第四章 井巷掘进与支护
井巷掘进和支护
井巷掘进和支护<fontface="Verdana">井巷掘进和支护第二十五条凿井期间，井口工作范围必须用栅栏围起来，人员进港地点栅栏门必须安装栅栏门；井口必须设置封口盘和井盖门，排水管道门的两端必须安装栅栏，封口盘和井盖门应当坚固严密，并导入不燃性材料。
第二十六条采用普通选用凿井法施工时，立井的永久或临时支护到井筒工作面的距离及防止片帮的措施必须根据岩性、水文地质条件砌体和施工工艺在作业规程中明确规定。
第二十七条立井井筒穿过表土层、砂层、松软岩层或煤层之时，必须有专门措施。
采用井圈或其他临时支护另行时，临时支护必须安全可靠、紧靠工作面，并及时进行永久支护。
在建立奥尔奈支护前，每班应派上门服务观测地面沉降和临时支护后面的井帮变化情况；发现危险预兆时，必须立即停止工作，撤出人员，进行处理。
第二十八条立井永久支护的质量必须符合适用于设计要求。
岩帮与支护之间必须填满灌实。
井壁出水时必须采取导水或堵水等措施。
第二十九条采用钻井法开凿立井井筒必须遵守下列规定：（一）钻井的设计与施工最终位置必须通过风化带，并向不透水的稳定基岩至少延深5m。
（二）钻井期间，采用封口平台时，必须将内龙封盖严密；采用井口梁时，必须有可靠的防坠措施。
（三）钻井过程中，护壁泥浆的各项参数必须定时测定，发现问题立即适当调整。
井筒内的泥浆面，必须保持高于地下静止水位。
（四）下垂钻井时必须测定井筒的弯折度。
偏斜超过规定时，必须及时纠正。
井筒偏斜度及测点模块化的间距必须在施工组织设计中明确规定。
钻井完毕后，必须绘制井筒的纵横剖面图，井筒中心线和截面必须符合设计要求。
（五）预制井壁的质量，必须逐节检查和鉴定。
井壁连接部位必须有可靠的防蚀、防水措施，合格后方可下沉井壁。
（六）井壁下沉完成后，必须检查井壁偏斜度，只有符合要求后方可进行壁后充填，壁后充填必须密实。
充填材料必须经过试验，满足强度和凝固时间的要求，并保证能够帮助置换出泥浆。
采矿工程巷道掘进和支护应用
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护1采矿工程巷道掘进和支护的重要性在进行金属矿开采时确保巷道的安全性、保证施工的顺利进行，掘进和支护是必不可少的。
在巷道掘进过程中为了保证岩石能够顺利稳定运输，必然要加强巷道空间保护，确保相关工作人员的安全性[1]，这就需要有效的支护技术应用。
对于采矿工程来说，不管是巷道掘进还是支护，最终目的都是要保证运输开采设备的正常运行，能够确保采矿施工的稳定和高效。
在采矿工程进行中往往会遭遇到各种复杂的地质条件，巷道掘进中可能会遇到软岩等情况，所以需要采取有效的支护来保证巷道的支撑，避免发生崩塌或者破坏。
除此之外，在巷道掘进过程中利用现代先进掘进技术能够满足地形地势的要求，可以进一步提升金属矿开采质量以及效率。
2采矿工程巷道掘进技术应用分析对于采矿工程来说，在巷道掘进过程中最为关键的技术内容就是明确具体掘进方式，同时要做好必要的巷道支护、通风防尘、光面爆破等工作，保证巷道掘进的安全性和效率。
（1）最为常用掘进方式分析经过多年的发展，采矿工程巷道掘进方式有了较大的发展，掘进方式类型较多，包括：综合机械化掘进、大断面连续采掘、掘锚一体化掘进等等，在实际应用中需要根据具体情况针对性进行选用。
其中“综合机械化掘进”主要是通过综合性的机械化掘进系统（主要包括：掘进机、供电系统、运输机、转载机、单体锚杆钻机、通风除尘等设备）进行巷道掘进[2]，要根据巷道的实际情况选定针对性的设备型号；“大断面连续采掘”主要就是利用相应设备通过连续式、间断式的运输方式对于大断面巷道实施快速掘进，其与综合机械化掘进的差异在于掘进速度、掘进进度控制方面；“掘锚一体化掘进”主要是指通过掘进机以及采矿机作为基础的全新掘进系统，通过这些设备的综合作用可以保证在巷道掘进过程中实现掘进与锚护的共同作用，这样就能够大大减少掘进和锚固的时间，能够进一步提升掘进的效率，因此此种掘进方式是现阶段采矿工程中应用最为广泛的方式。
（2）巷道支护在巷道施工过程中为了保证其安全性，最关键的就在于巷道支护，在实际施工时需要根据巷道具体情况采取针对性支护技术，只有这样才可以保证巷道掘进的顺利进行。
采矿工程巷道掘进和支护要点
采矿工程巷道掘进和支护要点摘要：在煤矿采矿工程项目的建设活动中，按照计划和设计要求展开掘进工程的建设，要采取有效的措施进行施工，制定合理的支护方案。
加强对支护处理工序的把握，确保煤矿采矿工程项目的安全性，提高煤矿采矿工程项目的建造质量和施工效益。
关键词：煤矿；采矿工程；巷道；掘进；支护技术引言巷道作为开采煤炭资源的关键运输通道，巷道掘进和支护质量与煤矿采矿工程的安全性与稳定性息息相关，同时还影响着煤炭资源的开采效率。
巷道出现质量问题，将不利于后续工作的顺利开展，严重时还会威胁生命财产安全。
由此可见，在煤矿采矿工程中，做好巷道掘进与支护工作意义重大。
1采矿工程巷道特点对于采矿工程巷道，可以将其特点整理为以下几点：第一，存在瓦斯爆炸风险。
采矿工程巷道主要设置在煤层附近区域，煤层中如果存在瓦斯气体，具有一定的瓦斯爆炸安全风险。
