04第4章 巷道掘进与施工
煤矿开采基本知识
正断层 逆断层
平移（推）断层
压性断层 根据受力性质分张 剪性 性断 (扭层性)断层
复合型断层
3、裂隙
裂隙又称为节理，指沿断裂面两侧没有发生 明显位移的断裂。
原生裂隙
根据成因次生裂隙构造裂隙张剪裂裂隙隙
非构造裂隙
三、陷落柱
岩溶陷落柱是煤系地层下部可溶性岩石在地 下水和重力作用下所产生的塌陷现象。
一、木棚子
二、金属支架
三、锚杆支护
锚杆的种类较多：
金属锚杆
木锚杆
竹锚杆
树脂锚杆
钢筋或钢丝绳砂浆锚杆
第五节 巷道掘进的辅助工序
一、通风工作 二、排水 三、辅轨 四、测量工作
局部通风机通风
第五章 采煤方法
采煤方法主要分为： 露天开采 井工开采 水力采煤 其它（煤炭汽化、液化等）
大型矿井：生产能力为 120万T/a、150万T/a、 180万T/a、240万T/a、300万T/a、400万T/a、 500万T/a及以上的矿井，300万T/a及其以上的矿 井又称特大型矿井。
中型矿井：生产能力为45万T/a、60万T/a、90万 T/a
小型矿井：生产能力为9万T/a、15万T/a、21万 T/a、30万T/a。
我国国有煤矿多为大、中型矿井；地方煤矿多为中 小型矿井；乡镇煤矿多是小煤窑，年产量在多小于 3万T/a。
第三节 矿井生产系统
（一）开拓巷道
1、井筒和平峒 2、井底车场 3、回风井 4、石门 5、运输大巷 6、回风大巷
（二）准备巷道
1、采区车场 2、采区煤仓 3、采区上山 4、采区下山
巷道掘进现场管理规定(3篇)
第1篇第一章总则第一条为加强巷道掘进现场管理，确保施工安全、文明、高效，根据《中华人民共和国矿山安全法》、《煤矿安全规程》等相关法律法规，结合我矿实际情况，制定本规定。
第二条本规定适用于我矿所有巷道掘进工程，包括巷道掘进、支护、通风、排水、供电、运输等作业环节。
第三条巷道掘进现场管理应遵循以下原则：（一）安全第一、预防为主、综合治理；（二）严格执行国家和行业有关安全生产的法律、法规、标准和规程；（三）强化现场作业人员的安全教育和培训；（四）建立健全巷道掘进现场管理制度，明确各级人员职责。
第二章组织机构及职责第四条我矿成立巷道掘进现场管理领导小组，负责巷道掘进现场管理的组织、协调、监督和检查工作。
第五条巷道掘进现场管理领导小组职责：（一）组织制定巷道掘进现场管理制度；（二）负责巷道掘进现场安全管理工作的组织实施；（三）对巷道掘进现场安全管理工作进行检查、考核；（四）协调解决巷道掘进现场安全管理工作中遇到的问题。
第六条巷道掘进现场管理人员职责：（一）施工负责人：负责巷道掘进工程的施工组织、指挥和协调，确保施工安全、文明、高效；（二）安全员：负责巷道掘进现场的安全监督检查，发现安全隐患及时制止并报告；（三）技术员：负责巷道掘进工程的技术指导和监督，确保施工质量；（四）施工班组长：负责本班组施工的组织、指挥和协调，确保施工安全、文明、高效；（五）施工人员：严格遵守操作规程，确保自身和他人的安全。
第三章施工准备第七条施工前，施工负责人应组织施工人员对施工图纸、施工方案、安全技术措施等进行学习，确保施工人员掌握施工内容、施工工艺和安全注意事项。
第八条施工前，施工负责人应组织对施工场地进行勘察，了解地质条件、水文条件、通风条件等，为施工提供依据。
第九条施工前，施工负责人应组织对施工设备、工具、材料进行检查，确保其完好、适用。
第十条施工前，施工负责人应组织对施工人员进行安全技术培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。
4 巷道掘进
介绍不同的矿山巷道掘进施工方法，岩石平巷施工的凿岩、爆破、装岩、提升运输等主要工序工艺过程，井筒施工的表土施工、特殊施工和基岩施工等内容，井筒延深特点和延深方法，以及斜井、天井和峒室施工方法
§4-1平巷掘进与施工
水平巷道掘进，目前普遍采用的掘进施工方法有：凿岩爆破法、全自动凿岩机一次成巷施工法。
（1）稳定表土掘进施工
施工程序与选用的提升方式密切相关，但不管选用哪种提升方式，其基本程序都是先架设临时锁口，而后安装提升设备，掘砌表土部分（井筒超过40m要安设吊盘），掘砌至基岩时刷砌壁座。
木质临时锁口临时钢结构锁口
(2)表土掘进施工方法
①井圈背板普通施工法
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。如图12-12。
（6）岩石装载与转运
岩石的装运工作是最繁重最费时的工序，约占掘进循环总时的35％～50％。应根据我国目前矿山岩石装运机械的发展情况，选择矿山常用的、配套适宜的装运机械所组成的装运作业线及典型设备。
1）装岩作业
把掘进工作面爆破下来的岩石装入矿车运出工作面，就是岩石的装运作业，亦称出渣。平巷掘进中使用较多的装载设备是铲斗式装岩机和矿车，如图4.4所示。
2）调车工作
