采矿工艺平巷及硐室施工课件

第页第页17平巷及硐室施工平巷及硐室施工17平巷及硐室施工平巷及硐室施工第页第页2主要工序：凿岩、爆破、装岩和支护。辅助工序：撬浮石、通风、铺轨、接长管线等。7.1 平巷施工平巷施工7.1.1凿岩工作 （1）气腿式凿岩机：机动性强、辅助时间段、利于快速组织施工，易于平行作业。（2）凿岩台车：效率高、劳动强度小，易机械化。2主要工序：凿岩、爆破、装岩和支护。主要工序：凿岩、爆破、装岩和支护。7.1 平巷施工平巷施工7.1.第页第页31炮眼直径2炮眼深度 3炮眼数目 4炸药消耗量7.1.2爆破工作31炮眼直径炮眼直径7.1.2爆破工作爆破工作第页第页41炮眼直径炮眼直径 炮眼直径的大小对钻眼效率、全断面炮眼数目、单位炸药消耗量和爆破岩石块度与岩壁平整度等均有影响，因此，应根据巷道断面大小、块度要求、炸药性能和凿岩机性能等综合考虑，进行选择。炮眼直径大，可减少炮眼数目，炸药能量相对集中，也可提高爆破效率，但钻速下降，影响爆破质量和降低围岩稳定性。在采用气腿式凿岩机的情况下，现场多根据约卷直径来确定。目前国内岩巷掘进均采用32、35两种药卷。因炮眼直径比药卷直径大10左右，所以目前的炮眼直径多采用4245。41炮眼直径炮眼直径 炮眼直径的大小对钻眼效率、全断面炮眼直径的大小对钻眼效率、全断面第页第页52炮眼深度炮眼深度 影响炮眼深度的主要因素有：岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。确定合理的炮眼深度的依据是：炮眼利用率比较高（一般根不低于590%）；钻眼和掘进速度快；掘进成本低。据此分三个方面来讨论炮眼深度的合理性：1)合理的炮眼深度必须与具体施工条件相适应：合理的炮眼深度必须与具体施工条件相适应：气腿式轻型凿岩机，较适宜的钻眼深度一般为2.23.0m;采用凿岩台车配备重型凿岩机，炮眼深度在3 m以上则更为有利。2)合理的炮眼深度必须保证较高内爆破效率合理的炮眼深度必须保证较高内爆破效率，为了达到较高的炮眼利用率，除了考虑岩石条件和合理的炮眼布置外，还与炮眼的质量和爆破材、装药结构等有密切关系。3)合理的炮眼深度应尽可能使每班能够完成整循环。合理的炮眼深度应尽可能使每班能够完成整循环。这样每班的工作任务明确，便于组织和管理，有利于实现正规循环作业，眼深与循环时间的确定必须和现有技术装备水平和施工条件密切结合，在合理的炮眼深度范围内，应力争达到每班多循环，以加快掘速度。52炮眼深度炮眼深度 影响炮眼深度的主要因素有：岩影响炮眼深度的主要因素有：岩第页第页63炮眼数目炮眼数目 合理的炮眼数目应当保证有较高的爆破效率(炮眼利用率不小于8590%)，爆下的岩块和爆破后的巷道轮廓均能符合施工和设计要求。另外，也可以按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。总炮眼数为:个63炮眼数目炮眼数目 合理的炮眼数目应当保证有较高合理的炮眼数目应当保证有较高第页第页74.炸药消耗量炸药消耗量炸药消耗量炸药消耗量q是爆破1m3实体岩石所需要的炸药量，也就是工作面一次爆破所需的总炸药量Q和工作面一次爆下的实体岩石总体积V之比，即影响炸药消耗量的主要因素有以下儿点：1）炸药性能 2）岩石的物理力学性质3）自由面的大小和数目 kg/m3一个掘进循环所需总的装药量一个掘进循环所需总的装药量：kg74.