第十二章 采區(qū)巷道和采區(qū)煤倉

6/13/20241第12章采區(qū)巷道和采區(qū)煤倉施工§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法§12.2煤巷施工§12.3半煤巖巷施工§12.4上下山施工§12.5采區(qū)巷道施工的技術(shù)和安全措施§12.6采區(qū)煤倉施工6/13/20242第12章采區(qū)巷道和采區(qū)煤倉施工

采區(qū)是礦井煤炭生產(chǎn)的中心地帶，為了保證采區(qū)生產(chǎn)的順利進行，需要開鑿各類為采區(qū)生產(chǎn)服務(wù)的巷道，如采區(qū)車場、采區(qū)上下山、區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風平巷及溜煤眼等。在這些巷道中有巖巷、煤巷、半煤巖巷；有水平巷道，也有傾斜巷道。在新建礦井中，采區(qū)巷道工程量占井巷總工程量的30％~45％，在生產(chǎn)礦井中采區(qū)巷道工程量占的比重更大，達60％以上。所以，合理地安排和選擇采區(qū)巷道施工順序和施工方法，對加快巷道掘進速度，縮短施工工期，合理安排采區(qū)接替，都是十分重要的。第12章采區(qū)巷道和采區(qū)煤倉施工

采區(qū)巷道與主要運輸巷道施工條件相比，具有以下特點：

(1)采區(qū)巷道所穿過的煤及圍巖的堅固性較小，掘進較容易，但其穩(wěn)定性較差，同時采區(qū)巷道還要受到采動的影響，在施工時不但要注意頂板的管理，而且還要根據(jù)其服務(wù)年限短、地壓變化大、巷道維護困難等特點，合理地選擇支護方式。

(2)采區(qū)巷道一般都沿煤層或在煤層附近的巖層內(nèi)掘進，經(jīng)常受到瓦斯、煤塵的威脅，必須加強瓦斯檢查，以確保安全。此外，還要特別注意探水，防止采空區(qū)積水造成的危害。

