新郑煤电公司掘进工培训

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风动凿岩机又分为手持式、气腿式、伸缩式(向上式)和导轨式4种，按冲击频率可分为低频凿岩机、中频凿岩机和高频凿岩机。国产气腿凿岩机，除YTP26等少数为高频外，均为低、中频凿岩机。与气腿轴线平行(旁侧气腿)或与气腿整体连接在同一轴线上的向上式凿岩机，专供掘进反井、煤仓和打锚杆用。 导轨式凿岩机是大功率凿岩机，配备有导轨架和自动推进装置。在巷道内钻进时，需将导轨架连同自动推进装置和凿岩机安设在起支撑作用的钻架上，或与凿岩台车、钻装机配合使用。(二)凿岩机的结构 凿岩机的类型很多，但其主机构造和动作原理大致相同，都具有冲击及配气机构、旋转机构、排粉机构、润滑机构、支承及推进机构。YT23(7655)型凿岩机的结构如图81所示。(三)冲击式凿岩工具 冲击式凿岩工具通常称为钎子，钎子有整体和组合两种。组合钎子应用广泛，它由钎头、钎杆、钎尾和钎肩组成，如图82所示。 图81 7655凿岩机结构图1柄体；2缸体；3机头；4螺栓；5操纵阀；6棘轮；7配气阀；8螺旋棒；9活塞；l0导向套；11转动套；12钎套；13水针；l4钎卡；l5把手；l6消音罩；17螺旋母图82 组合钎子1钎头；2钎杆；3钎肩；4钎尾；5水孔 钎杆断面为中空六边形或圆形。圆断面钎杆大多用于重型导轨式凿岩机和深孔接杆钻进。 整体钎子的钎头一般为一字形或十字形，镶硬合金片的钎头大多为一字形，不镶硬合金片的淬火钎头大多为十字形。活动钎头应用最广，一般都镶硬合金片，其形式也较多。 (四)风动凿岩机 1.影响风动凿岩机钻速的因素 影响凿岩机钻速的因素很多，主要有岩石性质、凿岩机的工作条件和炮眼参数等。 (1)岩石性质。各类岩石反映钻具钻进的难易程度(钻眼速度)是非常悬殊的。软的岩石钻进速度快，硬岩中的钻进速度很慢。 (2)凿岩机工作条件。凿岩机的工作条件包括进气压力、轴推力和排粉条件等。 提高进气压力，能增加凿岩机的冲击频率、冲击速度和扭矩。 凿岩机工作时，机体产生振动，会向后反冲导致钻速降低。为减小机体反冲，必须对凿岩机施加一定的轴推力，但轴推力过大，会增加钎子的回转阻力矩，易使钎刃磨钝，转速降低甚至转不动。 及时排除岩粉，才能有效地钻进。国产风动凿岩机都装有轴向供水系统，水压应比压气压力低一个大气压左右，否则水会渗入凿岩机内，洗掉润滑油，易使零件生锈。排水量要适当，过大或过小都不利于有效钻进。 (3)炮眼参数。炮眼直径和炮眼深度影响钻眼速度。炮眼愈深，钎杆惯性愈大，弯曲变形愈大，冲击能量传递效率越低，因而钻速就越低。如果采用一根钎子钻眼，每增加1m炮眼深度，钻速约降低4l0。 2.风动凿岩机操作安全注意事项 （1)钻眼前的准备工作。 检查凿岩机、钻架是否完好，风、水管是否完好畅通，风、水门是否跑风漏水，连接头是否牢固，凿岩机零部件是否完好齐全，螺丝是否紧固，并注油试运转。 检查所用钻杆是否弯曲，中孔是否堵塞，钎尾是否完好，钎头是否能安上。 准备齐全需用的钻杆、钻头。 检查工作面的安全状况是否良好。处理顶帮浮岩活石，整修加固工作面的临时支护，以保证工作面安全作业。 (2)钻眼安全注意事项。 钻眼必须按中、腰线及作业规程中爆破图表进行，画好轮廓及眼位，并按规定的眼位、方向、角度和深度钻眼。 开钻时，应把凿岩机操作阀开到轻运转位置，待眼位固定，并钻进2030mm后，再开到中运转位置钻进，钻进50mm钻头不至脱离眼口时，再全速钻进。 为避免断钎伤人，钻眼工要精神集中，时刻注意钻进情况。禁止骑钻作业。多台作业，禁止交叉钻眼，禁止钻前钻杆下有人。 钻眼时，凿岩机、钻杆与钻眼方向要保持一致。推力要均匀适量，不要过大，下扎眼要适当提钻减压，以防夹钻断杆。 凿岩机钻眼过程中，要经常检查风水管接头是否牢固，有无脱扣现象，如连接不好应停钻处理后再作业。 钻杆与钻头连接要牢固，钻眼过程中，发现合金片脱落，必须及时更换钻头。 严禁在残眼内继续钻眼。 钻眼过程中，如发现岩层出水、瓦斯涌出异常现象时，要停止钻眼并不得拔出钻杆，迅速汇报矿调度室。 钻完眼后，应将钻眼工具、设备等全部撤到安全地点存放。 3.凿岩作业常见事故的预防和处理 (1)卡钎、断钎事故。 操作技术方面。操作人员精力不集中，钻眼时凿岩机、钎杆左右摇摆，钻架忽起忽落，使钎杆在钻孔内弯曲扭别，造成炮眼不直，强行推进造成卡钎或把钎杆弯断。防止方法是提高钻眼技术，保持钻架稳定，使钎子平直地钻进。 岩石性质方面。在坚硬多裂缝的岩石中，如果采用一字形合金钎头钻眼，凿刃容易打到裂缝中去，钎头就被夹住，凿岩机继续冲击就容易发生断钎事故。防止的方法是在坚硬多裂缝的岩石中采用十字形合金钎头钻眼，以减少卡钎头、断钎子事故。在软岩中钻眼时，由于轴推力过大，排粉不畅，也易造成卡钎事故，应适当调整轴推力。 钎杆质量方面。钎杆质量不合格或钎杆使用过久造成疲劳损坏。防止的方法是加强质量验收管理，钻眼时使用旧钎子应警惕，发现钎子中心孔不正，偏离中心轴线，造成危险断面时应立即捡出，不准使用。 断钎子往往能造成人员伤害事故，因此，应加强作业人员的技术培训和安全意识教育，杜绝该类事故的发生。 (2)掉钎头。 钎头与钎杆连接处加工不符合要求，接触不严。防止的方法是严格检查钎头与钎杆连接尺寸。钎杆与钎头接连处断裂。