炸药消耗量炸药消耗量炸药消耗量炸药消耗量q是爆破是爆破1m3实体岩石所需要的炸药实体岩石所需要的炸药第页第页8炮眼布置炮眼布置掏槽眼辅助眼周边眼炮眼布置8炮眼布置掏槽眼炮眼布置掏槽眼第页第页9预裂爆破预裂爆破9预裂爆破预裂爆破第页第页10光面爆破光面爆破10光面爆破光面爆破第页第页1111第页第页12一、装岩设备二、调车工作 三、提高装岩机工作效率的途径 四、岩巷掘进机械化作业线的选则 12一、装岩设备一、装岩设备第页第页13一、装岩设备一、装岩设备铲斗式装岩机 耙斗装岩机 蟹爪式装岩机 立爪式装岩机装岩机的选择 7.1.3 岩石的装载岩石的装载 13一、装岩设备铲斗式装岩机一、装岩设备铲斗式装岩机 7.1.3 岩石的装载岩石的装载 第页第页14铲斗式装载机铲斗式装载机1铲斗后卸式装岩机铲斗后卸式装岩机 随工作面前移，利随工作面前移，利用短道和爬道延伸轨用短道和爬道延伸轨道。道。14铲斗式装载机铲斗式装载机1铲斗后卸式装岩机铲斗后卸式装岩机 随工作面前随工作面前第页第页152侧卸式铲斗装岩机侧卸式铲斗装岩机152侧卸式铲斗装岩机侧卸式铲斗装岩机第页第页1616第页第页17耙斗装载机耙斗装载机17耙斗装载机耙斗装载机第页第页1818第页第页1919第页第页20耙斗装载机 可在拐弯巷道中作业可在拐弯巷道中作业20耙斗装载机耙斗装载机 可在拐弯巷道中作业可在拐弯巷道中作业第页第页21(三三)蟹爪式装岩机蟹爪式装岩机21(三三)蟹爪式装岩机蟹爪式装岩机第页第页2222第页第页23(四四)立爪式装载机立爪式装载机23(四四)立爪式装载机立爪式装载机第页第页2424第页第页257.1.4巷道支护巷道支护l巷道支护是采矿工作的重要环节，巷道稳定与否关系到采矿工作能否顺利进行。常用的支护方法有棚式支护、整体混凝土支护、锚杆支护、喷射混凝土支护。l（1）支护材料lA 木材lB 金属材料lC 水泥lD 混凝土257.1.4巷道支护巷道支护是采矿工作的重要环节，巷道稳定巷道支护巷道支护是采矿工作的重要环节，巷道稳定第页第页26l（2）临时支护l临时支护的形式较多，为了节省坑木和提高效率，经常采用的有金属临时支架和喷锚临时支护等。lA 金属拱形支护 采用石材、混凝土整体式支架的巷道，多在掘进后先架设临时支架，以防止掘进与砌碹之间这一段距离的顶、帮岩石的垮落。临时支架多采用金属拱形支架。金属拱形无腿临时支架适用于岩层中等稳定、没有侧压的拱形巷道中。带腿的金属拱形临时支架多用在围岩压力较大，顶、帮围岩均不稳定的巷道中。26（2）临时支护）临时支护第页第页27lB 喷锚支护l凡有条件的巷道，都应优先选用喷锚临时支护。这种临时支护在爆破后应紧跟迎头，及时封闭围岩，防止岩石松动和垮落。其施工方法简单易行，便于实现机械化，且安全可靠，既是临时支护，又可以作为永久支护的一部分。27B 喷锚支护喷锚支护第页第页28（3）永久支护）永久支护lA 棚子式支护l棚式支架，简称棚子。有木支架、金属支架和装配式钢筋混凝土预制支架。棚式支架都是间隔式的，不能防止围岩风化。28（3）永久支护）永久支护A 棚子式支护棚子式支护第页第页29（3）永久支护）永久支护29（3）永久支护）永久支护第页第页3030第页第页31B 混凝土支护混凝土支架或称现浇混凝土支架，其支架本身是连续整体的，对围岩能起封闭和防止风化作用。这种支架的主要形式是直墙拱形，即拱、墙和墙基所构成。