体A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。 ⑵ 缸体E：阀柜D、配气阀C、棘轮和旋转棒B、活塞F、消音罩。 ⑶ 机头H：锤G、转动套I、钎卡和外壳。
为三个阶段见表1。
34
表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段
阶段 时间
起 步 阶 段 （ 岩 巷 ） 20世 纪60 年代 至70 年代
钻机类型及品种
适应范围
（1）引进英国维克多支腿式 电动锚杆钻机 ，仿制了FB系 列、EZ—1.2型电动锚杆钻机； 岩巷掘进炮孔 （2）研制开发了 7655、ZY- 锚杆孔的施工， 24等冲击旋转 单体气腿式凿 岩巷锚杆孔的 岩机； 施工，钢丝绳 （3）研制转架式旋转锚杆钻 砂浆锚杆的安 孔 安 装 机 。 如 MGJ-1 型 ， 装 CGM-40型，YMJ-1型（见图 1、图2、图3）；
成系列化，在单体、轻型系列产品已完全取代 进口产品，完全满足国内市场的需求，并开始 外销。 新材料（轻型复合材料）已逐步在钻机中 得到运用，产品质量、性能、可靠性基本达到 国外同类产品20世纪90年代末的水平。且价格 仅为国外同类产品的1/3～1/4。
43
骨干生产厂已建立了完善的配件供应、维修、技术服
容油量较大
18
推进机构与架钻设备
1.气腿：推进 + 架支。支设角30°～50°
2. 掘进凿岩台车：钻臂架支
19
凿岩台车
国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台YT－24凿岩机，轨轮式 风
动马达丝杠推进， 直流电动机驱动轨轮行走
20
21
《工业企业噪声卫生标
凿岩机的使用
⑴及时加油 ⑵合适的轴推力（克服反冲） ⑶压气压力，大于0.5MPa ⑷水压低于风压，供水不中断
产品特点：1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型
等。 2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。
25
第三节 钻眼工具
一、凿岩机的钎子
1. 整体钎子：
26
2. 组合钎子
一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、 易夹钎 形状 十字形：速度慢、孔圆 ⑴ 钎头 X、Y形及球齿形：硬岩钻眼 材料 钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV
锚杆支护是一项复杂的系统工程，其安全、可靠 性不仅取决于正确的设计方法和施工工艺，而且还取 决于配套机具及材料的选择。
33
1.我国锚杆钻机的发展历程
我国煤矿巷道锚杆钻机的发展至今已有近50年的历
史，无论是岩巷锚杆钻机还是煤巷锚杆钻机，都是在 引进、消化、吸收国外技术的基础上结合我国实际情 况研究、开发、改进、提高，从而形成了具有我国特 色的锚杆钻机产业。我国锚杆钻机的发展，大致可分
务体系。 我国煤矿锚杆钻机以单体为主，台车式、机载式掘锚 一体化机组至今没有定型产品，仍处于试验研究阶段。 现有手持式、支腿式帮锚杆钻机在帮孔施工，锚固剂 安装上仍很困难，必须研制全方位锚杆钻孔安装机。 目前国内锚杆钻机生产市场十分混乱，质量、价格差
异大。
44
图6 齿轮式气马达顶板锚杆钻机
导轨式 机重130～360kg 机重30kg以下 手持式 机重18kg ，功率1.2kw 导轨式 台车式（4~6吨），架钻式（150～360kg）
10
电钻 岩石电钻 导轨式 机重35~40kg 功率1.2kw
11
KQ-200型重型潜孔钻
机。
钻机在孔外，负责钻
具的进退和回转；产
生冲击功的冲击器在
电压127v，功率1.2~2.0kW（多为1.2kW），转速2700转/分。 通过二级加速器：外壳为铝合金铸造，密封防爆。
⑶ 轴推力：人力推顶 。
24
ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
适用范围： 用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性
混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为127V的供电网络中， 在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。
学出版社. 1989年7月. 定价：
2.35元. TD23/W-759。
5
第一节 破岩原理与设备
一、破岩原理
1. 冲击式破岩。钻眼原理：
冲击力
冲击（冲击功）—旋转— 排粉。适用于硬岩。代表 机具：凿岩机
凿岩技术与设备
井巷工程一般采用钻眼爆破法掘进 本章内容主要围绕钻凿炮眼的机具，主要介绍炮眼的钻
凿原理和常用的钻眼机具。
煤矿炮眼的钻凿机具常以压风作为动力，本章最后介绍
了空气压缩机的基本知识及其压风的供应和输送。
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开挖方法
（1）钻眼爆破法
（2）机械掘进法
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钻爆法施工掘进工序：钻
图7 柱塞式气马达顶板锚杆钻机
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操纵手把
油马达
主油管 液压泵站
推进缸
图10
MYT系列钻机主要结构示意图
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第四节 空气压缩机及压风供应
空气压缩机亦称压风机，是矿山四大固定设备之一（通、压、排、提
升）。通过空气压缩机，可将自由空气压缩到所需要的压力而成为压 缩空气，用以驱动风动机具，如风钻、风镐、抓岩机、风水泵、空气 也是用压缩空气做喷射动力的。此外，矿山还经常用压缩空气进行清 理水仓，驱动副井上、下口的风动操车设备和主井上、下口风动装、 卸载设备。因此，必须设臵多台空气压缩机组成的压缩机站，以满足 对压气的需求。