装运作业中，调车工作是很频繁的，每当装满一个矿车便要推出重车换入空车。在调车过程中，装岩工作便暂时中断，装岩机的利用率会因此而降低。因此需要改进调车方法，以提高装岩机的利用率。目前，巷道掘进中的调车方法和设备很多。最常用的调车方法是浮放道岔调车，双轨巷道用双向菱形浮放道岔。将浮放道岔安放在距工作面10～25m的原有轨道上，在工作面附近形成一个浮放的错车道，并能随工作面的推进而向前移动，能经常保持距工作面较短的调车距离。此外，装岩机可以交替在两条轨道上装岩，加大装岩宽度，提高装岩效率。单轨巷道宽度能并列两辆矿车时，可采用单轨上浮放双轨道岔的浮放错车场。
巷道掘进与施工课件
电动钻机
电动钻机是以电能为主要动力源 的钻孔设备，具有转速高、扭矩 大、功率稳定等优点，适用于深
孔和硬岩钻孔。
液压钻机
液压钻机是以液压为动力源的钻 孔设备，具有转速快、扭矩大、 操作方便等优点，适用于各种硬
度的岩石和土层。
装载运输设备
装载机
装载机是一种主要用于装载泥土、 石头、煤炭等散装物料的机械设 备，具有操作简单、效率高等优点。
针对两个工程实例，从技术、经济、安全等方面进行评价，指 出存在的问题和改进方向。
隧道掘进工程实例
背景介绍
隧道掘进是工程建设领域 中的重要组成部分，针对 隧道掘进工程进行实例分 析，探讨掘进技术的现状、 问题和未来发展趋势。
工程实例1
某城市地铁隧道的掘进工 程，分析其地质条件、掘 进设备、施工工艺和安全 管理等方面的特点。
机械破岩法
利用挖掘机、凿岩机等机 械，通过机械力的作用破 碎岩石，然后进行装运和 支护。
特殊条件下的掘进
在软岩、断层、破碎带等 特殊地质条件下，采用特 殊的掘进技术，如超前支 护、临时支护等。
巷道支护施工技术
木支架支护
采用木材制作支架，用于支撑 和固定巷道，具有轻便、易加 工等优点，但强度较低、使用
巷道掘进技术的发展历程
最早的巷道掘进技术可追溯到 古代，主要用于矿山的开采。
19世纪末，随着工业的发展， 巷道掘进技术逐渐形成了较为 完整的体系。
20世纪以来，巷道掘进技术不 断改进和创新，出现了许多新 的技术和设备。
巷道掘进技术的发展趋势
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自动化和智能化
随着科技的发展，巷道掘进技 术正朝着自动化和智能化方向
巷道掘进技术未来发展趋势展望
巷道开拓掘进管理规定
巷道开拓掘进管理规定第一章总则第一条为认真贯彻执行《煤矿安全规程》，切实搞好矿井巷道开拓掘进工作，抓好工程质量，满足通风、运输和行人的需要，实现安全生产，结合区域公司实际,特制定本规定。
第二章井巷工程第二条矿井开拓延深工程必须有批准的补充勘探地质报告和批准的方案设计，开工前要编制施工组织设计和预算,并根据工程需要编制年、季、月施工计划,完成矿井年度开拓部署规划和采掘接替计划.年度计划必须在上年l0月底以前编制完成,并报区域公司生产技术部备案。
第三条开拓、掘进工程的界定：服务于全矿井或两个以上采区的巷道,属开拓工程。
如主井、副井、风井、井底车场、主要石门、集中运输大巷、集中上下山、总回风巷道等.其它开、掘工程称为掘进工程。
第三章作业规程编制规定第四条巷道施工前必须编制作业规程。
作业规程必须按设计要求编制，并符合《煤矿安全规程》、《操作规程》、工种岗位责任制等有关规定。
第五条作业规程必须是一面一规程,不得套用、共用。
回采工作面上、下巷必须分别编制作业规程，切巷作业规程可随下巷一起编制.第六条工作面迎头安全设施(包括前探梁和防倒器)的结构、材质、使用方法，必须在作业规程中明确规定。
作业规程内容要文字简明,用词规范，图表清晰。
第七条煤业公司技术负责人在施工前一个星期内，向有关管理人员、工人贯彻学习掘进作业规程，作业规程的贯彻学习必须要有记录、签名和考试，考试成绩存档备查.第八条《煤矿安全规程》要求在掘进作业规程中规定的内容，都必须在掘进作业规程中明确规定。
《煤矿安全规程》中有明文规定，且又属掘进作业中必须执行的条文，可在掘进作业规程中标明该规定的条款，在贯彻掘进作业规程时，必须贯彻其条文的具体内容.第九条作业规程应每季度复查、修改、补充一次。
第四章巷道施工工艺、工序管理第十条架棚巷道施工应符合下列规定1、掘进工作面为架棚巷道的迎头必须使用前探梁，严禁空顶作业;2、工作面迎头安全设施（包括前探梁和防倒器)的结构、材质、使用方法，必须在作业规程中明确规定;2、炮掘工作面在爆破前迎头加固长度不少于10m，其中防倒器加固的长度不少于5米。
井下掘进巷道工程施工方案
井下掘进巷道工程施工方案一、施工前准备1.1 工程资料的收集和整理在进行井下掘进巷道工程之前，首先需要收集和整理相关的工程资料，包括设计图纸、地质勘察报告、水文地质资料等。
这些资料将有助于工程施工过程中的顺利进行和风险控制。
1.2 施工区域的环境调查施工前需要对施工区域的环境进行调查，包括地质构造、水文地质条件、气候特点等。