(3)采區(qū)巷道一般遠離井底車場，工作面多，工程量大，通風和運輸工作復(fù)雜。

(4)由于煤層褶曲起伏和斷層影響，施工時必須根據(jù)生產(chǎn)使用要求和安全原則正確確定巷道方向，以免造成無效進尺。

6/13/202436/13/20244§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法

對于已完工的各類采區(qū)巷道，均應(yīng)該滿足煤炭生產(chǎn)的要求，如不能為生產(chǎn)服務(wù)，視為無效進尺。因此，施工人員在施工前必須充分了解巷道的位置、方向、坡度，使用的運輸設(shè)備的類型和規(guī)格，了解過去類似巷道在使用中存在的問題，通過各種方法預(yù)測、推斷巷道前方即將遇到的地質(zhì)情況，特別是煤層走向、傾角變化以及斷層等。當施工巷道不能開掘在原來的位置時，就應(yīng)該重新定位。為此，施工人員必須掌握巷道掘進時的定向方法，以保證巷道順利施工。下面介紹幾種巷道掘進時的定向方法。6/13/20245§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法一、利用鉆孔資料定向法當巷道掘進長度較大，如通向采區(qū)的煤層運輸大巷，由于穿過的煤層褶曲較多，為使該巷道不至于過分彎曲，又不遠離煤層，利用巷道附近的地質(zhì)鉆孔資料確定其掘進方向既簡單又可靠。圖12-1是簡化的利用鉆孔資料確定巷道掘進方向的示意圖。圖中6個鉆孔，可根據(jù)需要作出5個煤層地質(zhì)剖面圖，可獲得巷道周圍煤層產(chǎn)狀的詳細情況。圖中巷道3掘到Ⅰ-Ⅰ剖面處，發(fā)現(xiàn)煤層變化很大，如按原方向繼續(xù)掘進巷道將進入底板巖層而遠離煤層。根據(jù)鉆孔資料作出Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ剖面圖。在Ⅰ-Ⅰ剖面圖上巷道全在煤層內(nèi)，其底板標高為-150m，為保證巷道沿-150m標高且在煤層中掘進，可在剖面Ⅱ-Ⅱ上找出-150m水平與煤層底板相交的點2，把剖面Ⅱ-Ⅱ的點2投到平面圖的Ⅱ-Ⅱ剖面線上，可得點4，將3點和4點連接起來，即為該巷道應(yīng)該調(diào)整的掘進方向。然后巷道即可按此中線向前掘進，即使之間有一段掘在巖層中，但也不致遠離煤層，并有把握在Ⅱ-Ⅱ剖面處使其再與煤層相遇，這樣就保證了巷道不致過分彎曲而影響使用。6/13/20246§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法二、煤層平巷遇斷層的定向法在采區(qū)巷道掘進中常會遇到一些已探明或沒有探明的斷層。當掘進工作遇到斷層特別是遇到那些沒有探明的斷層時，常給采區(qū)巷道布置及施工帶來困難。遇到斷層后判斷巷道應(yīng)如何改變掘進方向，以便重新找到斷失煤層，是一個較復(fù)雜的生產(chǎn)與地質(zhì)問題，所以必須首先根據(jù)掘進工作面揭露的地層和斷層面上掘進特征，判斷斷層階性質(zhì)，并參考鄰近地質(zhì)鉆孔資料，推斷煤層斷失的方向，然后根據(jù)巷道的使用和維護要求調(diào)整掘進方向。圖12-2所示為一斷層水平切面圖，表示采區(qū)平巷掘進遇斷層時改變掘進方向重穿煤層的例子，對于軌道巷，則應(yīng)在穿進斷層后，按軌道運輸要求的曲率半徑轉(zhuǎn)彎并與斷層走向保持一定距離以避開破碎帶，并重新進入煤層頂板。對于輸送機巷，巷道可按折線方向穿向斷失煤層，以滿足生產(chǎn)時布置輸送機的要求。同時，要使折線與原巷的夾角，能滿足施工時的運輸要求。6/13/20247§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法三、平行于斷層掘進的巷道定向方法平行于斷層掘進的巷道，為了減少巷道壓力，便于巷道維護，同時為了減少煤柱損失，巷道與斷層應(yīng)保持8-15m的距離，為了能夠使煤柱尺寸保持一致，在巷道施工過程中，每向前掘進20-30m，需要垂直于巷道向斷層方向掘一小洞探明斷層，如圖12-3所示。6/13/20248§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法四、采區(qū)上山掘進定向法采區(qū)上山一般布置兩條，即一條軌道上山和一條輸送機上山，這兩條上山其中的一條兼作通風和行人使用。但對于有煤與瓦斯突出或高瓦斯礦井的采區(qū)，從安全角度考慮，可單做一條通風上山，即采用三條上山。這些上山的位置是根據(jù)地質(zhì)剖面圖結(jié)合生產(chǎn)需要而設(shè)計確定的。但預(yù)計的地質(zhì)剖面圖往往不能完全反映出實際煤層的變化情況，因此在施工時，必須根據(jù)煤層實際變化情況，不斷修改上山的掘進方向，以滿足生產(chǎn)使用的要求。若輸送機上山采用的是帶式輸送機，其傾角必須小于17°。因此，在上山掘進時必須先掘軌道上山，以便及時探明煤層變化情況，作為調(diào)整帶式輸送機上山定向掘進的依據(jù)。若輸送機上山采用的是鏈板輸送機，由于鏈板輸送機對坡度要求不嚴，特別是煤層傾角較小且起伏變化較大時，則應(yīng)先掘鏈板輸送機上山，然后再定向掘進軌道上山，以免軌道上山坡度變化過大，造成礦車上下運行時容易產(chǎn)生掉道或停滯等事故。當煤層變化較大且未摸清其變化規(guī)律時，可先掘一條探煤上山，專為軌道上山和輸送機上山掘進定向服務(wù)。對于煤層數(shù)較多，總厚度較大的聯(lián)合布置采區(qū)，為了改善上山維護條件，常常將上山布置在煤層的底板巖層中，此時上山受煤層變化影響較小。因為軌道上山一般較長，工程量較大，距煤層比輸送機上山近，便于通過它來開拓采區(qū)中間巷道，且同時又可通過它的超前掘進為輸送機上山定向，所以一般都先掘軌道上山。6/13/20249§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法五、利用軌道中間巷定向法軌道中間巷又稱區(qū)段回風平巷，由于生產(chǎn)和施工上的要求，軌道中間巷與區(qū)段輸送機巷一般都是雙巷掘進。軌道中間巷是為難備上個區(qū)段時掘進區(qū)段輸送機巷服務(wù)的，而當下個區(qū)段進行生產(chǎn)時，這即作為下個區(qū)段生產(chǎn)時的回風和運料之用，由于軌道中間巷的服務(wù)年限較長，且受上區(qū)段的采動影響，所以在施工時，一般是沿煤層頂板掘進不留煤頂，以便于維護。此外，為了便于向下區(qū)段工作面送料，其坡度必須嚴格控制，但允許做成曲線。區(qū)段輸送機巷服務(wù)于上一區(qū)段運煤之用，為了使輸送機與采煤工作面的輸送機能夠很好地銜接，在掘進時應(yīng)適當臥底，所以區(qū)段輸送機巷都是沿煤層等高線掘進的。并且這種巷道可以做成折線，但每段折線長度應(yīng)該和生產(chǎn)時期的輸送機長度相適應(yīng)。這類巷道對坡度要求不嚴，但也要盡量控制起伏，以免給施工運輸造成困難。山東新汶?yún)f(xié)莊煤礦，為了使軌道中間巷與區(qū)段輸送機巷均能滿足生產(chǎn)的要求，采用的定向施工法如圖12-4所示。6/13/202410§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法沿煤層頂板按一定坡度超前掘進中間軌道巷2，每向前掘進30m就沿煤層傾向向區(qū)段輸送機巷方向掘一聯(lián)絡(luò)巷，通過測量將已掘巷道標在1：500的平面圖上，先按照煤柱的規(guī)定寬度以及區(qū)段輸送機巷中安裝的輸送機的直線長度這兩項要求，初步繪出區(qū)段輸送機巷的位置，然后再檢查聯(lián)絡(luò)巷與區(qū)段輸送機巷各交岔點上的臥底情況，一般只要在巷道斷面中心線處臥底高度在0.5m左右即可。圖中，區(qū)段輸送機巷在C點處的底板標高為74.6m，巷道中心線與煤層底板交點標高為75.4m，故臥底量為0.8m，此時從工作面伸出的鏈板輸送機和該巷道中的輸送機很容易銜接。表12-1中的數(shù)字說明區(qū)段運輸機巷的底板標高均為74.6m，系一水平巷道，但由于煤層褶曲變化，巷道斷面中心線處煤層底板標高不是一定值，故巷道在不同地段的臥底量也不是一致的。6/13/202411§12.1采區(qū)巷道掘進時的定向方法在中間軌道巷超前掘進并為區(qū)段輸送機巷定向后，區(qū)段輸送機巷即可隨后掘進。對于厚煤層或煤層數(shù)較多，總厚度較大的聯(lián)合布置采區(qū)，一般多使用巖石(或煤層)集中輸送機巷出煤，區(qū)段輸送機巷則是隨采煤生產(chǎn)而超前采煤工作面掘進的，此時仍應(yīng)先掘進中間軌道巷，以便為巖石集中巷和區(qū)段輸送機巷定向服務(wù)。當在厚煤層中沿頂板掘進中間軌道巷時，由于煤層的變化，往往使巷道遠離頂板或底板，因此可每隔20~30m用普通電鉆向頂板(或底板)打探煤鉆孔以便及時探明煤層變化情況，為其他巷道掘進定向提供準確資料。

6/13/202412§12.2煤巷施工為了維持礦井的正常生產(chǎn)，必須重視采掘平衡工作，掘進工作中有80％左右是在煤層中掘進巷道。沿煤層掘進的巷道，在掘進斷面中，煤層占4/5以上(包括4/5在內(nèi))就稱為煤巷。提高煤巷掘進技術(shù)，加快煤巷施工速度是十分重要的。由于煤層相對于巖層較軟，掘進煤巷除了采用鉆眼爆破方法外，目前各大礦區(qū)都在大力推廣使用掘進機掘進煤巷。6/13/202413§12.2煤巷施工一、鉆眼爆破法掘進煤巷

(一)破煤方法由于煤比較容易破碎，在煤巷掘進中廣泛采用煤電鉆進行打眼，炮眼深度一般為1.5~2.5m。炮眼布置方式和巖巷的炮眼布置方式基本相同，一段情況下都采用斜眼掏槽形式，為了防止崩倒支架，掏槽眼布置在工作面中下部。當煤巷掘進斷面內(nèi)有較軟煤層時，掏槽眼應(yīng)布置在軟煤層中，可用扇形或半楔形掏槽，如圖12-5所示。6/13/202414§12.2煤巷施工煤巷掘進同樣要推廣光面爆破和毫秒電雷管全斷面一次爆破。在有瓦斯的煤層中，毫秒電雷管只能使用前五段，即毫秒電雷管的總延期時間不能超過130ms，以確保爆破時的安全。由于煤層較松軟，為了達到良好的光面爆破效果，巷道周邊眼要與頂幫輪廓線保持適當?shù)木嚯x。這個距離，硬煤一般取150~200mm；中硬煤取200~250mm；軟煤取250~400mm。周邊眼的裝藥量也應(yīng)適當減少，并根據(jù)煤質(zhì)軟硬和炮眼的深度進行調(diào)整。一般在硬煤和中硬煤中，炮眼深度為1.5m時，周邊眼的藥量要比輔助眼少裝1.0~1.5個藥卷，在軟煤中少裝2個藥卷，以免發(fā)生超挖現(xiàn)象。周邊眼的間距與最小抵抗線的比值一般采用1.1~1.3，在施工中，這些數(shù)據(jù)還要結(jié)合具體條件，反復(fù)實踐，從而得出切合實際的最優(yōu)參數(shù)。6/13/202415§12.2煤巷施工