眼——装药联线——放炮通
风——装岩运输——支护
工具设备：凿岩机——炸 药——局部扇风机—— 装岩
机——锚、喷、网、架； 煤电钻 矿车电机车、矿车
雷管、放炮器、风筒
浅
孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；
中深孔：深度2.5~4m，直径小于50mm；
深
孔：深度大于4m，直径大于50mm。
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二、常用的凿岩设备
手持式 机重20kg以下 风动凿岩机 气腿式 机重30kg以下
导轨式 机重35～80kg
向上式 机重40～45kg ⑴ 冲击式破岩 电动凿岩机 液压凿岩机 内燃机 煤电钻 ⑵ 旋转式破岩 ⑶ 旋转冲击式 液压钻 潜孔钻机 气腿式 机重25~30kg
伞形钻架 凿岩台车
导轨式 机重30kg以下
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表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段（续）
阶段
时间
钻机类型及品种
（1）引进英格索兰、阿特拉斯 等公司液压钻车，并在国内建 合资厂生产； （2）引进澳大利亚气动锚杆钻 机，仿制、研制、试验煤巷液 压、电动、气动锚杆钻机，如 MZ 、 MYT 等 液 压 锚 杆 钻 机 ， HMD、MDS等电动锚杆钻机， MQT、MQB等气动锚杆钻机；
适应范围
（1）在引进澳大利亚诸多产品的基础上， 开发适合国情的顶板、边帮系列气动锚杆 钻机，产品质量更趋成熟，品种更趋多样 化； （2）进一步完善单体液压锚杆钻机，形 实现机掘巷道 成帮、顶系列产品； 快速掘进与锚 （3）开发研制了可打全方位锚杆孔的气 杆快速钻装， 腿式凿岩机，如7665M、ZY24M； 实现掘进机掘 （4）研制、试验与悬臂式掘进机配套的 机和钻、装、 机载锚杆钻装机； 锚平行作业。 （5）引进澳地利澳钢联公司钻、装、锚 37 一体化掘进机组。（见图4、图5）
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3. 旋转冲击式。钻眼原
理：冲击式和旋转式的 结合。压入（冲击功+轴 压）——旋转切削—— 适用于大直径、中硬岩，露天 冲击——排粉。
深孔爆破
代表机具：潜孔钻机 。
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两种破岩方法比较
冲击式破岩 适用于坚硬岩石 轴压力小 噪音大 功效低 环卫差
旋转式破岩 软岩和煤 轴压力大 噪音小 功效高 环卫良好
冲程——活塞直线运动，带动旋转棒旋转
回程——旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎 杆旋转 。
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3. 排粉系统： 风水联动注水机构－开钻供水、停
钻停水
湿式排粉—压力水，水压比风压低
0.1~0.2MPa
强力吹扫炮眼系统
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4. 润滑系统：注油器，3~5ml/min
悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小； 落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，
主机、钎子、水管、压气软管 气腿和注油器
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工作原理
1. 冲击机构：气缸 + 活塞 + 配气装臵 冲程、回程
环阀配气: Y-30,YT-23 控制阀配气: YT-24, 26 无阀排气: YTP-26
排气口 活塞前端面
配气阀片
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2. 旋转机构：内棘轮 + 螺旋棒 + 活塞 + 转动套
图1 电动锚杆钻机结构简图
1-防爆电机 2-减速器 3-钻杆 4-袋式捕尘器 5-钻头 6-支撑杆 7-把手
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RL
R
-RH
RT
图2 气腿式凿岩机推进及支撑原理示意图
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图3 MGJ-1型锚杆钻机结构简图
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图4 机载锚杆钻机
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图5 机载式临时支护装置
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2.煤矿锚杆钻机的现状
液压、气动锚杆、锚索钻机品种齐全，已形
⑵ 旋转机构：独立外回转机构 ⑶ 排粉系统：侧向供水排粉
2.优缺点
液压马达带动齿轮
⑴ 钻速高（纯钻速2~3倍） ⑵ 可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）
⑶ 自润滑
⑷ 可钻硬岩、大直径深眼 ⑸ 环卫好（噪音90分贝以下，没有油雾水气） 。
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三、旋转式钻眼机械－煤电钻
⑴ 适用条件：煤及 f＜3 的岩层。 ⑵ 构造：散热风扇 + 开关手柄 + 电动机 + 减速器 + 钎套筒
手持式凿岩机目前使用很少。
气腿式凿岩机因重量和手持式 差不多，但有气腿支撑，可减 轻体力劳动，在岩巷掘进中应
用较广。
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风动凿岩机的构造