同时，已经废弃的旧矿井，也有可能会出现水害问题，影响巷道的正常使用。
在开展采矿作业前，需要做好瓦斯检查、探水工作，避免因瓦斯气体或采空区积水，增加采矿人员人身安全风险。
第二，为提升采矿工程效率，巷道会穿过一些强度偏弱的煤层、岩层，以此提升掘进效率。
可是这部分强度偏弱的煤层、岩层没有更强的稳定性，容易受到后续采矿作业的影响，需要选择合适的掘进和支护方法，确保采矿工程的安全性。
第三，巷道和井口拥有较长间距，采矿工作面数量多，布设较为分散，需要更复杂的通风设计，满足巷道通风、瓦斯排除需求。
第四，巷道遵循随掘随采工作原则，实际投入应用的时间偏短，大多巷道应用时间仅有1个月或2个月，最长不超过1年，这就需要选择较大变形量，可以重复应用的支护方式，做好参数设置工作。
2采矿工程巷道掘进和支护要点2.1矿井开采中的巷道施工要领在掘进过程中，必须从方案的设计、地质调查、选材、配套技术等方面入手，落实全程技术监督制度，对工程项目的具体情况进行综合分析，根据相关资料实行规范的掘进控制措施，确保施工作业的规范化。
第四章——金属非金属矿山安全管理与事故预防
故预防
（2）矿井通风系统的有效风量率，不得低于60%
（3）采场形成通风系统之前，不得投产回采 （4）进入矿井的空气不得受有害物质的污染
（5）箕斗井不得兼作风井
（6）各采掘工作面之间不得采用不符合标准卫生要求的风流进 行串联通风
二、地下矿山的安全管理与事故预防
（7）采场、二次破碎巷道和电耙巷道，应利用贯穿风 流通风或机械同分
二、地下矿山的安全管理与事故预防
（二）巷道冒顶处理
（1）锚喷法 （2）撞楔法 （3）木垛法 （4）穿梁护顶法 （5）人工假顶法
二、地下矿山的安全管理与事故预防
（三）采矿安全管理
一般安全技术要求： （1）地下采矿，必须按采矿设计和作业规程进行。
（2）每个采场都要有两个出口，并上下连通。
（1）通风排毒
（2）教育职工遵守安全操作规程和卫生制度 （3）发现有人员中毒时，先向上级报告领导后，采取观通风排 毒措施、戴防毒面具后才能进入抢救 （4）建立健全合适的卫生设施，做好健康检查与环境监测
（8）采空区应及时密闭 （9）通风构筑物（风门、枫桥、风窗、挡风墙等）应 由专人负责检查、维修，保持完好严密状态 （10）风桥的构造和使用，应符合规定；风桥与巷道 的连接处应做成弧形
二、地下矿山的安全管理与事故预防
2、地下矿山尘毒的防治措施
防尘的主要措施： （1）通风除尘
（2）喷雾洒水
（3）个体防护 矿井生产性毒物的防治措施：
二、地下矿山的安全管理与事故预防
4、天井、溜井掘进支护及安全要求
（1）天井、溜井掘进
①凿岩
②爆破
③出渣 ④支护
木Leabharlann 法支护或喷锚支护（2）天井、溜井施工安全技术要求
4第四章 井巷掘进与支护(4)
8 9 7 5
3 3 2 2 1 1
6 4
2 3 1
a 双楔形混合掏槽示意 多重掏槽示意图
a-三重掏槽；b-四重掏槽；1～8－炮孔起爆顺序
第四章井巷掘进与支护
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山东科技大学资源与环境工程学院
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第一节 岩石的性质及分级
一、岩石性质
1、岩石的物理特性 岩石的物理性质主要指岩石的重力密度、密度、硬度、碎胀性和耐风化侵 蚀等。 岩石的重力密度为单位体积内岩石的重量；岩石的密度为单位体积内岩石 的质量；碎胀性是指单位体积内的岩石破碎后，其体积比破碎前有所增大的性 质。 2、岩石的力学性质 岩石的力学性质是指岩石对压、拉、弯、剪等外力的抵抗能力。 岩石的弹性是指岩石在外力的作用下发生变形，当除去外力后岩石能够恢 复到原来形状的性质。而岩石的塑性是指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。岩石的脆性指岩石在破坏前没 有明显的塑性变形，在应力达到岩石强度极限时，岩石突然破坏。
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山东科技大学资源与环境工程学院
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第一节 岩石的性质及分级
岩石强度指岩石抵抗外力破坏的能力。岩石因受力状态不同，其强度也不 同，而且相差较大。特别是岩石的抗压强度一般远大于抗拉强度。岩石的硬度 指岩石抵抗其它较硬物体压入的能力，与材料力学中的接触强度概念相类似。
二、岩石分级 一般用岩石的坚固性来代表岩石破碎的难易程度，包括岩石的上述物理力 学性质特征。岩石坚固性系数“f ” 见式（4-1）。 (4-1)
第四章_井巷掘进与支护
根据松动圈的大小，结合锚喷支护机理及巷道 支护难易程度，将围岩分为3大类6小类