31B 混凝土支护混凝土支护混凝土支架或称现浇混凝土支架，其支架本身混凝土支架或称现浇混凝土支架，其支架本身第页第页32C、锚杆支护、锚杆支护32C、锚杆支护、锚杆支护第页第页332、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用332、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用第页第页342、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用342、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用第页第页352、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用352、锚杆支护的力学作用、锚杆支护的力学作用第页第页3636第页第页37（2）锚杆群的力学作用）锚杆群的力学作用A、悬吊作用 37（2）锚杆群的力学作用）锚杆群的力学作用A、悬吊作用、悬吊作用 第页第页38（2）锚杆群的力学作用）锚杆群的力学作用B、组合作用 组合梁组合梁组合拱组合拱38（2）锚杆群的力学作用）锚杆群的力学作用B、组合作用、组合作用 组合梁组合拱组合梁组合拱第页第页39lD喷射混凝土l喷射混凝土是将按一定比例配合的水泥、砂、石子和速凝剂等混合均匀搅拌后，装入喷射机，以压缩空气为动力，使拌和料沿输料管吹送至喷头处与水混合，并以较高的速度喷射在岩面上，凝结硬化后而成的高强度、与岩面紧密黏结的混凝土层。39D喷射混凝土喷射混凝土第页第页407.2硐室施工硐室施工 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。407.2硐室施工硐室施工 硐室种类很多，大体上可分为硐室种类很多，大体上可分为第页第页417.2.1全断面法l全断面法和普通巷道施工法基本相同。由于硐室的长度一般不大，进出口通道狭窄，不易采用大型设备，基本上用巷道掘进常用的施工设备。如果硐室较高，钻上部炮眼就必须登碴作业，装药连线必须用梯子，因此全断面一次掘进高度一般不超过45 m。这种方法的优点是利于一次成硐，工序简单，劳动效率高，施工速度快；缺点是顶板围岩暴露面积大，维护较难，浮石处理及装药不方便等。417.2.1全断面法全断面法全断面法和普通巷道施工法基本相同。由全断面法和普通巷道施工法基本相同。由第页第页427.2.2台阶工作面法l硐室分成两层施工，形成台阶工作面。上分层工作面超前施工的，称为正台阶施工法；下分层工作面超前施工的，称为倒台阶施工法。l（1）正台阶工作面施工法 427.2.2台阶工作面法台阶工作面法硐室分成两层施工，形成台阶工作面硐室分成两层施工，形成台阶工作面第页第页43（2）倒台阶工作面施工法）倒台阶工作面施工法l采用这种方法时，下部工作面超前于上部工作面。施工时先开挖下分层，上分层的凿岩、装药、连线工作借助于临时台架。43（2）倒台阶工作面施工法）倒台阶工作面施工法采用这种方法时，下部工作面超前采用这种方法时，下部工作面超前第页第页447.2.3导坑施工法l借助辅助巷道开挖大断面硐室的方法称为导坑法（导硐法）。这是一种不受岩石条件限制的通用硐室掘进法。它的实质是，首先沿硐室轴线方向掘进l2条小断面巷道，然后再行挑顶，扩帮或拉底，将硐室扩大到设计断面。其中首先掘进的小断面巷道，叫做导坑（导硐），其断面面积为48 m2。它除为挑顶、扩帮和拉底提供自由面外，还兼作通风、行人和运输之用。开挖导坑还可进一步查明硐室范围内的地质情况。447.2.3导坑施工法导坑施工法借助辅助巷道开挖大断面硐室的方法称借助辅助巷道开挖大断面硐室的方法称第页第页采矿工艺平巷及硐室施工课件采矿工艺平巷及硐室施工课件45