⑴ 柄体A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。 ⑵ 缸体E：阀柜D、配气阀C、棘轮和旋转棒B、活塞F、消音罩。 ⑶ 机头H：锤G、转动套I、钎卡和外壳。
为三个阶段见表1。
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表1 我国锚杆钻机发展的三个阶段
阶段 时间
起 步 阶 段 （ 岩 巷 ） 20世 纪60 年代 至70 年代
钻机类型及品种
适应范围
（1）引进英国维克多支腿式 电动锚杆钻机 ，仿制了FB系 列、EZ—1.2型电动锚杆钻机； 岩巷掘进炮孔 （2）研制开发了 7655、ZY- 锚杆孔的施工， 24等冲击旋转 单体气腿式凿 岩巷锚杆孔的 岩机； 施工，钢丝绳 （3）研制转架式旋转锚杆钻 砂浆锚杆的安 孔 安 装 机 。 如 MGJ-1 型 ， 装 CGM-40型，YMJ-1型（见图 1、图2、图3）；
成系列化，在单体、轻型系列产品已完全取代 进口产品，完全满足国内市场的需求，并开始 外销。 新材料（轻型复合材料）已逐步在钻机中 得到运用，产品质量、性能、可靠性基本达到 国外同类产品20世纪90年代末的水平。且价格 仅为国外同类产品的1/3～1/4。
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骨干生产厂已建立了完善的配件供应、维修、技术服
容油量较大
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推进机构与架钻设备
1.气腿：推进 + 架支。支设角30°～50°
2. 掘进凿岩台车：钻臂架支
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凿岩台车
国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台YT－24凿岩机，轨轮式 风
动马达丝杠推进， 直流电动机驱动轨轮行走
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《工业企业噪声卫生标
凿岩机的使用
⑴及时加油 ⑵合适的轴推力（克服反冲） ⑶压气压力，大于0.5MPa ⑷水压低于风压，供水不中断
产品特点：1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型
等。 2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。
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第三节 钻眼工具
一、凿岩机的钎子
1. 整体钎子：
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2. 组合钎子
一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、 易夹钎 形状 十字形：速度慢、孔圆 ⑴ 钎头 X、Y形及球齿形：硬岩钻眼 材料 钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV
锚杆支护是一项复杂的系统工程，其安全、可靠 性不仅取决于正确的设计方法和施工工艺，而且还取 决于配套机具及材料的选择。
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1.我国锚杆钻机的发展历程
我国煤矿巷道锚杆钻机的发展至今已有近50年的历
史，无论是岩巷锚杆钻机还是煤巷锚杆钻机，都是在 引进、消化、吸收国外技术的基础上结合我国实际情 况研究、开发、改进、提高，从而形成了具有我国特 色的锚杆钻机产业。我国锚杆钻机的发展，大致可分
务体系。 我国煤矿锚杆钻机以单体为主，台车式、机载式掘锚 一体化机组至今没有定型产品，仍处于试验研究阶段。 现有手持式、支腿式帮锚杆钻机在帮孔施工，锚固剂 安装上仍很困难，必须研制全方位锚杆钻孔安装机。 目前国内锚杆钻机生产市场十分混乱，质量、价格差
异大。
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图6 齿轮式气马达顶板锚杆钻机
导轨式 机重130～360kg 机重30kg以下 手持式 机重18kg ，功率1.2kw 导轨式 台车式（4~6吨），架钻式（150～360kg）
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电钻 岩石电钻 导轨式 机重35~40kg 功率1.2kw
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KQ-200型重型潜孔钻
机。
钻机在孔外，负责钻
具的进退和回转；产
生冲击功的冲击器在
电压127v，功率1.2~2.0kW（多为1.2kW），转速2700转/分。 通过二级加速器：外壳为铝合金铸造，密封防爆。
⑶ 轴推力：人力推顶 。
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ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
适用范围： 用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性
混合物气体的环境中，在交流50Hz，电压为127V的供电网络中， 在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。
学出版社. 1989年7月. 定价：
2.35元. TD23/W-759。
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第一节 破岩原理与设备
一、破岩原理
1. 冲击式破岩。钻眼原理：
冲击力
冲击（冲击功）—旋转— 排粉。适用于硬岩。代表 机具：凿岩机