Ⅰ类：稳定围岩，LP ＜ 400mm； Ⅱ类：稳定性较好围岩， LP =400～1000mm Ⅲ类: 中等稳定性围,LP =1000～1500mm Ⅳ类：稳定性较差围岩,LP =1500～2000mm Ⅴ类：不稳定围岩， LP =2000～3000mm Ⅵ类：极不稳定围岩， LP ＞3000mm （四）锚喷围岩分类（见表1—4） （五）煤巷顶板围岩稳定性分类 分类指标包括 ①三个强度，即顶板、底板岩石及煤层的单向抗压 强度（MPa） ②三个距离，即巷道埋深、护巷煤柱宽度、直接顶 初次垮落步距 ③一个比值，即直接顶厚度与采高之比
3、变形压力的控制
原岩压力是造成围岩压力的根本原因，但并不是 直接原因，支撑压力才是造成围岩变形的直接原 因。所以减小应力集中和避免采动影响是控制变 形压力的首要措施，其次是采用可缩支架，最大 限度的释放变形压力，达到科学支护的目的。再 者重视围岩监测，及时反馈监测数据和有效采取 二次支护措施，保证不产生松动压力。
2020/7/24
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一、岩石性质 1、岩石的物理特性
重力密度：单位体积内岩石的重量。 密度：单位体积内岩石的质量； 岩石碎胀性：破碎后体积有所增大的性质。 岩石硬度：指岩石抵抗其他较硬物体压入的能力。 2、岩石的力学性质 指岩石抗压、抗拉、抗弯、抗剪等外力的抵抗能力。 弹性、塑性、脆性； 岩石强度：指岩石抵抗外力破坏的能力。
1）梯形巷道—断面利用率高，断面较小，多为架棚支护， 常用于围岩稳定、地压不大的巷道。
2）矩形巷道—断面较大，利于工作面通风，常采用组合 瞄杆配瞄索支护，适应综采工作面平巷和顶板稳定的煤层。
第四节巷道掘进及支护ppt课件
当巷道底臌严重时，采用架设环形支架的方式 支护。 ６、架木垛
当巷道冒落较高，支架上方顶板空隙较大时， 应棚梁上方架设木垛接顶，以防止顶板继续冒 落。架设木垛处应加强通风工作，以吹淡冒高 处的瓦斯。
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第四节 巷道掘进及支护
７、套棚维修砌碹巷道 当砌碹巷道失修不严重时，若不影响通风与
巷道维修及冒顶处理的安全措施 （１）维修巷道前，应对巷道维修点进行瓦斯 浓度测定，只有在回风流中，瓦斯浓度不超过 １％，二氧化碳浓度不超过1.5％，才能进行 维修。否则，应先处理瓦斯或二氧化碳，只有 当瓦斯和二氧化碳的浓度符合《煤矿安全规程》 有关规定后，才可以进入巷道进行维修。
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第四节 巷道掘进及支护
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第四节 巷道掘进及支护
通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷 道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或 少漏风，通风阻力小。
通风设施
风硐 风桥 测风站 风门 密闭墙
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第巷四道维节修及冒顶巷处理道掘进及支护 １、井巷失修率：是指统计期末失修巷道总长度 占巷道总长度的百分比。 E1=(L失1/L总)Ｘ100% 式中： E1——巷道失修率，%； L失1——统计期末失修巷道总长度，为失修巷道 和严重失修巷道之和，m L总——统计期末矿井巷道总长度，是指矿井正在 使用的全部巷道长度，m
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第四节 巷道掘进及支护
３、加固支架 对于失修不严重，不影响安全使用的巷道，可
采用加固的办法进行维修，方法有打中柱、架套 棚、支抬棚等。 ４、改用砌碹支护
当失修巷道冒落很高、片帮严重，使用架棚修 复有困难时，可改用砌碹支护。也可以墙体砌筑， 顶梁采用架设钢梁的方式。
井巷掘进与支护讲义全
工作面基本支架形式AA(1) 平面图(2) 纵横剖面图煤A-A煤壁(2)纵横剖面图老塘侧A煤壁老塘侧(1)平面图机巷挑棚剖面图风巷挑棚断面图(2)纵横剖面图B-B铰接顶梁井巷掘进与支护井巷掘进就是矿山井巷的开掘工作。
矿山井巷是联络地面与矿床，阶段，采区的通道，为采矿工作准备必要的条件，因此井巷掘进要超前于采矿工作。
当必要的超前关系形成后，掘进与采矿还应同时并进，以保证矿井持续的进行生产。
通常把掘进与采矿这种关系概括为“采掘并举，掘进先行”。
这是矿井生产的基本规律之一，也是“开发矿业”，大打矿山之仗必须遵循的一条技术方针。
井巷掘进与支护的基本问题是破碎岩石以获得所需的井巷空间，和防止井巷围岩破坏以保证正常生产和安全。
目前破岩的主要方法是凿岩爆破，而防止井巷围岩破坏的方法是支护。
第一节凿岩爆破凿岩爆破也称打眼放炮，它是在矿岩里钻凿出若干一定深度和直径的炮孔，在孔装入炸药并使炸药爆炸，利用炸药爆炸所放出的巨大能量使炮孔周围的矿岩从原岩体上破落下来的过程。
凿岩爆破是当前金属矿山采矿和井巷掘进最基本的矿岩破碎方法。
凿岩凿岩就是钻凿容纳炸药的圆形炮眼。
金属矿山广泛使用风动冲击式凿岩机和凿岩工具来钻凿炮眼。