这些信息将有助于施工人员对施工过程中可能出现的风险和问题进行分析和预判，及时采取措施进行处理，以确保施工过程的顺利进行。
1.3 巷道工程的设计方案制定在施工前需要制定巷道工程的施工设计方案，包括施工方案、材料选用、施工机械设备的选择等。
这些方案将为施工过程提供指导和依据，确保施工过程的安全和高效进行。
1.4 施工人员的培训和技术交底在施工前需要对参与工程施工的人员进行培训和技术交底，包括施工作业的安全规范、使用施工设备的操作技术等。
这些工作将有助于提高施工人员的安全意识和技术水平，减少施工过程中的风险和事故发生。
二、施工方案2.1 施工队伍的组织施工队伍应根据工程的具体情况进行组织，包括队伍的规模、人员的配置等。
根据地质条件和工程要求，合理安排工程人员和设备的使用，确保施工过程的高效进行。
2.2 施工材料和设备的准备对施工材料和设备进行统一采购和配送，确保施工过程中需要的材料和设备得到及时的供应，避免因供应不足或材料设备不合格等问题导致的施工进度延误。
2.3 施工现场的布置和拆除根据设计方案和工程需求，合理布置施工现场，并按照要求进行拆除和清理工作。
确保施工现场的环境整洁和安全，为后续施工作业提供良好的条件和保障。
2.4 施工作业的安全保障在进行井下掘进巷道工程施工时，需要制定详细的安全方案，对施工作业中可能出现的安全风险进行分析和评估，并采取有效的措施进行预防和应对，确保施工过程中人员和设备的安全。
2.5 施工质量的控制在井下掘进巷道工程施工过程中，需要对施工质量进行严格控制，确保按照设计要求和施工规范进行施工作业，避免因施工质量不合格而导致的施工质量问题和安全隐患。
巷道掘进与顶板管
在施工过程中，主要包括破岩、装岩、 运输、支护等主要工序，同时还有掘进 通风、修筑排水沟、敷设管道、铺设轨 道等辅助工序 。
1、巷道施工方法 ：
巷道施工方法一般主要有两种方法：一种是分 次成巷，另一种是一次成巷。 （1）、分次成巷。就是分次将巷道做成。具体 做法是：先把整条巷道掘出来，并用临时支架暂 时维护，以后再进行永久支护。这种方法只有在 掘进对头贯通的巷道时，为了避免发生较大误差， 在贯通前60～100m范围内，或亟待贯通的通风、 疏水、运料及采煤巷道才允许使用。
轨面水平
矩形
梯形
不规则形
曲边形巷道如图所示：
轨面水平
半圆拱形
轨面水平
圆弧拱形
轨面水平
三心拱形
曲边形巷道如图所示：
轨面水平
轨面水平
轨面水平
马蹄形
椭圆形
圆形
我国煤矿常用的巷道断面形状：
梯形和直墙拱形（半圆拱形、圆弧拱形、 三心拱形），其次是矩形。只是在某些特定 的岩层或地压情况下，才选用不规则形、封 闭拱形、椭圆形和圆形断面。
在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、 侧压很大时，可采用曲墙拱形；底臌严重时，可采用带 底拱的封闭拱形；四周压力均匀时，可采用圆形。 沿煤层开掘的巷道，为了不破坏顶板，常根据煤层赋 存情况，将巷道开掘成各种不规则形断面。 巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯 采用的支护方式。木支架和钢筋混凝土支架适用于梯形 和矩形断面；料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲 线形断面；而金属支架、锚杆支架适用于任何形状断面。
选择巷道断面形状应根据巷道所处的围岩性质、 巷道的服务年限和用途，以及支护材料和支护结构而定。 矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压 都不大，服务年限短的巷道。 梯形断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用 于服务年限不长，断面小或…岩稳定、矿压不大的巷道。 拱形断面常用于服务年限长或围岩不稳定、矿压大的巷 道。
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。
煤矿巷道施工技术--巷道掘进 ppt课件
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 二、炸药的感度 １、机械感度 ２、热感度 ３、爆轰感度
殉爆：是炸药（主爆药）爆炸时引起与其相隔一 定距离的炸药（受爆药）爆炸的现象。
殉爆距离： 殉爆安全距离：
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 三、爆炸产物与有害气体 主要气体：CO2、H20、CO、NO２、NO、N2 有毒有害气体：CO、NO、NO２ 减少爆破有害气体可采取的措施：
巷道施工技术与快速掘进
（第四章）