(二)裝煤方法我國煤巷掘進中常用的裝煤方法有人工裝煤和機械裝煤兩種。人工裝煤，工人勞動強度大，勞動生產(chǎn)率低，巷道掘進速度慢，逐漸被機械裝煤所替代。目前我國煤巷掘進中常用的裝煤機械是ZMZ-17型扒爪式裝煤機，其外形如圖12-6所示，它適用于斷面4m2以上、凈高1.6m以上的煤巷及傾角10。以下的上下山。該機由扒爪、可彎曲的鏈板輸送機及履帶行走部組成。生產(chǎn)能力為50t小，履帶行走速度為17.5m/min，其尾部鏈板輸送機部分可以回轉(zhuǎn)45。，機器外形尺寸，長×寬×高等于6315mm×l500(1390)mm×2200(920)mm，機器質(zhì)量4010kg。這種裝煤機能連續(xù)裝載，效率高。用履帶行走，機動靈活適應(yīng)性強，裝載寬度不受限制，而且清底干凈，是保證持續(xù)高效和快速掘進的一種裝載設(shè)備。ZMZ-17型扒爪式裝煤機不僅能使用于煤巷掘進，也可用于半煤巖巷道的施工，但在使用時，煤和巖石最好分裝，因為機器是按裝煤設(shè)計的，裝巖時必須注意減輕其負荷，以利于其安全運轉(zhuǎn)。為了充分發(fā)揮其效能，同時必須配備相應(yīng)的轉(zhuǎn)載運輸設(shè)備，阜新平安礦用它在個煤巖巷掘進中，創(chuàng)造了單巷月進尺2535.4m的好成績。

6/13/202416§12.2煤巷施工在煤巷和半煤巖巷斷面能滿足裝載要求時，同樣也可以采用耙斗裝載機進行裝載。為滿足小斷面煤巷裝車的需要，各礦可自制一些小型裝煤轉(zhuǎn)載機械，它不僅能減輕工人勞動強度，而且也比人工裝車效率提高幾倍。如刮板轉(zhuǎn)載裝車機(圖12-7)，其上部是一個60型刮板機改裝成的，下部是普通平板車，刮板輸送機的坡度可以調(diào)節(jié)，下邊設(shè)有轉(zhuǎn)盤可以水平轉(zhuǎn)動刮板槽，以適應(yīng)不問方向裝車的需要。6/13/202417§12.2煤巷施工再如，開灤馬家溝煤礦曾利用MZ-1.2型煤電鉆作動力，帶動一個小轉(zhuǎn)載機工作，這種小轉(zhuǎn)載機的轉(zhuǎn)載部是用v形刮板輸送機改裝的，下部用一對礦車車輪作行走部，各部分均可拆卸，搬運很方便，其傳動系統(tǒng)如圖12-8所示。6/13/202418§12.2煤巷施工二、煤巷掘進機掘進煤巷

(一)煤巷掘進機煤巷掘進采用鉆眼爆破法有不少缺點，如施工工序多、施工速度慢、勞動強度大、勞動效率低和圍巖易受爆破的震動破壞等。隨著采煤工作面機械化程度的不斷提高，采煤工作面的推進速度越來越快，在這種情況下，便要求巷道的掘進速度也必須相應(yīng)地提高，以實現(xiàn)采掘平衡。提高煤巷掘進機械化程度是煤礦生產(chǎn)的要求，采用較多的掘進機械就是煤巷掘進機。煤巷掘進機能夠把掘進中破煤、裝煤、轉(zhuǎn)載等工作用一臺機器完成，有的掘進機上還裝有錨桿鉆裝機，可同時完成支護工作。它與鉆眼爆破法相比，具有工序少、速度快、效率高、質(zhì)量好、施工安全、勞動強度小等優(yōu)點。6/13/202419§12.2煤巷施工近幾年來，我國煤巷掘進機械化發(fā)展迅速，各大煤業(yè)集團以及一些礦業(yè)建設(shè)集團都裝備了不同型號的煤巷掘進機，目前我國研制、引進和中外合作生產(chǎn)的煤巷掘進機有25種型號。其中性能好，質(zhì)量穩(wěn)定的掘進機有ELMB型、EL-90型、EM1A-30型、AM-50型及MRH-S100-41(S-100)型五種掘進機。這些掘進機的主要技術(shù)特征見表12-2。6/13/202420§12.2煤巷施工6/13/202421§12.2煤巷施工這五種煤巷掘進機的構(gòu)造及工作原理大體相同，都屬于部分斷面巷道掘進機，它是用截桿(或稱懸臂)前端的截頭伸入煤體旋轉(zhuǎn)破煤的，根據(jù)截剖布置方式的不同，懸臂式工作機構(gòu)有橫軸式和縱軸式兩種，其割煤方式如圖12-9所示。6/13/202422§12.2煤巷施工1．ELMB型煤巷掘進機ELMB型煤巷掘進機由工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)、行走機構(gòu)、噴霧系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成，其構(gòu)造如圖12-10所示。6/13/202423§12.2煤巷施工(1)工作機構(gòu)。工作機構(gòu)由截割頭、減速器、電動機、導(dǎo)軌架、回轉(zhuǎn)座、回轉(zhuǎn)油缸、升降油缸和推進油缸等部件組成。如圖12-11所示，截割頭上按螺旋形布置有30個截齒。截割頭由一臺55kW電動機經(jīng)二級行星輪減速器帶動，以56r/min的轉(zhuǎn)速進行落煤或破巖。截割頭、工作臂、電動機和減速器四個部件組成一個整體，利用推進油缸使截割部在導(dǎo)軌內(nèi)作前后整體滑動，實現(xiàn)機體不動而截割頭可自動鉆進和回縮?；瑒拥淖畲笮谐虨?00mm，導(dǎo)軌架安設(shè)在回轉(zhuǎn)座上，可隨回轉(zhuǎn)座同樣轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)座是支承整個工作機構(gòu)的承載部件，它通過回轉(zhuǎn)軸承和底座固定在主機架上，利用升降油缸和回轉(zhuǎn)油缸使截割部上下和左右運動，即可切割出所需要的巷道斷面形狀。(2)裝運機構(gòu)。裝運機構(gòu)由組合鏟板、扒爪式裝載機、雙邊鏈刮板輸送機和裝運油馬達等組成。裝運機構(gòu)的最大特點是裝載和運輸是聯(lián)動的，刮板輸送機的主動鏈由裝在機頭兩側(cè)的2臺擺線液壓馬達驅(qū)動，通過刮板鏈帶動刮板輸送機尾鏈輪轉(zhuǎn)動。然后傳遞到裝載機構(gòu)扒爪減速器的輸入軸，扒爪減速器的輸出軸帶動裝載部的扒爪運動，使扒爪以30次/min的速度不斷地扒取落煤或矸石。6/13/202424§12.2煤巷施工(3)轉(zhuǎn)載機構(gòu)。為使掘進機能向不同配套的運輸設(shè)備卸煤，機器后面安裝了膠帶轉(zhuǎn)載機，轉(zhuǎn)載機構(gòu)由帶式輸送機、輸送機轉(zhuǎn)座、升降油缸和回轉(zhuǎn)油缸組成。輸送機轉(zhuǎn)座與掘進機主機架連接，轉(zhuǎn)座由水平油缸推動可繞立軸向左右各擺動20。，以適應(yīng)不同的卸載位置。安裝在轉(zhuǎn)載機后架下部的升降油缸，不僅支撐轉(zhuǎn)載機，也可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)載機的卸載高度，其調(diào)節(jié)范圍為730~2160mm。轉(zhuǎn)載機的主動滾筒用一臺擺線式液壓馬達直接驅(qū)動。