冲击凿岩原理如图3-1所示，钎子在冲击力作用下，凿到岩石上，铅子下方和旁侧的岩石被破碎，形成一条沟槽Ⅰ—Ⅰ．这个动作称为：冲击,是形成炮眼的主要动作。
随后将钎子转动一个角度，准备承受下一次冲击，这个动作就是“转动”，它使眼底各部分岩石能较容易而均匀的被破碎。
当再次进行冲击时，在眼底又形成一条沟槽Ⅱ—Ⅱ，如果钎子受的冲击力足够大，则两条沟槽之间的扇形岩石，在形成Ⅱ一一Ⅱ沟槽的同时就会被剪碎或震碎。
破碎的岩粉用压气、压力水等将其排出眼外，这个过程称为“排粉”，它使钎子能经常顶在眼底新的岩石面上。
冲击、转动、排粉不断循环的结果，就形成所需的圆形炮眼。
2．风动冲击式凿岩机风动冲击式凿岩机主要有气腿式、伸缩式和导轨式三种。
井巷掘进与支护
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟井巷掘进与支护开采地下矿藏之前，须按合理的采区巷道布置，开凿一定数量的井筒、巷道，通达矿床或煤层；如围岩不稳，还须进行支护；这项作业总称井巷掘进与支护，也称井巷工程。
矿井井巷用于提运矿石或煤、矸石、人员、材料、设备和通风、排水、铺设管线等。
硐室多布置在井底车场或运输巷道一侧，有的作为工作场所，如值班室、调度室、等候室等；有的作仓库，如装载矿仓或煤仓、水仓、消防材料库、炸药库等；有的还安装机电设备如水泵房、变电所、破碎机等。
金属矿山或煤矿矿井的建设，包括井巷、土建、机电设备安装三类工程。
其中，井巷工程因受井下同时掘进工作面数目的限制，是影响矿井建设总工期的主要方面。
井巷工程量依据矿体的埋藏深度和赋存条件、矿井生产规模、矿井开拓方式、开采方法等的不同而变化。
提高矿井施工速度，抓住建井连锁工程，做好三类工程的综合平衡，是保证矿井早日投产的关键。
凿井立井井筒是矿井的咽喉。
井筒工程量约占井巷工程总量的5～10％,而井筒工期却占建矿或建井总工期的30～55％。
因此，加快井筒施工速度，对加速矿井建设具有重要意义。
平巷、斜巷工程量一般约占井巷工程总量的90％左右，其中平巷工程量约占井巷工程总量的70％，应选择合理的施工方案，组织快速掘进，以缩短建矿工期。
井筒施工根据岩层稳定程度和涌水量大小，采用普通凿井法和特殊凿井法。
前者用于稳定、含水量较小的地层；后者用于不稳定的含水地层和含水量大的稳定岩层。
普通凿井法根据围岩稳定程度、井筒直径、井筒深度、涌水量大小、施工设备条件等因素，选取作业方式：①长段单行作业；②长段平行作业；③短段单行作业；④掘、砌、安一次成井等。
单行作业所需掘砌设备较少，组织管理。
谈采矿工程巷道掘进与支护技术
谈采矿工程巷道掘进与支护技术提纲：一、掘进与支护原理二、掘进与支护方法三、影响掘进与支护的因素与对策四、典型案例分析五、掘进与支护技术的发展趋势一、掘进与支护原理采矿工程中的巷道掘进与支护是一个复杂的系统工程，主要涉及地质、机械、电气、测量、安全等多个学科的知识。
掘进与支护技术的成功与否直接关系到采矿的生产效率、安全性和经济效益。
在掘进过程中，要遵循岩体力学的原则，控制巷道的破坏范围和破坏形式，减小巷道的变形量，保证巷道的稳定性和安全性。
同时，对巷道的支护也需要满足力学的要求，既要保持足够的刚度和强度，又要适应巷道变形的特点，防止巷道失稳和塌陷。
二、掘进与支护方法掘进与支护的方法有很多种，常见的包括切削法、爆破法、掘进机法、机械化支护法、喷浆支护法、锚杆支护法等。
切削法指采用钻头、镐头等工具对岩体进行直接的切削，掘进速度较慢，但是对岩体的影响较小，适用于硬度较小的岩体。
爆破法指用炸药等爆炸性物质对岩体进行破坏，掘进速度较快，但是对岩体的破坏较大，需要加强支护。
掘进机法指采用机械化掘进机械对岩体进行掘进，掘进速度较快，对岩体的破坏较小，但是对设备要求较高。
机械化支护法指采用机械化支护设备对巷道进行支护，包括护筒、拱形钢架、网壳、喷射混凝土等，具有成本低、授时短、安全可靠等优点。
喷浆支护法指采用喷射混凝土等材料对巷道进行加固，其成本较高，但是能够适应多种复杂地质条件和复杂巷道形状。
锚杆支护法指采用支护锚杆等材料对围岩进行支护，具有成本低，施工方便等优点。
三、影响掘进与支护的因素与对策巷道掘进与支护受到多方面的因素影响，如地质条件、地应力、巷道形状、采矿方式、支护材料等，需要采取相应的对策。
在地质条件方面，需要根据不同的岩性、断层、裂隙、地下水等情况，选择不同的掘进与支护方法和材料。
在地应力方面，需要进行地应力测量和分析，选择相应的支护材料和支护方式，保证巷道的稳定性和安全性。
在巷道形状方面，需要根据巷道形状、巷道长度、地质条件等情况，合理设计支护方案，保证支护效果和经济效益。
试谈煤矿巷道掘进及支护
试谈煤矿巷道掘进及支护巷道是煤矿建设的基础组成部分，巷道的施工可以分成掘进和支护两个步骤。
煤矿巷道都是在地下，比起地面施工有着诸如：地质构造、涌水、瓦斯等，更加多的不确定因素。
因此，做好煤矿建设中巷道掘进和支护工作就显得尤为重要。
下面就根据我自身的工作经验介绍下巷道施工中需注意的一些问题。
一、巷道掘进现在的巷道掘进施工技术主要是两种，即爆破掘进和掘进机掘进。
巷道施工主要又分成平巷掘进施工及斜巷施工，而在斜巷施工中又分为上山及下山施工。