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第四章 巷道掘进
一、巷道地压及其特点－４
二、掘进、支护设备；工程材料－ ２ 三、巷道断面设计－２
四、巷道掘进－８
五、巷道支护－８
六、特殊条件下的施工－２
七、巷道施工组织与管理－２
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第四章 巷道掘进
一、巷道掘进简述－0.5 二、光面爆破掘进技术－4.5 三、综合机械化掘进技术－ ３
水胶炸药出现于20世纪50年代中期，60年代后已发展完善，得 到广泛使用。它抗水性强、密度高、威力大、生产使用安全,尤其 可做成小直径（50mm以下）药卷,作为各种矿山爆破用药，已逐渐 取代硝化甘油系炸药和铵梯炸药而成为工业炸药的重要品种之一。
水胶炸药的组分有氧化剂、可燃剂、敏化剂、胶凝剂、交 联剂、表面活性剂和水。与浆状炸药的主要差别在于它所采用的 敏化剂为水溶性的硝酸甲胺和硝酸三甲胺等，这样的敏化剂分散 均匀，提高了药卷的起爆感度和降低了爆轰的临界直径，从而可 制成小直径的雷管敏感的药卷。其制造工艺与浆状炸药基本相似。
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第四章 巷道掘进
第三节 矿用炸药
煤巷掘进施工
多台台式凿岩机
蟹爪或耙斗
梭式矿车
矿车（电机车牵引）
铲斗侧卸或耙斗 凿岩台车
带式转载机
钻装机钻眼与装岩
联合掘进机（适应性差）
综合掘进机掘进
• 岩巷掘进机：是采用机械破岩，并能实现破岩、装岩、转载 、临时支护、喷雾防尘诸工序的一种联合机组，所以也称联 合掘进机。
综合掘进机
• 二、下山掘进 • • (一)下山掘进的特点（耙斗机<35度)人力 (二)排水工作
•
(三)防止跑车的安全措施
• 1)安全绳法 • 2)挡车器。
第五节 硐室及交岔点的施工方法特点
硐室种类很多，大体上可分为机械硐室和生 产服务性硐室两种。机械硐室主要有卸矿、破碎 、翻笼、装载硐室，卷扬机房，中央水泵房及变 电所，电机车修理间等；生产服务性硐室有等候 室、工具库、调度室、医疗室、炸药库、会议室 等。 与平巷相比，无论是围岩受力状况还是施工条 件，都要复杂一些。硐室常与井筒和其他巷道相 连，跨度较大，硐室围岩受力状况复杂。
半煤岩巷掘进
三、煤及半煤岩巷道综合掘进机
综合掘进机的原理 与截割方式
三、煤巷施工机械化作业线
1、掘进机——链板输送机 2、掘进机——带式转载机——链板输送机 3、掘进机——带式转载机——可伸缩双向带式输送机
第四节 倾斜巷道施工的特点
上山和下山是采区巷道中的倾斜巷道。自开采水平向上倾斜的巷 道称为上山，向下倾斜的巷道成为下山。
围岩与矿山压力 服务年限用途与位置 支护方式与支护材料
二、巷道断面尺寸的确定 巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途；存放和通过 它的机械、器材或运输设备的数量和规格；人行道宽度与 各种安全间隙以及通过巷道的风量等。
煤矿巷道掘进作业规程
第一章概况第一节概述一、巷道名称本作业规程掘进的巷道为五号交岔点。
二、掘进目的及用途五号交岔点为16号煤二号无极绳车场服务。
三、巷道设计长度及服务年限1、巷道设计长度：五号交岔点长16.525m，掘进体积515.5m3；2、服务年限：117.7年。
第二节编写依据一、图纸会审记录及开工报告经过建设单位、监理、设计院及施工单位共同会审过的五号交岔点图纸及开工报告。
批准时间为2009年4月30日。
二、地质部门提供的地质说明书工程科于4月29日提供的五号交岔点地质预测剖面图。
三、施工作业计划骆驼山项目部4月30日下达的五月份施工计划。
第二章地面位置及地质情况第一节地面相对位置及邻近采区开采情况神华乌海煤焦化有限责任公司骆驼山煤矿是一个正在建设中的煤矿，井田位于乌海市海南区,由乌海至公乌素矿区的海拉铁路支线呈南北向纵贯井田中部。
丹～拉（丹东～拉萨）高速公路从本井田中部通过。
地势东高西低，区内常年地表无水流，地形坡度较大，沟谷发育，地形不利于积水。
区内多系残丘、孤山、古砾石地形，局部地段有风积沙。
巷道与相邻煤（岩）层、邻近巷道的层间关系，附近已有的采掘情况的工程无影响。
老空区的水、火、瓦斯等对工程的影响。
附表：井上下对照关系表第二节煤（岩）层赋存特征根据16煤轨道巷开口现已揭露的地质资料表明，五号交岔点在16#煤与砂质泥岩中施工，顶部主要以砂质泥岩为主，起拱线以下为16煤，煤层倾角3º，局部破碎，属不稳定顶板。
第三节地质构造该井田基本构造形态为一向西倾斜的单斜构造，五号交岔点区内地层较平缓，走向近南北，施工范围内无断层等地质构造。
第四节水文地质根据已有的地质资料预计五号交岔点煤岩中无水。