(4)行走機構(gòu)。行走機構(gòu)為履帶式，由履帶板、主鏈輪、導(dǎo)向輪、托鏈輪、文重輪、履帶架及主機架等組成。左右履帶架通過銷軸與主機架連接，分別由一臺內(nèi)曲線大扭矩馬達通過花鍵軸直接帶動鏈輪再經(jīng)履帶板與驅(qū)動輪的嚙合，實現(xiàn)履帶的運動；通過操縱換向閥，可實現(xiàn)機器的前進、后退及左右轉(zhuǎn)彎等動作。正常情況下行走速度為2.86m/min，若空載調(diào)動機器時，可通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)回路合流，將行走速度提高到5.04m/min。

(5)噴霧系統(tǒng)。為了防塵和降溫，該機裝備了噴霧系統(tǒng)，包括內(nèi)噴霧、外噴霧和引射器三部分，供水泵采用PB80/35型噴霧水泵，水泵輸出的壓力水經(jīng)水門分成3條水路同時工作。6/13/202425§12.2煤巷施工內(nèi)噴霧的19個噴嘴按螺旋線布置在截割頭上，截割頭切割煤壁時，噴嘴也隨截割頭旋轉(zhuǎn)，噴出的水霧滲進煤壁中，形成濕式切割，除降低煤塵外，還可大幅度降低刀齒溫度，防止磨擦火花，確保生產(chǎn)安全，噴嘴工作水壓為1.5MPa。外噴霧布置在截割頭后面的工作臂上，8個噴嘴呈馬蹄形分布，噴出的水霧擴散后將截割頭包圍，以提高降塵效果，噴嘴工作水壓為1MPa。引射噴霧器由噴嘴、引射風筒和底板組成，壓水力由噴嘴射出時在風筒后部形成負壓區(qū)，帶有煤塵的空氣被吸入并隨水霧一起射向前方，引射噴霧器安裝在工作機構(gòu)導(dǎo)軌架前方的兩側(cè)，噴嘴工作水壓為1MPa。

(6)液壓系統(tǒng)。掘進機的裝運、行走、轉(zhuǎn)載等各機構(gòu)都采用液壓傳動。整個液壓系統(tǒng)由一臺45kW雙輸出軸電動機帶動一臺CBZ2063/032型和一臺CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵，2臺雙聯(lián)齒輪泵分別向工作機構(gòu)、行走機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機構(gòu)4個液壓回路供油，液壓油采用N68號普通液壓油，油箱容積為700L。

(7)電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)由KBJM-125/660礦用隔爆型兼安全火花型電氣箱和LHJM礦用安全火花型操作箱組成。電氣系統(tǒng)具有失壓、過載、斷相、短路、漏電閉鎖保護和顯示以及截割功率負荷顯示功能，可保證掘進機安全可靠地使用。掘進機的總功率為100kW。6/13/202426§12.2煤巷施工2．其他掘進機簡介AM-50型掘進機是由奧地利引進的一種懸臂橫軸式掘進機。1989年由淮南煤礦機械廠實現(xiàn)全部國產(chǎn)化，是我國目前使用的掘進機中較好的一種機型。它具有切割斷面大、切割硬度高、機體外形尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便和維護容易等特點。與ELMB型掘進機相比，它在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了懸臂橫軸式切割機構(gòu)，轉(zhuǎn)載部分采用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機。1989年開灤錢家營礦用該機曾創(chuàng)煤巷單孔月進2211.2m的全國最高紀錄。EL-90型掘進機是我國自行設(shè)計和制造的半煤巖巷掘進機，該機屬于懸臂縱切割方式，切割f＝6的中等硬巖和硬煤的性能比較好，也能適應(yīng)大斷面巷道掘進的要求。在兗州鮑店礦使用時，最高月進尺達748m。EMlA-30型煤巷掘進機是適用于小斷面采準巷道綜合掘進機械化的主要配套設(shè)備。適用于斷面為6~12m2，巖石普氏系數(shù)f≤4的巷道。與ELMB相比，它的行走機構(gòu)和裝運機構(gòu)不是液壓馬達傳動，而是采用電動驅(qū)動；裝煤機構(gòu)采用雙環(huán)刮板，雙環(huán)刮板裝載機構(gòu)由鏟鏈、刮刀緊鏈裝置和減速器等部件組成，對稱均布在鏟板兩側(cè)，每個刮板鏈上裝有6把刮刀，刮板裝載機構(gòu)與中間輸送機同步運轉(zhuǎn)。6/13/202427§12.2煤巷施工