防止方法是使用前注意钎杆连接尺寸及外观，安钎头前要把钎头和钎杆的锥形部分擦干净，涂上黄油，然后套上钎头，在枕木上蹾紧，不能在铁轨上或石块上蹾，以免损坏合金钢片。卸钎头时不能用大锤敲打。 不排粉。 钎头出水孔或钎杆中心孔堵塞。防止方法是发现停水时应立即停止钻进，遇有软岩时适当降低推进速度，加大供水量或增加强力吹洗。(五)凿岩台车 凿岩台车可以提高钻眼速度和钻眼机械化程度。凿岩台车的主要组成部分有：凿岩机及其推进器，钻臂及其变幅(改变钻臂工作高度和工作宽度)机构，车架及行走机构，供电、供风、供水、液压系统等。 凿岩台车装有独立推进机构的推进器，保证产生所需的轴推力。凿岩机固定在托架上，沿推进器的导轨移动。 图83为国产CGJ3型掘进凿岩台车，其上配备3台YG35或YGP28型导轨式凿岩机和3台钻臂。钻臂中有液压自动平行机构，无论钻臂调到什么位置，都可使推进器平行移动。推进器采用油缸钢丝绳推进方式。炮眼深度可达2.5m。轮轨行走，用液压马达驱动。除凿岩机使用压气动力外，台车全部实现液压化。 凿岩台车使用安全注意事项： (1)工作前要检查各部分连接件是否松动，有无缺欠、损坏；对各润滑点注入所规定的润滑油，检查油箱中的油量，油液不得低于油箱高度的2/3。 (2)开进工作面，将台车停放在合适位置，使推进器顶尖在一次定车后，变换任何眼位都能顶在工作面岩石上，并用卡车器将台车定位。 (3)开油泵风马达，使油压保持在5.5MPa左右；开动凿岩机看运转是否正常。 (4)选好眼位后，使推进器顶尖顶牢工作面，再开动凿岩机；开眼时凿岩机的冲击、回转和推进均以小功率工作，防止炮眼偏斜。 (5)凿岩时，应根据岩石情况控制推进器的推进力和推进速度。图83 CGJ3型掘进凿岩台车1保险杆；2稳车千斤顶；3电气箱；4油马达；5车架；6转盘；7钻臂回转机；8操作台；9钻臂；l0凿岩机；11托架；l2推进器导轨 (6)严禁在推进器没有顶靠的情况下悬臂作业，否则凿岩作业不稳定，并会造成台车的损伤；每凿完一个眼，要将钎杆退出炮眼后，再另找眼位。 (7)发生夹钎时，要用手锤敲击钎杆，用马达往外拔钎。 (8)凿岩工作结束后，钻臂应收拢处于居中位置，便于台车行走，托架放平，卸掉风水胶管，并将其整理好，然后将其开出工作面。 二、煤电钻钻眼操作安全 (一)煤电钻 煤电钻是旋转式钻眼设备，主要由电动机、减速器和开关三部分组成。电动机产生动力带动钻杆旋转，减速器把电动机的旋转速度减慢，开关直接操纵电动机的开动和停止，如图84所示。 图84 MZ212型煤电钻1电动机；2开关；3减速器；4定子；5转子；6外壳；7中间盖；8风扇；9风扇罩煤电钻的质量、扭矩和功率较小，适用于在煤层和f46的岩石中钻眼，在f3的煤岩中钻眼时，可以手持推进。 (二)钻眼工具 煤电钻使用的钻杆为螺旋形麻花钻杆，钻杆断面为菱形或矩形，菱形钻杆强度大但排粉能力低，适用于硬煤或软煤中钻眼，矩形断面钻杆强度较小，但排粉能力大，适用于一般煤层钻眼。当采用中孔供水湿式煤电钻时，要选用空心麻花钻杆和空心钻头。 钻头由钻刃、钻翼及钻尾3部分组成。煤钻头的特点是钻翼长、翼口直径大、刃角小(6065)，两翼间留有较宽的开口。煤岩钻头的钻翼短，翼口直径小，刃角大(6570)。 (三)煤电钻操作安全注意事项 1.使用煤电钻前必须进行全面检查。检查电缆是否完好，外壳螺丝和弹簧垫圈是否齐全和扣紧，旋转方向是否正确，风扇转动有无障碍，钻杆是否弯曲，钻头是否锋利等，确认无问题后方可使用。 2.必须轻拿轻放，不得任意拉拖、乱扔。搬运时要提手把，不准拉着电缆让电钻在地上拖来拖去。绝缘手把和后盖要完整齐全。3.操作时只准一人推进，用力要均匀，不准上下左右摆动和用力过猛。要勤掏煤粉，当外壳发热到烫手时，必须停止工作，进行冷却。 4.钻眼打完，要先将钻杆拉出，然后停止转动，电钻用完后，必须切断电源，放在安全、干燥、通风良好的地方，盘好电缆并悬挂起来。 5.使用时必须设有检漏、短路、过负荷、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。 6.所用电缆应有足够的长度，以免钻眼时拉开接头，产生火花，引起瓦斯和煤尘爆炸。 三、风镐使用安全 风镐的主要用途是在井筒和巷道掘、砌时的辅助凿岩工具，如开帮、挑顶、挖掘底槽、水沟、破碎大块矸石等。有时也作为主要挖掘设备，如冻结施工的井筒挖掘、穿过危险地段不准钻眼爆破掘进时等。 风镐的直接破岩工具是镐钎，其长短应根据破岩对象而定。破碎软而有裂缝的岩层时，其长度为300400mm；破碎较坚韧岩层时，长度为150300mm。 使用风镐时应注意以下安全事项： 1.镐钎尾部与缸套固定配合必须适当，以防偏斜和卡死。 2.风镐应按时检修、涂油，及时更换损坏的零件。 3.工作时，应保持正常风压，连接风管前应先排除风管中的污物、污水。风镐滤风网应及时清理，不得随意取掉不用。 4.若风镐卡在岩缝中，不可猛力摇动风镐，以免镐筒和连接套螺纹受损。 5.风镐在使用中，不准用硬物敲、砸及摔碰等。 6.现场拆卸下来的风镐零件应妥善保管。风镐用完后应擦净涂油存放在安全地点，长期不用的风镐应检修后入库。 第二节 巷道掘进施工方法一、巷道掘进施工概述 (一)巷道断面形状及尺寸 1.巷道断面形状 巷道断面的形状按其构成轮廓线可分为折边形和曲边形两大类。