第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置五号交岔点起点位于四号交岔点向前87.154m处，五号交岔点长16.525m，掘进体积为515.5m3；1-1断面掘进断面为20.1m2，掘进宽度5200mm，掘进高度4420mm；2-2断面掘进断面为11.4m2，掘进宽度3400mm，掘进高度3720mm；3-3断面掘进断面为42.2m2，掘进宽度8530mm，掘进高度5865mm。
回采巷道设计规范
回采巷道设计施工规范第一章总则第一条为全面提升回采巷道质量标准化水平，理顺采掘关系，为采煤工作面优质快速安装、安全高效组织生产创造条件，达到降本增效目的，结合实际，依据《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《采矿工程设计手册》、《山东省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》、《工程项目安全风险系统管控手册》，特制订本规范。
第二条适用范围：本规定适用于集团公司内外部井工机械化开采矿井。
第三条责任分工：生产矿井总工程师是本单位技术管理第一责任者，分管副总工程师具体负责相关专业技术管理工作。
1、设计部门是工作面设计的综合汇总部门，在矿总工程师的领导下负责工作面方案设计及工作面设计编制内容的汇总、审批及呈报工作。
根据设计规范进行工作面系统设计和单位工程设计，为规程编写提供系统数据。
2、采煤专业负责提供回采工作面设计建议，拟定采煤方法、回采工艺及三机配套选型，明确设备运输及安装外形尺寸、安撤路线、各类硐室设臵及具体规格等，对工程施工提出具体要求。
3、掘进专业负责巷道（硐室）工程掘进施工、作业规程编制及现场实施，对巷道（硐室）工程施工质量负责。
4、机运专业负责提供掘进和工作面运输、供电设计，机电工程设计配套，计算总负荷量，并指导、监督实施；负责供水施救系统设施完善、使用和日常管理。
5、通防专业负责通风系统的确定和调整完善，监督落实防尘系统的完善、实施，确定通风、防尘相关标准，构筑各类通防设施，对井下监测监控系统、压风自救系统进行管线敷设、安装、维护和日常管理等。
6、地质专业负责提供掘进工作面地质资料；待巷道施工完成后，提供回采工作面地质资料和防治水设计，并指导、监督实施。
7、安监部门负责整个施工过程的质量控制及安全监督、检查，对煤矿井下紧急避险系统的建设、使用、维护和管理等实施日常监督。
8、调度室负责通讯联络、语音广播及人员定位系统线路、基站的安装、维护。
第四条本规范贯穿回采巷道施工的全过程，工作面两巷、切眼及相关附属硐室施工完毕后，应确保满足运输、行人、通风、防尘、防灭火、排水、供电、紧急避险等系统要求，管线敷设、轨道、车场、安全设施及硐室工程要与工作面整体设计保持一致，原则要求一次成巷，避免返工。
采矿学第4章单一走向长壁采煤法采煤系统详解
2、一般综采工作面区段平巷布置
1）综采工作面特点 • 设备多，重量大。如采煤机 8 12 t；支架
17 t 左右。 • 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附
属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。
• 设备安装、拆卸及运输费工耗时。 • 采面产量高。 • 巷道断面尺寸大。
缺点：煤损大；回采 技术复杂；转折点难 维护，设备折损严重。
适用 ：少。
（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置
1、 沿空留巷（巷帮充填）： 工作面采煤后沿采空区边 缘维护原回采巷道前进式 沿空留巷：采面前进式回 采，沿采空区留出平巷。
2）后退式沿空留巷：先掘 区段平巷到采区边界，采 面后退回采，沿采空区留 出平巷，为下区段服务。
85°
（3）中切眼断面及支护
断面 — 10m2；支护 — 锚网支护 平六矿：煤巷锚杆间距0.7m， 锚杆长1.8m，
冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm （4）中切眼作用： 解决掘进期间局部通风问题 如：JBT局扇或 JBD622局扇 ，有效供风长度 700m
利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风 筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。
一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置及生 产系统 （一）条件： 近水平、缓斜、倾斜煤层 薄、中厚及厚煤层（35m） 地质构造简单，瓦斯涌出量小。
（二）巷 道布置及
特点
layout of
roadways
as well as
feature 1、巷道名
称：
14