(二)煤巷施工機械化作業(yè)線采用掘進機掘進煤巷時，必須有一套與之相適應(yīng)的機械運輸設(shè)備，它們相互配置形成一條機械化作業(yè)線，這是加快煤巷掘進速度和提高勞動生產(chǎn)率的根本途徑。目前常用的煤巷施工機械化作業(yè)線有以下幾種：1．掘進機-刮板輸送機機械化作業(yè)線該作業(yè)線的主要設(shè)備是煤巷掘進機和刮板輸送機，是目前國內(nèi)采用較多的機械化作業(yè)線。掘進機截割下來的煤(巖)經(jīng)裝載機構(gòu)，轉(zhuǎn)載機卸給其下方的刮板輸送機，經(jīng)刮板輸送機輸送卸載到煤倉或其他運輸設(shè)備上。當刮板輸送機與掘進機的橋式轉(zhuǎn)載機配套使用時，需要將膠帶小車拆掉，換上落地車，落地車輪騎在刮板輸送機槽幫兩側(cè)，隨掘進機向前掘進而沿槽幫運行。掘進機向前掘進達到橋式轉(zhuǎn)載機的最大搭接長度后，需要停機接長刮板輸送機。因此該作業(yè)線雖然在機器工作時能連續(xù)運輸，但由于頻繁接長刮板輸送機，仍然存在間斷運輸、勞動強度大、占用人員多的問題，該作業(yè)線主要適用于巷道坡度變化大、巷道長度較短的條件。6/13/202428§12.2煤巷施工2．煤巷掘進機-可伸縮雙向帶式輸送機機械化作業(yè)線該作業(yè)線的主要設(shè)備是煤巷掘進機和可伸縮雙向帶式輸送機，是我國目前綜掘機械化中最先進的一種，在大型煤礦的區(qū)段平巷掘進中得到了廣泛使用，并取得很好的經(jīng)濟效果。掘進機切割下來的煤經(jīng)裝運機構(gòu)、橋式轉(zhuǎn)載機、可伸縮雙向帶式輸送機再卸至其他運輸設(shè)備上，帶式輸送機向外送煤的同時，在帶式輸送機的下膠帶上能向工作面運送各種材料，使上膠帶出煤和下膠帶(回空膠帶)進料形成一個運輸系統(tǒng)。為減少接長膠帶輔助時間，膠帶可儲存100m的長度。掘進工作面延長帶式輸送機的方法如圖12-12(a)所示。掘進機在工作面向前掘進到橋式轉(zhuǎn)載機的最大搭接長度以后，掘進機后退使其尾部與可伸縮膠帶式輸送機尾部連接，同時將可伸縮帶式輸送機的外段帶式輸送機尾部與中間架部分的連接裝置脫開，如圖12-12(b)所示；通過掘進機前移，將外段帶式輸送機機尾部拖前12~15m，如圖12-12(c)所示，然后在預(yù)留的間隔空間中進行中間架的組裝工作。6/13/202429§12.2煤巷施工這種機械化作業(yè)線的主要特點是：可充分發(fā)揮掘進機的生產(chǎn)效率，切割、裝載、運輸生產(chǎn)能力大，掘進速度快，上膠帶出煤，下膠帶運料，膠帶延長速度快(每延長12m膠帶僅需30min)，并可利用伸縮膠帶接長時間進行工作面永久支架安設(shè)工作，有效地利用掘進循環(huán)時間。該機械化作業(yè)線主要適用于連續(xù)掘進的獨頭巷道長度大于800m的條件，開灤錢家營礦采用AM-50型掘進機，配用SDJ-44型伸縮式帶式輸送機和SGW-40型輸送機，創(chuàng)造了半煤巖巷單巷月進1421m和煤巷單巷月進2211.2m的好成績。

6/13/202430§12.2煤巷施工3．煤巷掘進機－梭式礦車(或倉式列車)機械化作業(yè)線該作業(yè)線由煤巷掘進機、梭式礦車(或倉式列車)、電機車等九部分組成。掘進切割下來的煤經(jīng)裝載機構(gòu)，膠帶轉(zhuǎn)載機卸入梭式礦車(倉式列車)，然后通過梭式礦車(或倉式列車)車箱底板上刮板輸送機逐漸運向后部，直至均勻裝滿倉式列車，然后由電機車牽引至卸載地點。該機械化作業(yè)線不能平行作業(yè)，使掘進機效率不能充分發(fā)揮，適用于裝卸地點距離較短的巷道，井下必須有卸載站。大同礦區(qū)曾采用此作業(yè)線，最高月進尺達2405m。4．煤卷掘進機－吊掛式肢帶轉(zhuǎn)載機－礦車、電機車機械化作業(yè)線該作業(yè)線對采用金屬永久支護、礦車運輸?shù)男嗝嫦锏肋m用。為了提高掘進效率，減少調(diào)車次數(shù)和調(diào)車停機時間，在巷道轉(zhuǎn)彎半徑允許的前提下盡量先用長度較大(可容8-10輛礦車)的吊掛式膠帶轉(zhuǎn)載機，如圖12—13所示。吊掛式膠帶轉(zhuǎn)載機一端與掘進機相連，另一端通過行走導(dǎo)輪吊掛在巷道頂板專設(shè)的單軌梁上，隨掘進機向前掘進，吊掛膠帶轉(zhuǎn)載機隨著一起向前移動。6/13/202431§12.2煤巷施工該機械化作業(yè)線，不能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，掘進機工時利用率低，掘進速度與其他機械化作業(yè)線相比較低，另外永久支架的安裝質(zhì)量要求比較嚴格，輔助工程量較大，多在輸送機運煤系統(tǒng)未建成前采用。6/13/202432§12.2煤巷施工三、煤巷支護針對煤巷壓力大、巖石變形和移動速度大的特點，常采用壓縮性較大的金屬支架和先進的錨桿聯(lián)合支護系統(tǒng)支護。在松軟的厚煤層和中厚煤層頂板破碎時掘巷，為了施工作業(yè)的安全，必須采用前探梁支架。當在“三軟”煤層(頂板、底板、煤層強度較小)，復(fù)合頂板和再生頂板煤層掘進巷道時，可推廣使用“三小”(小直徑鉆孔、小直徑藥卷和小直徑鉆桿)鉆爆新工藝，以提高掘進效率和維護好頂板。6/13/202433§12.3半煤巖巷施工當巷道在薄煤層中掘進時，為了保證巷道的高度和坡度不變，必定有部分巷道斷面位于巖層中，把這種情況稱之為挑頂或臥底。當巖層占掘進工作面積1/5~4/5(不包括1/5及4/5)時，就稱為半煤巖巷道，半煤巖巷道的施工方法與巖巷和煤巷的施工方法基本相同，本節(jié)僅就半煤巖巷道的施工特點加以簡要敘述。