我国煤矿常用的巷道断面形状是梯形和直墙拱形(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，如图85所示。图85 巷道断面形状 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。如侧压大，两帮支架将发生移动或破坏。 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，断面小或围岩稳定、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。 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。 2.巷道断面尺寸巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需风量来校正，以人员通过方便为原则。煤矿安全规程规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。巷道开掘后不加支护的断面称为毛断面，支护后的断面称为净断面。巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。 (1)巷道的净宽度。 矩形巷道(直墙巷道)的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。对于梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度；当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度；当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高1/2处的水平距离。 巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度、人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道净宽可根据通风及行人的要求来选取。 巷道内人行道的宽度和相应的安全间隙在煤矿安全规程中有明确的规定： 新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起1.6m的高度内，必须留有0.8m(综合机械化采煤矿井为lm)以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m；巷道另一侧的宽度不得小于0.3m(综合机械化采煤矿井为0.5m)。巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于0.5m；输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要，并不得小于0.7m。巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于0.3m。 在生产矿井已有巷道中，人行道的宽度不符合上述要求时，必须在巷道的一侧设置躲避硐，2个躲避硐之间的距离不得超过40m。躲避硐宽度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m，高度不得小于18m，躲避硐内严禁堆积物料。 在人车停车地点的巷道上下人侧，从巷道道碴面起1.6m的高度内，必须留有宽1m以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m。 在巷道的曲线段，车辆四角要外伸或内移，应将安全间隙适当加大，一般外侧加宽200mm，内侧加宽100mm。 (2)巷道的净高度。 矩形、梯形巷道的净高度是指自道碴面或底板起至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。 拱形断面的净高是指自道碴面起至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度，由壁高和拱高组成，半圆拱拱高为巷道净宽的一半，圆弧拱及三心拱的拱高常取巷道净宽的1/3。 煤矿安全规程规定：主要运输巷和主要风巷的净高自轨面起不得低于2m。采区(包括盘区)内的上山、下山和平巷的净高不得低于2m，薄煤层内不得低于1.8m。采煤工作面运输巷、回风巷及采区内溜煤眼等的净断面或净高，由煤矿企业统一规定。 煤矿安全规程对巷道净宽、净高及安全间隙的规定，就是为了保证煤矿生产的顺利进行。巷道宽度小于设计，必然导致安全间隙甚至人行道的宽度不够，会影响到设备的运输和行人的安全；而巷道高度小于设计时往往影响管线的吊挂和行人的安全。因此，在巷遭掘进施工中，应确保巷道的形状、规格尺寸符合设计要求，严防因巷道规格尺寸不合格而影响正常的运输、通风及行人安全。 (二)巷道掘进的定向 为了掌握巷道的方向和坡度，正确地确定出眼位，钻眼前应将巷道的中、腰线引至工作面，根据巷道中、腰线准确地定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，以明显的标志标在工作面上，然后进行钻眼。 