2
10 6
A
9
7 13
11 8 9'
7' 1
2）一般综采工作面机巷、风巷布置
煤 矿 巷 道 掘 进 施 工 作 业 规 程
煤矿巷道掘进施工作业规程一，巷道压力概况该工作面位于三水平戊一采区西翼最上部，东邻戊一西翼回风下山，轨道下山，皮带暗斜井，西至二水平戊二采区下山煤柱，北邻戊8—31040采空区及煤柱，南邻戊8—21180采空区。
该面上分层戊8—31020已回采（其中有275m由于遇到断层影响末开采）该巷东部沿戊10煤顶板掘进，西部沿戊9煤顶板掘进，直接顶为灰及深色泥岩，含植物化石碎片，岩石中部夹有砂质泥岩及细沙岩层，属11类稳定围岩。
在掘进期间主要受采东压力影响。
二，支护形式1，临时支护；采用液压支柱或前探梁。
2，永久支护；该巷优先采用锚，网，梁支护，若顶板破碎不适合打锚杆时，采用大拱型或梯形工字钢支护。
三，支护选型计算锚杆支护参数计算；根据工程需要支护断面为3，6X2，7m 矩形断面。
利用工程类比法及现场经验选择端锚固法加固顶板，按加固拱原理计算；1，锚杆长度；L=N（1，1+B/10）=1，0X （1，1=3，6/10）=1，46m，取2，0m.式中；N—围岩稳定性影响系数，取１，０ｍ；２，锚杆直径；Ｄ＝Ｌ/１１０ｍ＝０，０１８ｍ＝１８ｍｍ，取２０ｍｍ．３，锚杆间距；ｄ＜０，５Ｌ＝０，５ｘ２＝１ｍ，间距取７００ｍｍ；4，锚杆排距；ｄ＜０，５Ｌ＝０，５ｘ２＝１ｍ，排距取７００ｍｍ；由于戊组煤层顶板存在不稳定岩层，不稳定顶板受节理影响，容易形成块状和条状冒落，对此应采用组合梁原理，进行校核检验。
L=0，612B KKDP式中B-——巷道毛宽3，7m;K-——安全系数.综合KP-——软岩或动压巷道围岩荷载增大系数.选2；∮——组织梁层数相关系数，选用0.75；P¡——组合梁垂直荷载；P¡= Y！Xb！=2.7X3=8.1MPa/m2∑¡——岩体抗拉强度，选1，4MPaｎ——岩体抗拉强度析减系数选用0，8则L=0，612X3，7 3X20，0810，75X0,8X1，4 =1，717m结合以上计算，锚杆支护长度为2m.按组合梁层间不发生滑动，并保证下面一层岩层的稳定，锚杆间距为；D≤1，63Xh！ nιX O 1K1X kpxy1xh1式中；h1——最下一层岩层厚度，选用0，2m;n1 ——最下一层岩层的抗拉强度折减系数取0，4；0L1——最下一层的抗拉强度，取1，4MPa;ｋｉ——动压系数取９；ＫＰ——动压巷道围岩２；ＹＩ——最下一层岩层的容重量取２，５Ｔ/ｍ３Ｄ≤１，６３Ｘ０，２Ｘ０，４Ｘ１，４９ｘ２Ｘ２，５Ｘ０，２＝０，８１３ｍ综合考虑，锚杆间距Ｄ＝０，７ｍ，排距取０，７ｍ，根据以上计算，顶部锚杆选用φ２０X2000左旋高强锚杆。
4 巷道掘进与施工
•
1、竖井表土掘进施工
工程实践中，常按稳定性把表土分为两大类：① 稳定 表土层，包括粘性土、无水的多孔性土以及无水或含水不 多的卵石、砾石等；② 不稳定的表土层：它包括含水的砂 土、淤泥，含饱和水的粘土以及浸水的多孔性土等。 （1）稳定表土掘进施工 施工程序与选用的提升方式密切相关，但不管选用哪种提升方 式，其基本程序都是先架设临时锁口，而后安装提升设备，掘砌 表土部分（井筒超过40m要安设耗量（kg· -3） m
掘进 断面 积/m2
＜ 4 4～6 6～8 8～10 10～12 12～15 15～20
岩石普氏坚固性系数
2~3
4~6
8~10 12~14 14~20
＞ 20
1.23 1.77 2.48 2.96 3.36 1.05 1.50 2.15 2.64 2.93 0.89 1.28 1.89 2.33 2.59 0.78 1.12 1.69 2.04 2.32 0.72 1.01 1.51 1.90 2.10 0.66 0.92 1.36 1.78 1.97 0.64 0.90 1.31 1.67 1.85 0.60 0.86 1.26 1.62 1.80
2、机械掘进法
• 全断面掘进机是实现连续破破岩、装岩、转载、 临时支护、喷雾防尘等工序的一种联合机组。岩 石全断面掘进机机械化程度高，可连续作业，工 序简单，施工速度快，施工巷道质量高，支护简 单，工作安全，但构造复杂，成本高，对掘进巷 道的岩石性质和长度均有一定要求。 • 岩巷掘进机一般由移动部分和固定支撑推进两大 部分组成。其中主要包括破岩装置、行走推进装 置、岩渣装运装置、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等。 • 图4.7为全断面掘进机系统示意图。全断面掘进 机已广泛应用于隧道等大断面工程掘进，在矿山 平巷施工中也有应用。
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第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