6/13/202434§12.3半煤巖巷施工一、半煤巖巷道采石位置的選擇在半煤巖巷道施工中，根據(jù)采石的位置不同，一般有挑頂、臥底、挑頂兼臥底三種情況，如圖12-14所示，具體采用哪種方式為好要根據(jù)生產(chǎn)使用的要求以及施工、維護的難易程度綜合考慮。一般情況下，應(yīng)盡可能采用臥底的方式，從而保證頂板的完整性和穩(wěn)定性；只是在煤層上部具有薄層假頂時，才采用挑頂?shù)姆绞剑粚τ趨^(qū)段回風巷，由于它還兼有向來煤工作面下料的用途、最好也采用挑頂?shù)姆绞骄蜻M。在實際生產(chǎn)過程中，由于煤層起伏變化，也為了保證巷道的順直和有一定的坡度，在—條半煤巖巷道施工中，挑頂或臥底并非是固定不變的，有時挑頂、臥底、挑頂兼臥底的三種方式往往都可能出現(xiàn)，甚至暫離煤層進行全巖掘進的情況也是會出現(xiàn)的。6/13/202435§12.3半煤巖巷施工二、炮眼布置特點由于煤比巖石軟，掏槽眼一般都布置在煤層部分，采用斜眼掏槽，如圖12-15所示。半煤巖巷道在施工過程中，掘進所用的鉆眼設(shè)備應(yīng)盡量做到動力單一，最好煤巖都用煤電鉆鉆眼，但在煤與巖的硬度相差較大時，也可選用二種不同動力的鉆眼設(shè)備。

6/13/202436§12.3半煤巖巷施工三、施工組織特點半煤巖巷道的施工組織方式有兩種：一是煤巖不分掘分運，全斷面一次掘進；二是煤巖分掘分運。第一種方式全斷面掘進，工作組織簡單，巷道掘進速度快，但所出的煤灰分很高，煤的損失也大，這種施工組織方式，主要適用于煤層厚度小于0.5m、煤質(zhì)差的半煤巖巷。第二種方式，即分掘分運的施工組織方式能保證煤的質(zhì)量，克服了第一種方式的缺點，但工作組織較復(fù)雜，掘進速度慢。選擇哪一種施工組織方式，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)礦井的采掘平衡關(guān)系，經(jīng)濟效益。以及資源的利用等實際情況全面考慮。當采用全斷面一次掘進時，其施工方法與一般煤巷相同。采用煤巖分掘分遠方式時，一般采用煤層工作面超前于巖石工作面的臺階工作面施工法，當煤層厚度大于1.2m時，巖石工作面可以鉆垂直炮眼，這樣鉆眼和爆破效果較好，如圖12-16(a)、(b)所示。若煤層較薄，巖石工作時的炮眼仍平行于巷道軸線方向，掘進工作的具體要求與固定分層施工法相同，如圖12-16（c）、（d）所示。6/13/202437§12.3半煤巖巷施工6/13/202438§12.4上下山施工上山和下山都是采區(qū)巷道中的傾斜巷道。自運輸水平向上傾斜的巷道稱為上山，向下傾斜的巷道稱為下山，上山和下山在掘進時，均可從下向上施工(常稱上山掘進)也可由上向下施工(常稱下山掘進)。

6/13/202439§12.4上下山施工一、上山掘進上山一般都是由運輸水平從下向上掘進，但在有瓦斯的煤層中，如無專門措施，只能由上水平向下掘進。

(一)鉆眼爆破工作在上山掘進施工中，要特別注意兩個問題：一是要嚴格按照上山底板設(shè)計的傾角施工，防止底板“上漂”；二是要避免爆破時拋擲出來的巖石崩倒棚式支架。因此在炮眼布置時，采用底部掏槽(距底板1m左右)，掏槽眼的數(shù)目視巖石性質(zhì)而定。若沿煤或軟巖層掘進，可采用三星掏槽，如圖12-17所示，其中下邊兩個炮眼的角度及深度一定要掌握好。當巖石較硬時，底眼要適當下插，一般插入底板200mm左右，并要多裝藥。上方的一個掏槽眼，應(yīng)沿巷道軸線方向稍向下傾斜一些。在煤或軟巖中掘進，同樣要采用光面爆破，以利永久支護。

6/13/202440§12.4上下山施工

(二)通風工作由于上山掘進是由下向上施工的，而瓦斯比空氣輕，在工作面附近易于積聚，所以通風工作尤為重要，應(yīng)注意加強工作面通風和瓦斯檢查。在地質(zhì)條件不復(fù)雜的情況下，軌道上山和輸送機上山或人行上山一般可同時掘進，每隔一定距離(20~30m)用聯(lián)絡(luò)巷貫通，以利于通風。同時也可以利用聯(lián)絡(luò)巷作為躲避硐，如果是單巷掘進，當瓦斯量不大時，可采用雙通風機，雙風筒壓入式通風。但必須每隔75~100m，另掘一躲避硐，無論工作期間還是交接班時，就是在因故臨時停工時，都不難停風。如果因檢修停電等原因停風時，全體人員必須撤出工作面，待恢復(fù)通風并檢查瓦斯后，才準進入工作面；在高瓦斯礦井中，如果上部風巷已掘好，則可利用鉆孔解決通風問題，否則宜采用由上向下施工法。6/13/202441§12.4上下山施工(三)裝巖工作在進行上山掘進施工過程中，爆破下來的煤(巖)可以依靠自重下滑，所以裝巖和排矸比較容易。(1)當采用人工裝巖時，配合人工裝巖的運輸設(shè)備，可選擇刮板輸送機或溜槽。刮板輸送機可用在傾角小于25°的上山掘進，鐵溜槽可用于25°~35°的上山掘進，搪瓷溜槽可用于15°~28°的上山掘進。溜槽的使用和安裝都很方便，生產(chǎn)能力大，但粉塵量也大，一般尚需配水沖刷。為了防止矸、煤飛起傷人，應(yīng)在溜槽一側(cè)設(shè)置擋板，并在上山下口設(shè)置臨時貯矸倉，以便裝車。圖12-18所示傾角大于35°的上山，煤(矸)可沿巷道底板自溜，這時應(yīng)在巷道兩側(cè)做出一個密閉的溜矸間，專供煤(矸)下溜，以免傷人或破壞設(shè)備。

6/13/202442§12.4上下山施工

(2)上山掘進時，若采用機械裝巖，則上山傾角小于10°時，可以使用ZMZ-17型裝煤機，配合刮板輸送機運輸；當上山傾角不大于35°時，多采用耙斗裝載機。但在使用耙斗裝載機時，其下滑問題比較突出，這時除在裝載機下部裝設(shè)卡軌器以外，還在裝載機后立柱上裝設(shè)兩個可以轉(zhuǎn)動的斜撐，如圖12-19所示。為使其防滑效果更好，可在斜撐的下部放2—3根枕木阻擋。耙斗裝載機距上山掘進工作面應(yīng)不小于8m，隨著掘進工作面不斷向上推進，耙斗裝載機每隔20~30m移動一次。移動耙斗裝載機可用提升絞車，如果上山傾角大，可用提升絞車和耙斗裝載機的絞車聯(lián)合作業(yè)，同時向上牽引。6/13/202443§12.4上下山施工為了提高耙斗裝載機的生產(chǎn)率，耙斗裝載機可配合使用刮板輸送機或溜槽，如圖12-20所示，這時在耙斗裝載機卸載部位需要另加一個斜溜槽。6/13/202444§12.4上下山施工