在巷道掘进工作中，要保证巷道断面的规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计的要求，必须按巷道的中心线、腰线进行施工。 中心线和腰线是由测量人员用仪器测定的。中心线是巷道掘进方向的基准线。每隔一定距离在巷道顶板或支架上标定一组设有标桩与挂线的中线点。腰线是指示巷道坡度的基准线，腰线点设在距巷道底板或永久轨面以上1m标在侧帮或支架上。 使用激光定向仪时，一般安装在距工作面100m以外、围岩较好、巷道顶板上的中心线位置，然后将定向仪对中调平，光束中心在工作面岩壁上形成一强亮光点，即为中心位置。根据中心线的高度可确定腰线位最。激光定向仪距工作面的最大距离以光斑清晰为准，一般为500m左右。由于爆破震动等原因，指向可能发生偏差，应定时检查、调整。 巷道中、腰线的标定工作应由专职测量人员负责。为了便于施工，搞好工程质量，每个施工人员都必须掌握利用简单的工具、仪器，在短距离范围内使用和延设中心线和腰线。 1.中心线的使用和延设方法中心线的使用和延设最简单、方便的办法为拉线法，如图86所示。在原中线的1点上系线绳，拉到工作面4点上，同时在原中线2、3点上挂垂线，在4点移动线绳，使线绳与2、3点所挂垂线相切，此时，4点即为巷道中心线位置。 使用拉线法延设中、腰线时，每次必须选3个以上原线点，并应校正无误后，方能延线。 2腰线的使用和延设方法 (1)拉线法。如图87所示，在原腰线1点上系线绳，拉到工作面4点上、下移动，使之与原腰线2、3点重合一致时，4点即为工作面的腰线点。图8-6 拉线法延设中心线图87 拉线法延设腰线图88 半圆仪延设腰线(a)半圆仪延设平巷腰线；(b)半圆仪延设斜巷腰线(2)半圆仪延设腰线。如图88所示。将线绳一端系在原腰线点1或3上，线绳的另一端拉到工作面2或4点处，将半圆仪挂在线绳的中点处，拉紧线绳。此时，调整2、4点使半圆仪垂球线所指的角度与巷道坡度一致，则2或4点即为工作面的腰线点。 (三)巷道施工方法综述 巷道掘进最基本的过程就是把岩石破碎下来，形成设计所要求的空间，并对掘出的空间进行支护。 巷道根据断面煤岩所占比例的不同可分为岩巷、煤巷和半煤岩巷。岩巷指在巷道掘进断面中，岩层占4/5以上(包括4/5在内)的巷道；煤巷是指在巷道断面中，煤层占4/5以上(包括4/5在内)的巷道；半煤岩巷是指在掘进断面中，岩层(包括夹石层)占掘进工作面面积大于1/5，小于4/5的巷道。按巷道坡度的不同又可分为平巷、斜巷和立井三大类。在施工过程中，应根据各类巷道的不同特点进行施工。 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60100m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。 (2)一次成巷。就是把巷道施工中的掘进、支护、水沟及铺设永久轨道、安设永久管线等4个分部工程视为一个整体，在一定距离内，前后连贯地最大限度地同时施工，一次做成巷道，不留收尾工程。 2.一次成巷作业方式 按照掘进与支护的相互关系，一次成巷可分为平行作业、单行作业和多巷交替作业3种。 (1)平行作业。采用掘支平行作业时，一般均用全断面一次掘进的方式，适用于围岩较稳定，掘进断面大于8m2的巷道。 采用掘砌平行作业时的平面关系如图89所示。掘进工作面可采用金属拱形临时支架维护或锚杆临时支架。图89 掘砌平行作业的平面关系1掘进工作面；2装岩机；3砌碹工作面；4材料车；5浮放道岔；6重车；7空车；8砌筑水沟 采用掘喷平行作业时，掘进后立即安装部分或全部锚杆，并喷上一薄层砂浆或混凝土，作为临时支护，待掘进工作面推进20m左右，再补打锚杆，一次喷够设计厚度。 (2)单行作业。这种作业方式就是先将巷道掘进一段距离后，停止掘进，然后边拆除临时支架，边将该段巷道改换成永久支护。它常用在断面较小的巷道。当围岩稳定性较差时，可采用短段掘砌(支)的旋工方法。(3)交替作业。当一个综合工作队施工两条以上邻近的巷道时，可在一条巷道内掘进，而在另一条巷道内更换永久支护，轮流交替完成掘进与支护。 二、岩石平巷施工 在巷道掘进中，破碎岩石是一项主要工序。破碎岩石常用的方法有两种，钻眼爆破破岩法和掘进机破岩法。岩巷的掘进，仍以钻爆法破碎岩石为主要手段。 1.钻眼爆破破岩法 钴眼爆破破岩法，简称钻爆法。就是采用钻眼机具在工作面布置一定数目的炮眼，然后在炮眼内装药进行爆破，把岩石破碎下来的方法。钻眼爆破时要产生大量岩尘，严重威胁工人的健康。为防止岩尘对人体产生危害，必须坚持实行湿式钻眼。 在采用钻爆法掘进巷道时，施工工艺参数往往是以钻爆工序为主，配合其他工序而确定的。钻爆参数主要包括炮眼深度、炮眼直径、炮眼数目、装药量、炮眼布置等内容。钻眼爆破技术主要包括岩巷光面爆破技术、毫秒爆破技术、断裂控制爆破技术等。随着高效能装岩机具和装岩台车的推广使用，为加大炮眼深度，提高钻眼速度提供了可靠的保证，深孔光面爆破技术成为目前钻眼爆破技术发展的主要方向。 巷道掘进时，必须按爆破作业图表所标定的眼位、方向、角度和深度进行钻眼，并组织好多台凿岩机的分区同时作业，同时要注意掌握巷道掘进的方向和坡度。 