1.平巷掘进施工（1）根据掘进断面、支护形式、地质情况、及施工设备等等实际情况选择最合适的施工方式并编写施工措施。
（2）认真贯彻施工措施。
严格按作业规程中的相关规定要求进行施工。
（3）进行炮掘施工时要严格按照相关要求操作，严格做到“一炮三检”等规范要求，在确保所有人员都撤离到安全位置才可起爆，杜绝发生意外事故。
（4）在遇到顶板破碎，煤巷煤质松软，或瓦斯降不到允许爆破的情况时，应采用风镐、手镐破碎施工。
（5）施工中应依不同施工方法做好顶板管理工作，加强顶板管理，防止冒顶。
对临时支护，应认真及时检查，防止事故发生。
（6）做好通风工作。
（7）做好瓦斯检查等安全检查工作及时排除事故隐患。
（8）在巷道帮部设水沟排水，创造较好的行人、运输条件。
2.上山及下山施工上山即上行掘进下山即下行掘进，由于工作面水平高度的变化，所以施工中要比萍乡市共多注意一些问题。
（1）在上山掘进施工中由于瓦斯轻，易上漂，所以上山掘进必须更加的注意瓦斯浓度监测，加强通风，防止工作面的瓦斯积聚。
（2）在上山施工提升、运输时，应注意绞车、滑轮的固定，以防跑车事故的发生。
（3）在下山施工中坡应顶设阻车器和防跑车装置，并实行“行车不行人，行人不行车”的制度。
并且设置躲避硐。
（4）因为下山施工中工作面水平位置比较低，容易积水，所以要做好排水工作，可以设置临时水仓使用排水泵进行排水。
二、巷道支护巷道支护有着多种的支护形式，主要是架棚支护、锚杆支护还有喷射混凝土支护。
采矿工程巷道掘进和支护要点
采矿工程巷道掘进和支护要点摘要：在矿井生产过程中，巷道是地面与矿井重要通道，既是煤炭输送的必经之路，又是实现矿井通风、排水等作业的关键工程。
在矿井开采中，掘进和支护是保证安全的先决条件和基础，尤其在矿井地质条件比较复杂的情况下，必须不断完善巷道掘进和支护技术，以保证矿井的强度和稳定性，从而保证矿井安全。
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护要点1采矿工程巷道掘进与支护工程的重要性巷道掘进及支护工程是采矿工程项目中的重要组成部分，其中运用到了掘进技术、支护技术，这对采矿活动的顺利实施、安全运转有着重要的意义，利用掘进和支护技术的目的，是要保证煤矿巷道生产的安全性和稳定性。
对于采矿工程来说，煤矿巷道掘进与支护技术工程发挥的作用是其他的技术手段，无法取代的掘进和支护工程，可以为煤矿活动开展开采作业，创建稳定、安全的环境，实现高效率的生产。
为了保证人民财产的安全，利用巷道掘进及支护技术进行采矿工程的施工活动，可以营造安全、稳定的施工空间，在实际的开采活动中，考虑到煤矿巷道开采工作的危险性，要在施工细节方面加强重点关注，严格的按照施工要求进行采矿活动，降低施工事故问题的发生几率。
煤矿巷道的掘进和支护技术应用中，利用锚杆支护技术手段，对巷道围岩加强保护，降低了巷道坍塌的风险，有效地规避了伤亡事故问题的发生。
在煤矿巷道开采活动的实践中，由于有大量软岩石与煤矿巷道相互靠近，因此巷道的稳定性和安全性水平会出现波动，利用支护技术可以增强巷道的稳定性。
采矿行业中，巷道掘进和支护施工已经成为了必不可少的施工环节，掘进技术和支护技术作为关键的技术手段，有利于保证煤矿开采活动的安全性，保护了巷道的稳定性，为生产作业人员的生命安全和煤矿企业的财产安全，提供了切实的保障。
2采矿工程巷道掘进的要点2.1光面爆破技术光面爆破技术是巷道掘进施工中常用的技术之一，该技术的科学合理应用，对提高煤矿巷道掘进效率有着极为重要的作用。
将光面爆破技术应用于煤矿采矿工程中，能够掌握爆破过程，在对爆破点进行爆破时，还可以根据连锁反应爆破临近爆破点，叠加技术的使用能够在爆破面形成围岩区域，有利于施工顺利开展。
采矿工程巷道掘进和支护要点
采矿工程巷道掘进和支护要点摘要：采矿工程现场作业中巷道掘进与支护是非常重要的工作内容，两者之间有着紧密的联系与配合关系。
文章对采矿工程巷道掘进和支护的重要性进行分析，探讨掘进与支护的影响因素，并提出相应的要点措施。
关键字：采矿工程；巷道掘进；掘进支护；支护技术引言经过多年的开发，我国浅层煤矿资源基本被开发完全，更多的煤矿资源汇聚在深层。
深层地下环境较为复杂，在煤矿地下开采工程开展过程中极易遭受各种风险因素的冲击，甚至诱发现场塌方等高危害性事故。
而通过巷道掘进、巷道支护技术的科学应用，可以事先为煤矿开采营造相对安全的环境条件，保证采矿工程安全、平稳、高效推进。
因此，探析巷道掘进、支护在采矿工程中的应用具有非常重要的意义。
1采矿工程巷道掘进和支护的重要性随着当前中国社会经济水平的日益发达，社会上关于各种矿业需求量也在日益扩大，矿山的保护手段以及保护装置的发展得很快，在矿山工程建设中支护手段大多是为保证顶板安全所采取的一项重要手段，所以通常来讲矿山工程建设的支护手段直接关系到整个矿山工程建设的安全性和开采效果，特别是井下开采工作中，支护技术意义更加重要。
在采矿工程中，井底开采技术为企业创造了很大的经济效益，但同时风险又相当大，很易发生矿灾事件，所以，在采矿工程中，要针对开采现场的实际状况选用恰当的支护技术，从而保证了采矿工程的安全进行，降低井底施工事故的发生概率，因此，在采矿工程中使用科学的支护技术，有着十分关键的意义。