(四)提升運輸工作在上山掘進中，向工作面運送材料相對來說比較困難，如果是單巷掘進，既要鋪設(shè)鏈板輸送機，又要鋪設(shè)軌道，如圖12-21所示；若是雙巷掘進，則甲巷道輔設(shè)刮板輸送機，乙巷道鋪設(shè)軌道，用礦車向工作面運送材料。這時，甲巷道所需材料可經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷搬運，乙巷道的煤(矸)可由礦車直接運出，也可用聯(lián)絡(luò)巷鋪設(shè)的刮板輸送機轉(zhuǎn)運到甲巷的刮板輸送機上，集中外運。6/13/202445§12.4上下山施工提升或下放時，可用設(shè)在上山與平巷相接口處一側(cè)的專用提升絞車(圖12-22)，鋼絲繩牽引至工作面繞過一固定滑輪(也稱回頭輪)用掛鉤掛在礦車上。凡是傾角小于30°的上山，在掘進過程中都可以用礦車提升材料或運出煤、巖。但必須注意的是，在安設(shè)滑輪時務(wù)必做到簡便和牢固。如果上山斜長超過提升絞車纏繩量時，則需要隨著上山掘進工作面向前推移，不斷在向上山中開鑿的躲避硐(30~50m開鑿一個)內(nèi)增設(shè)提升絞車，分段提升，如圖12-23所示。6/13/202446§12.4上下山施工(五)支護工作在上山施工過程中，由于頂板巖石受重力作用，有沿傾斜向下滑動的趨勢，因此在架支架時，支架腿要向傾斜上方與頂板、底板垂線間呈一夾角，這個夾角稱為迎山角(圖12-24中的β角)，其角度大小取決于上山的傾角。及圍巖的穩(wěn)定性。當上山傾角α＜30°~45°時，一般每傾斜6°~8°，便應(yīng)具有1°的迎山角。為了防止爆破時崩倒支架，對支架還應(yīng)加固，一般是在支架之間設(shè)拉桿及撐木，巖上山傾角α≥45°時，為了防止底板巖石下滑，尚需沒底梁，這時支架就變成一個封閉的框式結(jié)構(gòu)了。若在上山掘進中采用錨噴支護，錨噴支護施工工藝與平巷、下山基本相同，錨桿應(yīng)盡量垂直上山頂板與側(cè)幫，噴射混凝土永久支護可滯后掘進工作面一段距離(20~40m)。與掘進工作平行進行。如砌筑石材支架，則砌碹工作應(yīng)由下沿傾斜方向向上進行。6/13/202447§12.4上下山施工二、斜井及下山施工下山是由運輸水平由上向下掘進，在下山掘進過程中，裝巖運輸都比掘進上山時困難，搞好工作面積水的排放也是下山施工的主要特點，另外，在安全上則要特別注意預(yù)防跑車事故。斜井施工與下山施工有相似之處，主要介紹斜井施工特點。

6/13/202448§12.4上下山施工

(一)破巖、裝巖及提升在斜井施工中，主要采用鉆眼爆破法進行破巖，實踐證明淺眼多循環(huán)的施工作業(yè)方式，輔助作業(yè)占用循環(huán)時間長，設(shè)備效能不能充分發(fā)揮，施工速度和效率難以提高。根據(jù)我國目前常用的鑿巖機和爆破器材，應(yīng)該推廣中深孔全斷面一次光面爆破和拋碴爆破技術(shù)。中深孔爆破一般需要采用直眼掏槽或直眼與斜眼混合掏槽。斜井掘進中為了取得較好的拋碴效果，底眼上部輔助眼(或?qū)ｉT打一排拋碴眼)的角度比斜井傾角小5°~10°；加深底眼200~300mm，使眼底低于巷道底板200mm，加大底眼裝藥量，底眼最后起爆(拋碴爆破后，碴堆距工作面以4~5m為宜)。另外，在施工中應(yīng)特別注意斜井的坡底，使其符合設(shè)計要求。斜井掘進工作面往往會有積水，所以應(yīng)選用抗水炸藥、毫秒延期電雷管全斷面一次爆破。裝巖與提升工作是斜井掘進過程中的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是影響掘進速度的關(guān)鍵，占掘進循環(huán)總時間的60％~70％，因此應(yīng)盡量采用機械裝巖。6/13/202449§12.4上下山施工目前我國在斜井施工中，常用的裝巖機械是耙斗裝載機，在使用過程中應(yīng)特別注意防止耙斗裝載機下滑。當斜井傾角α＜25°時，除用耙斗機本身的卡軌器進行固定外，還應(yīng)增設(shè)兩個大卡軌器，如圖12-25所示。大卡軌器一端固定在裝載機臺車后立柱上，另一端卡固在鋼軌上。當斜井傾角α＞25°時，除增設(shè)上述的大卡軌器外，還應(yīng)另設(shè)一套防滑裝置。如用4副U形卡子把車輪和鋼軌一起卡住，也有在巷道底板上鉆兩個1m左右深的眼，楔入兩根圓鋼或鋼軌撅子，用鋼絲繩套將耙斗裝載機拴住?？傊?，防滑裝置應(yīng)安卸簡便，使用牢固(圖12-26)。6/13/202450§12.4上下山施工6/13/202451§12.4上下山施工另外，在斜井施工中使用耙斗裝載機能起到阻擋跑車的作用，掘進工作面比較安全。斜井提升工作中，主要使用的提升設(shè)備是礦車和箕斗，但無論使用哪一種，出矸都是不連續(xù)的，所以應(yīng)使用提升能力和速度較大的提升絞車。刮板輸送機也可以使用，但只能用在斜井傾角小于25°的情況。斜井傾角小于30°，可以使用礦車也可以使用箕斗，斜井傾角30°以上時只能使用箕斗。根據(jù)我國斜井和下山掘進的經(jīng)驗，使用箕斗提升裝載簡便，提升聯(lián)接裝置安全可靠，特別是使用大容積箕斗，能有效地增大提升量，加快掘進速度。我國采用的箕斗有后卸式、前卸式和無卸載輪前卸式三種型式，其中無卸載輪前卸式箕斗使用效果較好。其優(yōu)點是：由于去掉了箕斗箱體兩側(cè)突出的卸載輪，可以避免箕斗運行中發(fā)生掛碰管纜、設(shè)備與人員等事故；加大了箕斗有效裝載寬度，提高了巷道斷面利用率；卸載快(7~11s)；結(jié)構(gòu)簡單，便于檢修。其缺點是：過卷距小，僅0.5m左右，要求提升絞車有可靠的行程指示器；卸載結(jié)構(gòu)如圖12-27所示，卸載時操作不當，卸載沖擊力大，易引起絞車過負荷，并可能使卸載架變形。卸載時利用安設(shè)在矸石倉中的活動軌翻卸，如圖12-28所示。