为了安全，钻眼前要检查并处理顶、帮的活石，加固靠近工作面的支架。同时检修好凿岩机、气腿，上足润滑油；备齐钎杆、钎头，并检查钎杆中心孔是否通气；检查风、水管路是否漏损，风、水压是否正常。 为了缩短钻眼时间，加快掘进速度，采用多台凿岩机作业是行之有效的措施。一般每23m2工作面配备一台凿岩机，在坚硬岩石中每台凿岩机所占面积可缩减至11.5m2。 多台凿岩机作业，工作面必然是风、水管多，设备多，人员多。为了避免造成混乱，可从以下两个方面采取措施： (1)合理布置工作面风、水管路。为了避免风、水管相互纠缠，应采用两路供风、供水的布置方式，如图810所示。凿岩机各风水管及接头均应编号，以便及时关、开。凿岩机工作结束后，可将小风、水胶皮管从分风、分水器上卸下，连同凿岩机一起带出工作面，下次钻眼时很快就能接通风、水管路。 (2)建立钻工岗位责任制，合理分区作业。多台凿岩机作业容易产生拥挤和干扰，采用定人、定机、定位、定任务、定时间的钻工岗位责任制是一项行之有效的措施。另外，将工作面以中心为基准，分为左右两部和中心区，然后将每区内的炮眼以由上到下的顺序划分成若干组，并尽量使各组的炮眼数目相等。再将同时工作的凿岩机编号并使其在各自的固定区域里进行钻眼，如图811所示。这样做既有利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度、角度，又有利于凿岩机的保养。图810 工作面供风、供水管路的布置1压风干管；2压风总阀门；3集中供风胶管；4分风器；5供风小胶管；6供水干管；7供水总阀门；8集中供水胶管；9分水器；10供水小胶管图811 钻眼作业分工图 2.岩巷施工技术 (1)光爆锚喷技术。岩巷光爆锚喷技术是光面爆破与喷射混凝土支护的有效结合。光面爆破能有效地缩小围岩松动范围，最大限度地保持围岩的完整性。锚喷能紧跟工作面，及时封闭围岩表面，充填裂缝，调整应力分布状况，限制围岩变形，尤其在软岩巷道支护中，锚杆和柔性喷层相结合，与围岩变形位移相适应，能有效地支护，维持巷道的稳定性。 (2)“三小”光爆锚喷技术。“三小”是指小直径钎头(钻头)、小直径锚杆(含锚固剂)和小直径炸药卷。采用小直径钎头(钻头)，打小直径炮眼、锚杆孔，有利于提高打眼速度。采用小直径炸药卷，有助于达到光面爆破，降低单位炮眼长度装药量，减少对围岩的破坏作用。采用小直径树脂、水泥锚固剂和缝管锚杆，不仅提高了支护性能，而且降低了材料消耗。 由于小直径药卷在炮眼的轴向上的装药集中度相对降低，同时又要尽可能地使炸药能量合理分布，因而小直径药卷不宜进行中深孔或深孔爆破作业。 3.岩巷掘进施工安全注意事项 (1)根据巷道施工断面大小、支护结构与方法、穿过岩层的地质情况，以及施工队伍的技术水平和装备等正确地选择作业方式。 (2)严格执行正规循环作业图表和钻眼爆破说明书的规定。在炮眼布置、爆破方法、凿岩操作、装岩运输和架设临时支护及永久支护时，应按各项操作规程操作，并执行其安全技术规定。 (3)加强顶板管理工作，特别在采用掘进与支护单行作业时，对临时支架要班班进行检查，发现不安全隐患时，要先修复再掘进，防止出现冒顶将人员堵在里面。 (4)平行作业时，掘、支工作必须统一指挥，砌碹地点扩帮、挑顶时，或巷道复喷时，掘进工作面的人员也必须一同撤到安全地点。掘进工作面放炮时，砌碹处的人员必须一同撤到安全地点。(5)平行作业时，永久支护处的工作台必须搭设牢固，并且不准影响运输设备的通过。人员和车辆通过工作台时要有专设的联络信号。 三、岩石斜巷施工 倾斜巷道有斜井、上山、下山、溜煤眼等。斜井、下山一般由上而下施工；上山、溜煤眼多由下向上施工。由于巷道的倾斜角度和掘进方向不同，与平巷施工相比，在钻眼爆破、装岩运输、通风、排水、支护等方面具有不同的特点。 (一)下山掘进 1.钻眼工作 下山掘进的特点是工作面在下面，根据其特点钻眼时应注意以下4点： (1)在迎头打眼时，应将底部浮煤浮矸清理到实底，排尽积水，严禁在水中打眼。 (2)在倾角较大的巷道打眼，每打一个眼，钎杆拔出后立即插上木塞，防止浮煤、浮矸将眼封堵。 (3)在迎头打眼作业时，应时时注意防护发生跑车、透水事故，经常检查跑车防护装置的有效性，并注意透水预兆，发现问题及时处理。 (4)打周边眼时，为了便于把握巷道的坡度和方向，可先在工作面打一标准眼，插上木棍，以示钻眼方向。谨防坡度不够，造成巷道“漂底”。 2.装岩运输 使用耙斗装岩机时要注意： (1)耙斗装岩机下放时，绞车回车速度不要过猛，下山坡度较大时，要防止滚碴伤人。 (2)当箕斗或矿车下放接近装岩机时应减速，避免发生冲撞。 (3)用耙斗装岩机装岩，最好选择大容量的矿车或箕斗配套使用。 掘进下山时，一般都采用矿车运输。为了避免发生断绳和脱钩事故，可在巷道上部和巷道内设置防止跑车的保险装置，如提升安全绳和挡车器等。同时，在工作面上方还必须设置坚固的遮挡。遮挡距工作面的距离必须在施工组织设计和作业规程中规定。 3.排水 下山掘进时，上部平巷的渗水，煤层或岩层本身及其顶底板的涌水，都可能流至工作面。为了减少掘进工作面的排水工作量，有利于掘进施工，可以封闭上部平巷靠下山一段水沟。在下山巷道中，每隔一定距离(如1015m)开掘一条横水沟等措施，拦截上部平巷渗水和煤岩涌水。 下山掘进的排水方式，根据下山倾角和长度大小以及涌水地点的不同，可采用不同的方法。