在实施金属矿脉开发项目时，为了保障巷道施工的安全，确保工程建设的顺利完成，挖掘技术与支护技术都是至关重要的因素。
在巷道挖掘过程中，为确保井下施工机械能够顺畅安全的运送，就必须要做好巷道空间支护，为井下工作人员提供安全保障，这就要求支护技术必须达到安全施工的要求。
对采矿工程人员来讲，应用巷道挖掘技术或者支护技术，目的都是为了确保运输采矿设施的顺利进行，保证矿山工程建设的平稳与工作效率。
在采矿工程进行中经常会遇到各种复杂的地质条件。
第四章井巷掘进与支护
3、电爆网路的连接形式 串联；并联；串并联。
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三、巷道掘进爆破技术 （一）炮眼布置
1、炮眼分类：掏槽眼、辅助眼、周边眼。 （1）掏槽眼：位于工作面中下部，首先起爆，使工作面形 成第二个自由面，为其余炮眼的爆破创造条件。根据掏槽眼 的方向，分为直眼掏槽和斜眼掏槽 。 （2）辅助眼：布置在掏槽眼和周边眼之间，作用是大量崩 落岩石并继续扩大自由面，为周边眼的爆破创造条件 。 （3）周边眼：控制巷道成型的炮眼，最后起爆。周边眼多 采用光面爆破。
f=R/10 此种方法存在的问题是:它只是反映了岩石开挖的难易程 度。 对于松散岩体比较适用，对坚固的裂隙发育较少的岩体 结果偏大不适用。
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级 别
坚固性程度
岩
石
坚固性系数 （f）
Ⅰ
最坚固的岩 石
最坚硬、最致密的石英岩及玄武岩，其它最坚硬的岩 石
20
Ⅱ
极坚固的岩 石
极坚硬的花岗质岩石；石英斑岩，极坚硬的花岗岩、 砂质板岩、较软的石英岩；最坚硬的砂岩及石灰岩； 极硬的铁矿石
木棚；金属棚子；装配式混凝土棚子。用于服务年限不长的 采区内巷道。
（二）石材整体式支架——砌碹 由拱、墙、基础三部分组成。用于服务年限长的巷道。
（三）锚杆支护 1、利用锚杆和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。是积
极防御的支护方法。 2、作用原理：（1）加固拱作用；（ 2）悬吊作用；（3）
组合梁作用；（4）围岩补强作用 ；（5）减小跨度作用。
硬质凝灰岩
稳定 1.较软的完整岩层，Rb<20MPa
Ⅳ
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第四节 立井开凿与延深
立井施工包括：立井掘进、永久支护、井筒装备安装等。 立井施工包括：立井掘进、永久支护、井筒装备安装等。 一、立井掘进 含表土掘进施工和基岩掘进施工。 含表土掘进施工和基岩掘进施工。 1、立井表土段施工 、 稳定表土层就是在井筒掘砌过程中，井帮易于维护，用 稳定表土层 普通施工方法能够顺利通过的表土层，其中包括含非饱和水 的粘土层、含少量水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不 大的砾石层等。 不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中，井帮很难维护， 不稳定表土层 用普通施工方法不能通过的表土层，其中包括含水砂土、淤 泥、含饱和水的粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层 等。
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Байду номын сангаас20
（2）表土施工方法 ） 1）普通施工法 ） 人工或抓岩机出土，下掘一小段后（空帮距不超过1.2m）， 然后用井圈、背板临时支护，掘一小段后（一般不超过30m），再 由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。如此，周而复始， 直至基岩。这种方法适用于较稳定的土层。 在松软土层中，为了减少土层暴露时间，可以采用阶梯式开挖 法或分块对称式开挖法。
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3、轨道布置与风速验算 （1）轨道布置 钢轨、轨枕和道喳三部分组成。 （2）风速验算
v=
式中：
Q ≤ vm S
► v——通过巷道风流的速度，m/s； ——通过巷道风流的速度，m/s； ► Q——通过巷道的风量，m3/s； ——通过巷道的风量，m /s； ► S——巷道的净断面机，m2； ——巷道的净断面机，m ► Vm——巷道允许通过的最高风速，m/s。 Vm——巷道允许通过的最高风速，m/s。
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 岩石的性质及分级 钻眼爆破与巷道断面形状 水平及倾斜巷道的掘进与支护 立井开凿与延深
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第一节 岩石的性质与分级