3.其他炮眼的布置原则 （1）辅助眼 辅助眼是布置在掏槽眼和周边眼之间的炮眼。其作用是扩大掏槽的 自由度。 其布置原则是充分利用掏槽眼创造的自由面，最大限度地爆破岩石。 辅助眼间距一般400-800mm，方向垂直工作面，布置均匀，以每个炮 眼最小抵抗线近似相等为原则。
第一节 平巷掘进与施工
（2）以静压为主的光爆原理 如图所示，由于雷管制造精度问题，周边眼很难同时起爆，当A眼爆 破时，B眼相当于空眼，在两眼联线上造成应力集中而产生预裂纹，当B 眼起爆时，将预裂纹扩大、伸展形成贯通裂纹。
第一节 平巷掘进与施工
6.实现光爆应采取的措施 （1）尽量减少爆炸裂隙
选择合适的炸药，控制装药量，合理选择装药结构。
时间、循环工作量、提高掘进速度、降低掘进成本。 根据国内外的经验，平巷的炮眼深度一般不超过4m。当采用气腿凿
岩机和硝铵炸药时，炮眼深度以1.8-2.5m为宜。
4）炮眼数目 炮眼数目决定着钻眼时间和爆破效果。炮眼数目必须考虑岩石性质、
断面大小和形状、爆破材料、炮眼布置形势等。
合理的炮眼数目应当保证有较高的爆破效率（炮眼利用率85%以上）， 爆破的岩石块度合适，巷道轮廓符合设计要求。
（见炸药消耗定额表）
2）炮眼直径
我国普遍使用的炮眼直径是比标准药卷直径32-35mm大些的直径，一 般为39-41mm。
第一节 平巷掘进与施工
平巷掘进单位炸药消耗量（kg·m-3）
掘进断 面积/m2 ＜ 4 4～6 6～8 8～10 岩石普氏坚固性系数 2~3 1.23 1.05 0.89 0.78 4~6 1.77 1.50 1.28 1.12 8~10 2.48 2.15 1.89 1.69 12~14 2.96 2.64 2.33 2.04 14~20 3.36 2.93 2.59 2.32
为保证巷道成型规整，减少支护工程量，可采用光面爆破技术。
第一节 平巷掘进与施工
2.掏槽眼分类 根据井巷断面形状规格、岩石性质和地质构造等条件，掏槽眼的排列 形式可分为倾斜掏槽和垂直掏槽两大类。
1）倾斜掏槽 特点是掏槽眼与自由面斜交。在软岩或具有层理、节理、裂隙或软夹层的岩 石中，可用单倾斜掏槽，其掏槽位置可视自然弱面存在的情况而定，掏槽眼倾斜
二、光面爆破
1.光面爆破的发展 1973年由中国矿业学院在开滦煤矿进行工业试验。 2.光爆的类型 （1）按爆破顺序分类 周边后裂法； 周边先裂法。 （2）按爆破深度分类 浅孔光爆，孔深不大于2-25m；
中深孔光爆，孔深大于2.5m小于5-6m；
特深孔光爆，孔深6m以上。
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
6.爆破作业 准备工作： 做起爆药； 加固工作面附近的支架； 放炮母线妥善吊挂在一帮； 检查炮眼与爆破图表的符合程度及清理工作； 检查工作面20m范围的瓦斯浓度； 封锁通往爆破地点的各个通道； 躲炮。
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
倾斜掏槽的炮眼布置形式
第一节 平巷掘进与施工
2）垂直掏槽 垂直掏槽的掏槽眼都垂直于工作面，其中有些炮眼为空眼，不装药。 垂直掏槽的形式很多，常见的有缝形掏槽、桶形掏槽(图4.3)和螺旋掏槽。 缝形掏槽也称平行龟裂掏槽，其布置特点是掏槽眼轴线处在一个平面内， 空眼与装药眼相间布置，眼距8~15cm，爆后形成一条缝隙。
第一节 平巷掘进与施工
2）周边眼
周边眼的布置是控制巷道成形的关键。 按照光爆的要求，周边眼眼口都要布置在巷道设计的轮廓上，眼底
向外斜，一般不超过100-150mm。
眼距必须符合光爆要求，目前井下使用40mm的炮眼，眼距400-600mm。 周边眼中还包括底眼，底眼眼口要高出设计底板100-200mm，以便于
3.光爆的标准 原煤炭工业部《光爆锚喷试行规程》对光爆标准定了三项指标： （1）眼痕率不低于50%； （2）超挖尺寸不大于150mm，欠挖尺寸符合质量标准。质量标准是： 立井井筒有提升设备20mm，无提升设备50mm；巷道高度30mm以下；主要 巷道宽度20mm以下，一般巷道50mm以下。 岩面上不应有明显的炮震裂纹
施工和防止炮眼灌水。底眼的眼底要扎入设计底板以下100-200mm，以
防欠挖。
第一节 平巷掘进与施工
4.爆破参数的确定 1）炸药消耗量 爆破1立方米的实体岩石所需的炸药量，称为单位炸药消耗量。 影响炸药消耗量的因素有岩石的性质、巷道尺寸、自由面的大小与
多少、炮眼的装药结构、炮眼的直径和深度、炸药的性能等。
（3）连线方式
串联（手拉手大串联）； 串并联（分组串联，然后组间并联）。
第一节 平巷掘进与施工
8.炮眼间距与装药量 （1）掏槽眼
掏槽眼是关键，掏槽眼基本与普通爆破没什么区别。
