巷道掘进与施工PPT课件

桶形掏槽是应用最广的垂直
掏槽形式之一，其槽腔体积大有 利于辅助眼爆破；空眼直径可大
图4.3 垂直掏槽的炮眼布置形式
于或等于装药眼直径，较大的空
眼直径可形成较大的人工自由面； 桶形掏槽完全没有向外抛碴作用， 通常可将空眼打深并在孔底装一 卷药，于全部掏槽眼爆破后起爆 以抛出岩碴。
螺旋掏槽是桶形掏槽的理想形式，
空眼到各装药眼的距离依次取空眼直
径的1~1.8倍、2~3.5倍、4~4.5倍和
4~5.5倍。向上掘进天井时，采用桶
形掏槽- 特别适合。
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（3）爆破器材
• 巷道掘常用的炸药是铵梯炸药和铵油炸药， 采用电雷管、火雷管或导爆管起爆。
（4）爆破参数确定 • 单位炸药消耗量的确定可参考表4.2，结合工
程类比和实际经验确定。确定单位炸药消耗 量后，再根据巷道断面面积和每循环进尺就 可得到每循环应使用的炸药消耗总量：
凿岩爆破法施工：
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；
中深孔：深度2.5直径大于50mm。
1、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。
• 金属矿山平巷掘进中，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。
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目前，我国矿山平巷掘进所用的凿岩设备特 点及适应条件见表4.1。
表4.1 凿岩设备
• 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4.1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。
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（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。
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（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。
则形成锥形掏槽，通常可排成三角锥形和圆锥形等形式，后者适用于圆形断
面井筒掘进工作。
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。 -
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图4.2 倾斜掏槽的炮眼布置形式
2）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。
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
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凿岩爆破法的主要工序包括：凿岩、爆破、岩石装运和 支护；辅助工序包括：工作面通风、排水、接管道、照明、 铺轨和测量等。主要工序按一定顺序依次进行的作业方式称 为单行作业。单行作业各工序互不干扰，组织管理方便，但 效率较低。几个主要工序在同一时间内平行进行的作业方式 称为平行作业，其优缺点与单行作业恰好相反。从凿岩开始 到装岩、铺轨和支护完毕，为一个掘进循环，巷道由此向前 掘进了一段距离。
图4.1 平巷掘进的炮眼布置 —掏槽眼；2—辅助眼；3—周边眼
（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。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。-
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（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。
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°；
楔形掏槽可分为垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽两种，前者打眼比较方便，
使用较广。对岩石特别难爆且断面尺寸又大或眼深超过2m时，可增加2~3对
深度较小的初始掏槽眼，以形成双楔形掏槽。
若将楔形掏槽的掏槽眼以同等角度向槽底集中，但各眼并不互相贯通，
好,效率高,作业噪声低，
施工巷道要满足钻车的
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技术要求
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One-boom rig
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三臂凿岩台车
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（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。
1）倾斜掏槽的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(图4.2)。每对炮眼底部间距一般取10~20cm，眼口之间的
Q＝qSLη
式中：S—井巷掘进断面面积，m2； L—平均炮眼深度，m； η—炮眼利用率，一般为80%~95%。
第四章 巷道掘进与施工
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、峒室和交岔点施工方 法。
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§4-1 平巷掘进与施工
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水平巷道掘进，目前普遍采用的掘进施工方法有：
凿岩设备 孔径 孔深 特点和适用条件
（mm） （mm）
气腿式凿岩机 36~43
<2.5
应用普遍，设备轻，灵 活，移动方便。作业条 件较差，劳动强度较大
掘进钻车与导轨 36～50
式凿岩机配套
<3.0
机械化程度高，施工巷 道的断面要满足钻车的
技术要求
掘进钻车与液压 40～50
凿岩机配套
<5.0 机械化程度高,作业条件