► 井巷掘进是煤矿生产一项经常而重要的工
作。不论开掘何种井巷，其主要工作都是 破岩和支护。破岩和支护的主要对象是各 种不同的岩石，其物理力学性质各异。因 而，了解岩石的性质，对于合理的确定破 岩方法和支护方式，选用适当的凿岩机械、 爆破器材和掘进机械，以及正确确定工作 定额，具有重要的意义。
三、巷道支护 1、木支架与金属支架支护 （1）木支架
（2）金属支架
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3、锚杆支护 、 属于主动支护。 属于主动支护。 （1）锚杆的作用原理与使用范围 ） 对巷道围岩进行悬吊、挤压拱、组合梁（ 对巷道围岩进行悬吊、挤压拱、组合梁（拱）等支护作用原理。 等支护作用原理。 锚网支护、锚网喷支护等。 锚网支护、锚网喷支护等。 类型：金属锚杆、木锚杆、钢筋或钢丝绳砂浆锚杆和树脂锚杆。 类型：金属锚杆、木锚杆、钢筋或钢丝绳砂浆锚杆和树脂锚杆。 （2）金属楔缝式锚杆 ） （3）树脂锚杆 ）
冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周 围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不 稳定表土层冻结成一个封闭坚固的冻结圈，防止 水或流砂涌入井筒，然后在冻结圈的保护下进行 掘砌工作。待井筒掘砌到预计深度后，进行拔冻 结管和充填，最后解冻。
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4)钻井法 4)钻井法 是利用回转式钻机，将井筒全断面一次钻成或者是分次扩孔 是利用回转式钻机， 钻成，依靠井内充满的泥浆护壁， 钻成，依靠井内充满的泥浆护壁，利用泥浆循环冲洗工作面和 提升岩屑，井筒钻成后在泥浆中悬浮下沉井壁， 提升岩屑，井筒钻成后在泥浆中悬浮下沉井壁，井壁沉到设计 深度后，及时进行壁后充填，进行永久支护。 深度后，及时进行壁后充填，进行永久支护。
《煤矿工业设计规范》规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于 煤矿工业设计规范》 6m/s，输送机巷或采区风巷一般不大于4m/s。设计时，应在不违反 6m/s，输送机巷或采区风巷一般不大于4m/s。设计时，应在不违反 《煤矿安全规程》的原则下，按规范要求确定巷道断面，以留有余 煤矿安全规程》 地。 设计出的巷道净断面积，不符合上述风速要求的，须加大断面尺寸。
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2) 帷幕法 预先在井筒周围设计一个封闭圆筒状、深度超过不稳定地层， 预先在井筒周围设计一个封闭圆筒状、深度超过不稳定地层，进入稳定 基岩的砼帷幕，从而可以在其保护下安全地进行作业。 基岩的砼帷幕，从而可以在其保护下安全地进行作业。 沿井筒圆周划分2~3个圆弧段，在每个圆弧段下钻孔，连通形成槽孔。 个圆弧段，在每个圆弧段下钻孔，连通形成槽孔。 沿井筒圆周划分 个圆弧段 然后在孔内注浆，最后形成砼帷幕。 然后在孔内注浆，最后形成砼帷幕。 3) 冻结法
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2、巷道断面尺寸 即满足生产要求，又尽量减少掘进工作量， 最后通过风速进行校核。 （1）巷道净宽度的确定 拱形和矩形巷道的净宽度是指巷道内侧的水 平距离。 单轨 双轨
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（2）巷道净高度的确定 巷道净高度是指道砟面至拱顶内缘（梯形巷道顶 梁下缘）的垂直距离。 主要运输和通风巷道净高度不低于2m； 采区内的巷道净高不低于1.8m。 1.8m ①梯形断面巷道高度： 2.2m 、2.4m 、2.0m、1.8m ②拱形断面巷道高度： H0=h3+h0-h5
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一、岩石性质 1、岩石的物理特性
重力密度：单位体积内岩石的重量。 密度：单位体积内岩石的质量； 岩石碎胀性：破碎后体积有所增大的性质。 岩石硬度：指岩石抵抗其他较硬物体压入的能力。 2、岩石的力学性质 指岩石抗压、抗拉、抗弯、抗剪等外力的抵抗能力。 弹性、塑性、脆性； 岩石强度：指岩石抵抗外力破坏的能力。
►
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► （2）爆破参数的确定 ► 爆破参数包括: 爆破参数包括:
炸药消耗量; 炸药消耗量; 炮眼直径：炮眼直径是根据药包直径来确定的。一般的 炮眼直径：炮眼直径是根据药包直径来确定的。一般的 标准药卷直径为32及35mm，炮眼直径要比药卷直径大 标准药卷直径为32及35mm，炮眼直径要比药卷直径大 4～7mm,这样炮眼直径就是36～42mm。 7mm,这样炮眼直径就是36～42mm。 炮眼深度 :合理的炮眼深度确定的依据是：炮眼利用率比 较高（一般不低于85～90%）；钻眼和掘进速度快；巷 较高（一般不低于85～90%）；钻眼和掘进速度快；巷 道掘进成本低。 炮眼数目 :炮眼数目可以按照一个循环的总装药量平均装 入所有炮眼的原则进行估算，作为实际排列炮眼的参考。