掘进时如水量不大，可直接用矿车或箕斗排水，如水量较大，需要用喷射泵和潜水泵排水。当下山倾角不超过25，长度不超过300m时，可采用单段排水，将水泵设置在工作面附近，直接把水排到上部水平；当下山倾角大于25，长度很大，且水沿巷道全长涌出时，可采用接力排水，在巷道中设置中间水仓。随着下山掘进的延伸，中间水仓和水泵也应向下移设。 (二)上山掘进 1.钻眼工作 (1)打眼过程中要时时注意顶帮的变化，及时敲帮问顶和处理浮石。 (2)工作面的支架、临时支护等必须打紧，防止手攀脚蹬，支架倾倒伤人。 (3)打眼时人不要对准眼口，以免钎杆折断滑下伤人。 (4)在倾角超过25以上的巷道打眼时，其后方要设挡板，防止人员下滑，发生人身事故。 (5)要准确掌握周边眼的角度，防止角度不够，造成“顶低”。 (6)为防止放炮崩倒棚子，多采用底部掏槽，并要掌握好炮眼的深度和角度(上方掏槽眼应沿轴线方向稍向下倾斜)。 2.装岩运输 在近水平或缓倾斜煤层中，上山掘进一般用矿车或输送机运输。上山掘进使用绞车时，当提升斜长较小时，可将绞车布置在上山一侧的小硐室内；如果斜长过大，一台绞车提升能力不够，应安设多台绞车，实行分段接力提升，并应按规定装设防跑车装置。 3.通风掘进上山时应特别注意通风工作。由于瓦斯的相对密度小，常常积聚在上山掘进工作面附近，如果不采取措施，有可能发生瓦斯爆炸。因此，在瓦斯矿井上山掘进时，必须加强通风，采取双巷掘进(一个进风，一个回风)；甚至采取自上而下的开掘方式。四、煤巷及半煤岩巷掘进 (一)煤巷掘进 煤巷掘进的施工方法有：钻眼爆破法、风镐法、机械或水力掘进法。由于破碎煤比较容易，因此，装煤的工作量相对占循环作业时间就较长，所以，实现装煤机械化，不但能减轻工人的劳动强度、提高生产率，而且可加快巷道掘进速度。由于煤巷受采动影响、地压大、维护困难、服务年限短，所以合理地选择支架形式也很重要。再者，煤层内多含有瓦斯、煤尘，在爆破器材和爆破方法上应慎重选择，以免引起瓦斯或煤尘爆炸。 煤巷掘进的工序与岩巷基本相同，施工中应注意以下4点安全事项： 1.煤巷掘进一般不破顶板，沿中心线掘进，不设腰线，施工中应根据不同的破岩方法，做好顶板管理工作。 2.在有瓦斯煤层中爆破时，应采用毫秒雷管实现全断面一次爆破，其最后一段延期时间不得超过130毫秒。 3.在巷道顶板破碎、煤质松软、层理节理发育或瓦斯浓度降不到允许放炮的情况下，应采用风镐破煤。 4.使用掘进机掘进煤巷时，应严格控制控顶距，严禁空顶作业。 (二)半煤岩巷掘进 1.巷道位置的选择 巷道掘进断面的位置，有挑顶、卧底及挑顶兼卧底3种情况，如图812所示。 多数情况下应尽可能不挑顶，而采取卧底，以保证顶板的完整性与稳定性。只有在煤层具有薄层假顶时，才将假顶挑去。另外在支护时，为不破坏顶板可采用斜梁棚子或短腿棚子等。 对于区段回风巷，由于它兼有向回采工作面送料的用途，为了送料方便，可采用挑顶掘进。 在实际工作中，由于煤层地质条件的变化，为了满足生产的需要，保持巷道的方向和坡度要求，同一巷道挑顶、卧底的情况并非固定不变，有时甚至暂离煤层穿进全岩掘进。(a) (b) (c)图812 半煤岩巷道掘岩位置(a)挑顶；(b)卧底；(c)挑顶兼卧底 2.炮眼布置 半煤岩工作面，由于煤层较软，掏槽眼多布置在煤层中。掏槽形式、炮眼间距和深度应根据巷道断面大小、煤层厚度和位置以及循环进尺而定。煤、岩分次钻眼爆破时应加强顶板管理，防止崩倒支架，造成冒顶。 3.施工组织 半煤岩巷掘进的施工组织有：煤、岩不分全断面一次掘进和煤、岩分掘分运两种形式。施工中应尽量采取分掘分运的方式，以利于煤炭资源的回收，保证煤的质量。在分掘分运施工中应对煤、岩采用不同的钻眼爆破、装运方法，绝不能为了方便混在一起。五、特殊工程施工 (一)巷道交岔点施工 交岔点是指巷道相交或分岔的地方。按使用的支护方式不同，可分为架棚式、砌碹式和锚喷式交岔点。 1.交岔点常用施工方法 (1)全断面掘进法。这种方法是随掘进随支护，一次完成。它用在稳定岩层中，适用于各种支护方法，特别是采用锚喷支护方法的交岔点最为合适。 (2)扩帮刷大法。根据施工顺序，先向一个方向掘出交岔点中的一条巷道，进行临时支护，然后回过头来扩帮、挑顶，进行交岔点的支护。完成交岔点掘砌(支)后，再施工另一条巷道。 (3)掘导硐法。当岩层松软不稳定或交岔点跨度较大，采用砌碹支护时，可沿交岔点的一帮先掘出一条巷道(一般应超过柱墩处35m)，然后沿另一帮开掘小导硐，随掘随砌墙，中间留岩柱，待掘至过柱墩2m处停止，在混凝土垛位置与已掘巷道掘通，做好碹垛，并将两巷各砌2m，然后从外向里刷砌，暂留中间的岩柱，待交岔点砌碹后，再放小炮处理。 2.施工安全注意事项 (1)采用扩帮刷大或掘小导硐施工法时，扩帮和挑顶应采用打浅眼、少装药、多打眼、放小炮或用风镐、手镐掘进。 (2)交岔点顶板标高和巷道宽度都是变化的，应掌握好炮眼的方向和深度，以免造成局部超挖或欠挖。更应防止崩倒临时支架，造成冒顶、片帮。 (3)架棚式交岔点应架设抬棚，抬棚要专门设计。各种抬棚插梁必须双数、对称摆放，防止受力不均。抬棚架完后，应架设锁口棚，锁口棚柱腿应紧贴抬棚柱腿，但深度不得超过抬棚柱腿，锁口棚高度不应超过主抬棚。 (4)在已施工的巷道新开口掘进交岔点时，必须加固开口处及其附近巷道的支护。