掏槽眼的装药系数60%-75%，岩石软去小值，岩石硬取大值。 （2）扩槽眼（辅助眼的一种） 是掏槽眼周边布置得辅助眼，其作用是扩大掏槽成果。 扩槽眼4-6个，岩石软取小值，岩石硬取大值。 扩槽眼间距200mm-350mm，岩石软取大值，岩石硬取小值。 装药系数50%-60%，岩石软取小值，岩石硬取大值。
3
1 2
1—掏槽眼；2—辅助眼；3—周边眼
第一节 平巷掘进与施工
（1）掏槽眼 在工作面上将某一部分岩石爆破并抛出，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，提高破岩效率。
（2）辅助眼 辅助眼又称崩落眼，是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。辅助 眼要均匀布置在掏槽眼和周边眼之间，炮眼方向一般垂直于工作面。 （3）周边眼 周边眼是爆落巷道周边岩石，最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。
10～12
12～15 15～20
0.72
0.66 0.64
1.01
0.92 0.90
1.51
1.36 1.31
1.90
1.78 1.67
2.10
1.97 1.85
＞ 20
0.60
0.86
1.26
1.62
1.80
第一节 平巷掘进与施工
3）炮眼深度
正确的炮眼深度要考虑钻眼效率及良好的爆破效果，还要考虑循环
第4章 巷道掘进与施工
北京工业职业技术学院
第一节 平巷掘进与施工
水平巷道掘进，目前普遍采用的掘进施工方法有：凿岩爆破法、全
自动凿岩机一次成巷施工法。
（1）凿岩爆破法(矿山法）
（2）机械掘进法
第一节 平巷掘进与施工
一、凿岩爆破法
巷道掘进中，破碎岩石是一项主要工序，也是掘进施工的第一道主 要工序。破碎岩石主要采用凿岩爆破的方法，凿岩爆破约占一个掘进循
第一节 平巷掘进与施工
4.光爆的优点 （1）光爆巷道成形好，最大限度地保持了围岩的完整性；
（2）光爆的超挖量比一般爆破减少16-26%，降低了巷道成本，加快
掘进速度； （3）光爆巷道通风阻力小。
第一节 平巷掘进与施工
5.光爆原理 （1）周边眼同时起爆原理 当两炮眼间同时起爆时，两眼产生的压缩应力波将在两眼之间相遇， 两压缩波峰相互叠加，汇合形成拉应力σx，从而使炮孔间形成贯通裂缝， 崩落光面层岩体，达到光爆的目的。
第一节 平巷掘进与施工
炮眼布置及装药量
炮眼 深度 /m 1.8 1.6 1.6 1.6 1.6 1.8 炮眼 长度 /m 1.9 1.6 1.6 1.6 1.6 1.85 -
装药量
卷 / 卷/总 眼 计 5 3 3 3 4 5 25 12 18 12 12 10 89
倾角
水 平 710 840 垂 直 860 850 爆破 顺序 1 2 3 4 4 4 -
角依岩石可爆性不同而定，一般取50°~70°。
在中硬以上均质岩石、断面尺寸大于4m2的井巷掘进中，可采取相向倾斜眼 组成楔形掏槽。每对炮眼底部间距一般取10~20cm，眼口之间的距离取决于眼深 及倾角的大小，掏槽眼同工作面的交角通常为60°~75°； 倾斜掏槽的优点是所需掏槽眼数少且易抛出掏槽范围内的岩石，缺点是孔深 受限于断面尺寸，石碴抛掷较远。
眼号
炮眼名称
连 线 方 式
1-5 6-9 10-15 16-19 21-23 20、24 -
掏槽眼 辅助眼 辅助眼及帮眼 顶眼 底眼 脚眼 总计
串 并 联
第一节 平巷掘进与施工
预期爆破效果
名称 炮眼利用率 工作面循环进尺 循环爆落岩石量 单位炸药消耗量 单位 % m m3 kg/m3 数量 85 1.36 10.6 1.26 名称 巷道炸药消耗量 循环炮眼总长度 岩体雷管消耗量 巷道雷管消耗量 单位 Kg/m m/循环 个/m3 个/m 数量 9.83 37.8 2.24 17.6
36～50
40～50
<5.0
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
第一节 平巷掘进与施工
三臂凿岩台车
第一节 平巷掘进与施工
1.炮眼布置 巷道掘进的爆破工作是在只有一个自由面的狭小工作面进行的，俗 称独头掘进。因此，要达到理想的爆破效果，必须将各种不同作用的炮 眼合理地布置在相应位置上，使每个炮眼都能起到应有的爆破效果。 掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边 眼（如图所示）。其爆破顺序必须是延期起爆，即先爆掏槽眼，然后起 爆辅助眼，最后起爆周边眼。
环时间的40%~60%。凿岩爆破工作的好坏，对巷道掘进速度、规格质量、
支护效果、掘进成本等，都有较大的影响。 平巷掘进中，常用的凿岩设备是气腿式风动凿岩机，如7655、YT-24
等；凿岩工具多采用锥形连接的活头钎杆。为提高凿岩效率，降低工人
劳动强度，一些大中型矿山在大断面平巷掘进中采用了凿岩台车。凿岩 台车属无轨设备，具有独立行走装置，液压凿岩，凿岩速度大大提高。