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4、锚索支护 、 （1）支护原理 ） 对巷道围岩进行强力悬吊作用。 对巷道围岩进行强力悬吊作用。 与锚杆配合——承载层 承载层 与锚杆配合 （2）锚索结构 ）
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5、喷射砼支护 、 喷射砼支护是将一定配合比的水泥、 喷射砼支护是将一定配合比的水泥、砂、碎石和速凝剂搅拌料 通过砼喷射机喷射在围岩表面，凝结硬化而成的一种支护形式。 通过砼喷射机喷射在围岩表面，凝结硬化而成的一种支护形式。 （1）工艺流程 ） （2）砼喷射机 ）
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复习思考题 1. 岩石的物理力学指标及含义？ 2. 岩石的坚固性系数及定义。 3. 煤矿常用巷道断面形状及其承载性能特点？ 4. 选择巷道断面形状应考虑那些因素？ 5. 拱形巷道断面的净宽度和净高度如何确定？
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第三节 水平及倾斜巷道的掘进与支护
一、破岩 1、钻凿炮孔 （1）炮孔布置方法 按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序依次为掏槽眼、 按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序依次为掏槽眼、 辅助眼和周边眼。
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（1）立井稳定表土施工程序 ） 1)安设临时锁口 安设临时锁口 由井劲上部临时井壁和锁口框架组成。作用是固定井位、 由井劲上部临时井壁和锁口框架组成。作用是固定井位、封 闭井口、安装井盖和吊挂掘进用支架。 闭井口、安装井盖和吊挂掘进用支架。 2)提升方式的选择 提升方式的选择
1)沉井法 沉井法，就是在设计的井筒位置上构筑带刃脚的沉井井 壁，而后在其保护下挖土，在自重的作用下井壁随着掘进面 下沉，同时在地面上相应地砌筑接高井壁。这种沉井方法通 常称做普通沉井法。 下沉深度受到限制，一般为20~30m。 淹水沉井：实质是采用泥浆护壁，减少井壁下沉的阻力。采用水枪破土，
压气排渣。 最大沉井深度可达190m左右。
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2、起爆器材 引爆炸药的器材有雷管和发爆器。 （1）雷管 煤矿所使用的雷管是电雷管。 根据电雷管爆炸时间间隔的长短，可分为： 瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷管。 （2）炸药 炸药是一种固体或液体的化合物或混合物。当这种物质受到一 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)， 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。 煤矿使用的硝胺炸药主要成分是硝酸铵、梯恩梯、木粉、盐等。 （3）发爆器 发爆器是电雷管起爆的电源，目前我国矿山中普遍得到推广使 用的是电容式发爆器。 2011-5-28 14
掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。 掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。 ► 辅助眼：在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能扩大所掏的 辅助眼：在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能扩大所掏的 槽，提高周边眼的爆破效果。 ► 周边眼：靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形 周边眼：靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形 状和规格。 辅助孔间距一般40~80mm，周边孔间距一般50~100mm。 辅助孔间距一般40~80mm，周边孔间距一般50~100mm。
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1、钻眼机具 ► 钻眼（又称凿岩）机具按能源分，有电动、风动、 钻眼（又称凿岩）机具按能源 能源分，有电动、风动、 液压、内燃四种。 ► 按破岩机理来分，有冲击式、旋转式两种。 破岩机理来分，有冲击式、旋转式两种。