若近处有空帮空顶，小范围的可加密支架，背好帮顶；大范围的要用木垛接顶处理，加密支架，刹紧刹牢帮顶背板。 (二)硐室施工 大断面硐室施工方法一般有3种：即全断面施工法、台阶工作面施工法和导硐施工法。 施工大断面硐室应注意以下4点安全事项： 1.由于大断面硐室断面较大，且周围井巷工程较多，因而硐室围岩的受力情况较为复杂，施工中应加强顶板管理。指定专人负责检查和处理顶板，严禁空顶作业。对不易挑落的大块危岩，应打点柱或采取适当的临时支护。 2.施工工序多，各工种、工序平行或交叉作业时要确保相互间的安全施工。 3.严格保证工程质量。 4.做到一次成巷，施工中发现问题要及时处理，不留收尾工程。对留设的岩柱要妥善保护，破除岩柱时要有安全措施，不准崩坏已完成的永久支护。 (三)弯道施工 巷道施工中，经常遇到曲线段巷道即弯道。弯道必须按设计曲率半径掘进，巷道中线的延伸、工作面炮眼布置、支护和装岩机的使用等具有以下特点和要求。 1.巷道中线的延伸 准确地掌握巷道前进方向是保证弯道施工质量的主要因素。适合工人掌握的是用延长弦的方法制成曲线规尺，如图813所示。使用时，将A、B点对准中线点，BC所指的方向即为中线方向，如图814所示。图813 曲线规尺图814 掘进弯道利用曲线规尺放线示意图A、B、C、F标点；b弦长；aF点到中线距离 2.炮眼布置 由于弯道外帮较内帮长，要使巷道沿设计曲线前进，每茬炮的进尺外帮就要比内帮大，掏槽眼的位置向外帮适当偏移，同时外帮的炮眼要适当加深，并相应增加装药量，相反，内帮的炮眼深度要减小。进入直线后恢复原直线炮眼布置，但当采用随掘进随架设普通临时木支架时，为了防止爆落矸石崩倒支架，靠外帮的炮眼应稍多装些药，以便使爆落的矸石沿合力方向朝向巷道中心线方向飞落，不致偏向外帮打倒棚腿。 3.支护 采用棚式支护时，顶梁的方向应正对曲线圆弧的圆心，呈扇形排列，如图815所示。由于外帮的棚距比内帮大，架设支架时，一定要注意掌握好外帮、内帮及巷道中心线上的三个间距，并使顶梁中心正对巷道中心线。 4.耙斗装岩机在弯道中的使用 耙斗装岩机在曲线段巷道装岩时，由于各巷道的曲率大小不同，以及耙斗装岩机距工作面的距离不同，耙斗往往不能直接由工作面把矸石扒到机体装车，因此就要分次扒运矸石，如图816所示。首先将工作面矸石扒到A处，然后摘掉双滑轮3，并将尾轮挂在B处固定楔上，然后再将堆在A处的矸石扒运装车。 当装岩司机看不到工作面耙斗扒矸情况时，可设专人用矿灯为信号与司机联系，指挥扒矸。 曲线段巷道采用耙斗装岩时，在耙斗运行段内最好不设带腿的支架，以免耙斗运行中将其拉倒，造成事故。 (四)采区煤仓施工 采区煤仓的施工大多采用反井法施工，反井法施工的要点是：先自下向上掘小反井，再自上向下刷大至设计断面，进行支护。根据地质及施工条件，采区煤仓施工可以采用吊罐反井法、垛盘反井法及反井钻机法等。 1.吊罐反井法 这种方法是在反井施工前，先从上向下钻凿绳孔，并设置小绞车，通过绳孔中的钢丝绳来提升或下放反井中的吊罐，作业人员利用吊罐进行掘、支一小断面井身，待小井贯通后，再由上而下刷砌井筒。 吊罐反井施工应采取以下安全措施： (1)绳孔偏斜不得超过0.5，为了安设管线及满足通风要求，一般应同时钻凿23个钻孔，取其中一个偏斜率最小的作绳孔。 (2)悬挂吊罐钢丝绳时，应根据钻孔偏斜的具体情况进行调整，尽量做到钢丝绳不与孔壁摩擦。 图815 弯道中的顶梁布置图816 耙斗装岩机弯道装岩示意图1固定楔；2尾轮；3双滑轮；4耙斗；5耙斗装岩机 (3)绞车房应有两套信号装置，与吊罐和井底车场联系。两套信号必须有明显的区分，当接收的信号不一致时严禁开车。 (4)作业时空帮距不得超过作业规程规定；为防止人员坠入井内，井口应设临时封口盘和井盖门；井口把钩工和井内作业人员必须佩戴保险带，保险带必须拴在牢固的物体上。 (5)为处理放炮、刷帮出矸时卡住小井，可在小井内敷设钢丝绳，一旦发生卡堵小井时，可上下拉动钢丝绳，促使矸石下坠。严禁站在被堵的矸石上处理卡矸或做其他工作。 2.垛盘反井法 垛盘反井法是由下向上采用钻爆法开凿一小断面反井，贯通后再由上向下刷砌井筒至设计断面的施工方法。 垛盘反井法施工应采取以下安全措施： (1)以木垛盘支护时，必须及时支护。放炮前最末一道木垛盘同工作面的距离不得超过1.5m。 (2)木垛盘的基礅应采用砖或料石砌筑。人行间、运料间同溜矸间之间，必须用木板隔开。在人行间内必须设木梯和护头板，护头板应经常检查和清理。 (3)放炮前，必须将人行间和运料间盖严。放炮后，首先通风，待吹散炮烟后，才可进入检查，检查人员不得少于2人。经检查通风、信号、人行间、隔板、护头板、顶板、井帮无问题后，方可进行作业。 (4)采用压入式局部通风机通风时，风筒口距工作面不得超过5m，并在风筒口上设置网罩，防止矸石掉入，同时在下端拐弯处设排矸小门。 (5)不准将废木料等材料扔入溜矸间；工作面的大块矸石应在破碎后再装入溜矸间；溜矸间的矸石不准一次放得太多或放空， (6)用吊桶运送材料工具时，长料要上下放置，不准超出桶沿，并且应绑扎牢靠整齐。 (7)木垛盘应按中心架设，确保规格质量，各间隔要整齐牢固，严防相互串通，并设专人定时检查、清扫及维护。 (8)施工地点应设置安全标志及栏杆，严防非工作人员进入反井下面，被上面落物砸伤。 3.