煤矿专业基础知识第3章 倾斜巷道施工

5
3.2 施工工序
3.2.1 破岩 井巷施工常用的破岩方法有综合机械化破岩和钻眼 爆破破岩两种。近年来，在半煤岩巷、全煤巷以及部分 全岩巷中逐步推广使用综合机械化破岩，破岩效率得到 了大幅度的提高，但钻眼爆破仍是目前国内外使用较普 遍的一种破岩方法。 (1)钻眼机具 采用钻眼爆破法破岩，首先要钻出炮眼。在岩石中 钻眼主要采用冲击式钻眼法，而在煤层中钻眼主要采用 旋转式钻眼法。
6
(2)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 眼时操作很不方便，拔钎比较困难；自下向上施工时钻 中下部眼比较容易，但在钻顶眼时操作也很不方便。因 此施工倾斜巷道时炮眼深度以 2.0 m左右较为适宜，也 可根据施工队伍情况适当调整炮眼深度。
1
3.1.1 上山巷道出的巷道符合倾斜角度的规定。此外，放炮时要 特别注意防止崩倒棚子，巷道底板容易“上漂”。 (2)通风 由于上山工作面附近容易积聚瓦斯，在沿瓦斯煤层 掘进时，除正确选用爆破器材和采用隔爆电气设备外， 应注意加强工作面的通风和瓦斯检查，以保施工安全。
第3章 倾斜巷道施工
3.1 倾斜巷道施工特点
倾斜巷道大致可分为斜井、暗斜井、上山、下山及 倾斜溜煤眼等几类。采用自上向下施工的主要有斜井、 暗斜井和下山，采用自下向上施工的主要有上山和溜煤 眼。斜井、暗斜井、上山以及下山坡度通常为 10°~25°，但由于开拓条件的不同，有的可以在10° 以下，有的则达到了25°以上，有的甚至达到了35°以 上；倾斜溜煤眼坡度通常为60°~70°。
2
(3)装矸(煤)工作 可采用人工装车或溜车和机械装载方式。目前应用 广泛的是耙斗装岩机，它可用在30°以内的倾斜巷道。 不管采用哪种装载机械都必须设臵安全可靠的防滑装臵。 (4)提升运输工作 煤、矸的运输方式与上山的倾斜角度有关。当倾斜 角大于35°时，煤、矸可沿巷道底板靠自重下滑；倾角 为 25°~35°，可用铁溜槽；倾角为 15°~25°时，可 以采用搪瓷溜槽或塑钢溜槽。倾角小于25°的倾斜巷道 皆可采用链板运输机和绞车运输。为了向工作面运送工 具材料，在掘进断面允许的情况下，可在巷道一帮安装 运输机，另一帮铺设轨道用绞车提升。双斜巷掘进时， 可在一个巷道铺轨，一个巷道安装运输机。
7
(3)炮眼布臵 施工倾斜巷道时炮眼布臵是按掘进断面尺寸设计的， 理想的掘进工作面应垂直于巷道轴线，而实际上一般是 接近于铅垂的，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，掘进高度为4 m，若炮眼按掘进断 面尺寸在铅垂面上布臵，则实际掘进高度就小了22%， 即880 mm，以腰线为准，腰线高1 m时，则实际底板比 设计要高 220 mm ，而顶板比设计要低 660 mm ，如图 3.3.1所示。
11
图3.3.3 无卸载轮前卸式箕斗卸载示意图 1—箕斗；2—翻转架；3—槽式挡轮板； 4—轴承座；5—缓冲木；6—矸石仓； 7—底座梁；8—牵引框导向轮；9—导向架
12
图3.3.4 上山掘进利用溜槽运输
13
图3.3.5 上山掘进时绞车及固定滑 轮的布臵 1—绞车；2—立轮；3—滑轮
14
图3.3.6 上山掘进时 的多段提升方式
4
3.1.2 下山巷道掘进特点 下山巷道掘进施工有以下特点： ①由上向下掘进下山巷道时的装载工作比较困难， 倾角小于 35°时可用耙斗装岩机 ( 在倾角小于 10°左右 时也可用下山铲斗装岩机)装岩。 ②下山有向下的坡度，巷道内各处的涌水很自然地 积存到工作面，因此掘进下山时，一定要根据不同的情 况，做好防排水工作，以免影响掘进工作的进行。 ③在使用矿车运输时，有可能因为牵引装臵的滑落 或断绳引起跑车事故，所以除提升绞车摘挂钩处、车场 变坡点等设臵断绳保险和挡车器外，在掘进工作面附近 一定要有可靠的挡车器，防止跑车冲击工作面，保证工 作面人员的安全。
15
3.2.3 支护 倾斜巷道支护形式主要有棚式支护、料石(混凝土块) 砌碹支护、现浇混凝土砌碹支护以及锚喷支护等。
图3.3.7 倾斜巷道地压及棚式支架 1—顶撑；2—立柱；3—底撑
16
3.3 施工现场管理
3.3.1 设备布臵 目前倾斜巷道施工普遍采用气腿式风动凿岩机打眼 ，耙斗或铲斗装岩机装岩，矿车或箕斗运输，绞车提升 ，储矸仓排矸，锚喷支护，远距离输送混凝土，激光导 向，风动或电动潜水泵排水等主要施工技术和设备。 (1)施工设备 掘进工作面一般以0.5~0.7 m宽布臵1台凿岩机为宜， 大断面巷道可使用4~7台同时作业。
3
(5)巷道支护 在倾斜巷道中，由于顶板岩石受重力的作用，有沿 倾斜向下滑落的趋势，因此在架棚时，棚腿要向倾斜上 方与顶、底板垂线间呈一夹角，这个夹角称为迎山角， 其数值取决于巷道的倾角α及围岩的性质。采用锚杆时， 顶板的锚杆应尽量做到垂直于顶板岩层面。若采用砌碹 支护，施工程序应由下沿倾斜向上进行。
8
图3.3.1 下山掘进工作面示意图 (a)理想掘进工作面 (b)实际掘进工作面
9
3.2.2 装运 (1)装岩方法及设备选择 1）人工装岩 2）机械装岩 (2)运输方法与设备的选择 1)配合人工装岩的运输方法 2)配合机械装岩的运输方法 3)自上向下施工 4）自下向上施工
10
图3.3.2 2.5 m3无卸载轮前卸式箕斗 1—斗箱；2—牵引框；3—后盖板； 4—箕斗行走轮；5—导向轮；6—联接装臵； 7—护绳环；8—转轴
17
图3.3.8 下山掘进工作面设备布臵示意图 1—绞车绳筒；2—大轴轴承；3—操作连杆； 4—升降丝杆；5—进矸导向门；6—大卡轨器； 7—托架支撑；8—后导绳轮；9—主绳(重载)； 10—照明灯；11—副绳(轻载)；12—耙斗； 13—导向轮；14—铁楔；15—溜槽；16—箕斗
18
(2)其他设备及安全设施 1)排水设备 倾斜巷道自上向下施工时，通常有水积聚在工作面， 从而恶化作业环境、影响掘进速度和工程质量。对水的 处理应视其来源不同而采取不同的措施，如果是巷道上 部含水层涌水，可将水流截引至腰泵房水仓，使其流不 到工作面，必要时可采用在含水层注浆堵水的措施。掘 进工作面的积水可用水泵排除，如果涌水量为5~6 m3/h 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。当工作面涌水量在 30 m3/h 以内时，为避免卧 泵经常移动和增加开掘临时泵房的费用，可利用喷射泵 将水排至临时泵房水仓，再由卧泵将水排出。 2）安全设施