反井钻机法 目前可供采用的反井钻机型号有TYZ型、LM型和ATY型。其导孔直径为190311mm，扩孔直径为13m，可以钻进100200m。施工时，在胶带输送机机头硐室内安设反井钻机后，利用反井钻机沿煤仓中心线从上而下垂直钻一导向孔，然后自下往上扩孔成溜矸泄水孔。扩孔完成后，移走反井钻机，采用自上而下顺序施工：煤仓上锁口煤仓仓身部分煤仓下锁口部分。煤仓仓身部分采用钻爆法自上而下刷大至设计断面，边刷边支护。 采用反井钻机法施工时应注意以下安全注意事项： (1)接班后必须认真检查绞车、滚筒、钢丝绳及提升滑轮的完好情况。 (2)井筒内作业前应严格执行敲帮问顶制度。 (3)在钻眼过程中，要用安全盖盖严溜矸孔，并严禁站在安全盖上作业，以防施工人员坠落。 (4)井筒内上下人员及供风运料工作必须通过信号联系，信号必须灵敏、清晰、准确。 (5)爆破后利用小铁锹人工攉碴到溜矸孔内时，作业人员要系好完全带，封孔安全盖距离碴面不大于400mm。 (6)为了防止堵孔，可在钻孔内安设一根钢丝绳，绳上每10m做一个卡环，发生堵孔时，上下抽动钢丝绳，即可达到疏通的目的。 (7)煤仓穿过煤层或不稳定岩层时，应采取相应的支护方式。(8)下锁口所处岩层不稳定时，可先施工下部大巷两侧混凝土墙和铺设工字钢梁，浇注混凝土，然后再按设计图刷大下口。六、特殊条件下的巷道施工 在松软破碎岩层中掘进时，应采用围岩暴露面积小、暴露时间短的施工方法。 掘进工作面临近断层或穿断层带时，架棚支护巷道支护应尽量采用U形钢可缩性支架支护，棚距要缩小。在断层前5m左右时，要采用密集支柱。当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。有条件时，也可采用对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。 (一)岩巷掘进 岩巷掘进时，根据支护方式和围岩破碎程度的不同可采用短掘短砌法、随掘随锚喷法和超前导硐法。 1.短掘短砌法 施工采用短段掘进、短段砌碹单行作业方式，掘砌段距一般不宜过长(12m)，永久支护必须采用料石砌碹。 施工时，不准空顶作业，顶、帮都要用前探梁刹好。采用光爆法破岩，严格控制装药量，不准多装药、放大炮；放炮前打超前锚杆，放炮后先用初锚力高的锚杆加固围岩，防止垮落。 2.随掘随锚喷法 随掘随锚喷法就是锚喷跟迎头的短掘短锚喷法。掘进与锚喷段单行作业方式，段距12m。放炮后立即喷上一薄层(厚50mm以上)混凝土作临时支护，然后打锚杆，待巷道掘进一定距离后再复喷至设计厚度。在很破碎的断层带，掘进后随时有冒落危险的地段施工时，可打超前锚杆。锚杆向前倾斜，以防顶板冒落，但这种锚杆必须是初锚力高、全长锚固的锚杆，不能用初锚力低、端头锚固的锚杆。超前锚杆只起临时支护的作用，掘进过后还要及时打正式锚杆。 3.超前导硐法 首先掘进小断面巷道并进行临时支护，紧跟着刷大断面，进行永久支护，达到成巷要求。 施工时，先在拱顶部位掘进小断面导硐，离碹头2.5m左右停掘，然后刷大拱部，进行临时支护。拱部刷大之后，沿底板由巷道两帮同时掘进，掘完后砌墙。待墙砌至拱基线时，利用岩柱在其上立碹胎、装模板，进行砌拱，随即拆除护顶纵梁。待拱顶合拢后，再拆去岩柱。 施工安全注意事项： (1)由于围岩很不稳定，只能放小炮或用风镐掘进。 (2)临时支架要架设牢靠，保证作业安全。 (3)保护好岩柱，采用密打眼、间隔装药，两侧同时放炮的办法，以减少对岩柱的破坏。 (4)接茬多，注意砌碹接茬质量。 (二)穿巷掘进 穿巷掘进时，存在以下3种情况：平面交叉通过；从原巷道下面穿过；从原巷道上面穿过。 为了保证安全施工，应分别采取以下措施： 1.两巷平面交叉通过时，应按贯通巷道采取安全技术措施。 2.当原巷道为独头巷道，长期不通风时，应按规定恢复通风，排除瓦斯，达到允许爆破要求；当原巷道为已报废巷道，人员无法进入时，在相距20m时应打钻探清瓦斯情况，采取必需的措施；当原巷道为正在使用的巷道时，只需加固穿过点前后5m的支架，防止冒顶或掉底。 3.若被穿巷道在上方，巷道内有积水或排水水沟时，应在穿过前进行排除改道或安装防排水设施等。 4.当新掘巷道工作面距原巷道顶、底板间距小于3m时，应根据围岩情况，采取浅打眼、少装药、放小炮的办法穿过。 5.穿巷掘进小于20m时，掘进工作面每次放炮前，必须派出警戒人员到通向穿过地点的所有通路设置警戒，每组警戒人员为两人，到位后，一人返回，待所有警戒地点报告人员返回后，才准通电放炮。 (三)接近老空区时的掘进 掘进巷道揭露老空前，必须制定探查老空区的措施，包括接近老空区时必须预留的煤(岩)柱厚度和探明水、火、瓦斯等内容。必须根据探明的情况采取措施，进行处理。 在揭露老空时，必须将人员撤至安全地点。只有经过检查，证明老空区内的水、瓦斯和其他有害气体等无危险后，方可恢复工作。 (四)煤与瓦斯突出煤层中的掘进 为了防止煤(岩)层掘进时出现瓦斯突出，施工时可采用以下安全技术措施。 1.震动放炮和松动爆破 如果煤层顶板较稳定、煤质坚硬、透气性差的煤层，瓦斯突出的原因主要是地压作用。在这样的煤层中掘进时，可采用震动放炮措施。通过震动放炮诱导煤和瓦斯突出，或利用炸药爆破作用在工作面前方造成一个较长的卸压带，避免工作面附近煤体产生应力集中。震动放炮的炮眼深