6/13/202452§12.4上下山施工6/13/202453§12.4上下山施工采用箕斗提升時，斜井上部需設(shè)矸石倉，這種提升方式多用于長度比較大的主要斜井，特別是將來生產(chǎn)時安設(shè)帶式輸送機的斜井，此矸石倉可作為生產(chǎn)時間的煤倉之用。在我國斜井施工中，陜西銅川基建公司二處創(chuàng)下了月進705.3m的好成績，所用的箕斗為4m3的無卸載輪的前卸載式箕斗。

6/13/202454§12.4上下山施工(二)排水與治水斜井下山掘進時，妥善處理涌水和工作面積水是加快掘進速度、保證工程質(zhì)量的重要工作，對水的處理，應(yīng)視其來源和大小不同，采取不同措施。

(1)截。如果是上部平巷水溝漏水，應(yīng)采用混凝土或陶管將上部水溝密封起來；如果是由于斜井上部的含水層、斷層或裂隙涌水，可以在斜井底板每隔10~15m挖一道橫向水溝，將水引入縱向水溝中，然后再導(dǎo)入腰泵房水倉，由臥泵轉(zhuǎn)排至上部水平水倉，從而盡量減少流人工作面的水量。

(2)排。根據(jù)斜井掘進工作面的涌水大小，可采用不同的排水方法，當涌水量小于6m3/h時，可用氣動或電動潛水泵將工作面積水直接排人提升容器內(nèi)與矸石一起運出。目前常用的有QOB-15N氣動隔膜潛水泵，該潛水泵吸程大(7m)、揚程高(58m)、噪聲小于80dB、壽命長，是較理想的掘進迎頭排水設(shè)備。也可采用噴射泵排水，但揚程不得超過50m。當涌水量小于30m3/h時，也可以通過中間排水機具(氣/電動潛水泵、噴射泵)，將工作面積水排入臥泵房水倉，再由臥泵排出，如圖12-29所示。6/13/202455§12.4上下山施工噴射泵是利用高壓水由噴嘴高速噴射形成負壓，從而吸取工作面積水的排水設(shè)備。它的特點是：占地面積小，移動方便，爆破時容易保護，不易損壞，不怕吸人泥砂、碎石、木屑和空氣。雖然噴射泵效率較低，耗電量大，但使用仍很廣泛，其結(jié)構(gòu)如圖12-30所示。當涌水量大于30m3/h時，可由臥泵直接排出，如果斜井或下山斜長較長(一般超過200m)，可在斜井下山適當位置設(shè)腰泵房，進行分段接力排水。

(3)注。當工作面涌水量很大時，采取消極強排的方法不能解決問題，就應(yīng)該采用在含水層中進行注漿的方法進行封水，實現(xiàn)打干井，這對加快掘進速度很有效果。

6/13/202456§12.4上下山施工三、安全工作斜井、下山施工中，最突出的安全問題是，由于提升設(shè)備失修、操作不當或提升時遇障礙發(fā)生過負荷等原因，有可能發(fā)生提升容器跑車造成人身傷亡事故，為此必須設(shè)置預(yù)防跑車的安全裝置和擋車器。設(shè)置于斜井井口或下山上部的阻車器(圖12-31)是將兩根等長的彎軌1焊在一根橫軸2上，再用軸承3將橫軸固定在軌道下部專設(shè)的道心槽內(nèi)。由于彎軌尾部帶有配重，平時保持水平，而頭部則抬起高出軌面，正好阻擋礦車的輪軸而防止跑車。需下放礦車時，踏住踏板4，使彎軌頭部低于軌面，礦車通過后，松開踏板，彎軌借配重自動復(fù)位。提升礦車時，輪軸碰撞彎軌頭部，使之倒下而順利通過，然后彎軌借配重又自動復(fù)位。

6/13/202457§12.4上下山施工6/13/202458§12.4上下山施工設(shè)于上山工作面上方的擋車器類型很多，常用的有鋼絲繩擋車簾，如圖12-32所示；鋼絲繩擋車器如圖12-33所示。在斜井施工過程中，除設(shè)置阻車器、擋車器外，還常在提升鉤頭前連接一鋼絲繩圈，提升時將此圈套住礦車，這樣當插銷脫出或聯(lián)接裝置失靈時，礦車即被鋼絲繩圈兜住，不致發(fā)生跑車事故。6/13/202459§12.5采區(qū)巷道施工的技術(shù)和安全措施采區(qū)巷道是直接為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的，大多數(shù)巷道都是沿煤層開鑿的，當遇到地質(zhì)變化就應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)的要求適當調(diào)整巷道的位置，這就要求必須加強礦井地質(zhì)工作，盡量搞清井田范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，在巷道掘進之前，要根據(jù)鄰近已掘的巷道和鉆孔資料繪制預(yù)想的地質(zhì)圖，用以指導(dǎo)巷道的掘進方向。已掘的巷道位置及地質(zhì)情況，要及時填入工程實測圖，以便及時檢查巷道的掘進方向，并累積實測的地質(zhì)資料。采區(qū)中間巷道的掘進，如果條件允許，可等到上山全部或部分掘完后再進行施工，這樣就可以根據(jù)掘進上山所得到的詳細地質(zhì)資料，來指導(dǎo)采區(qū)中間巷道的掘進。特別在發(fā)現(xiàn)新斷層時，可由斷層位置來修改采區(qū)中間巷道的位置，以免造成采區(qū)布置不合理的現(xiàn)象。6/13/202460§12.5采區(qū)巷道施工的技術(shù)和安全措施在準備采區(qū)時，必須在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風系統(tǒng)以后，才許可開掘其他巷道。以往從通風及安全作業(yè)的角度出發(fā)，煤巷都采用雙巷掘進，這就增加了許多生產(chǎn)上無用的工程?，F(xiàn)在我國通風設(shè)備和技術(shù)管理水平已大有改觀，凡條件許可的巷道，均推廣了單巷掘進，在施工過程中必須嚴格遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。采區(qū)巷道都要受到采動壓力以及其他地質(zhì)壓力的影響，在選用支護方式和結(jié)構(gòu)時，應(yīng)能適應(yīng)這種動壓的特點，如選用錨噴支護、金屬可縮性支架等，只是在局部穩(wěn)定地區(qū)或不適合錨噴支護的地段，才選用剛性較大的料石或混凝土支護。由于采區(qū)巷道多在煤層和接近煤層的巖層中掘進，工作面往往有瓦斯、煤塵，因此施工中應(yīng)特別注意安全問題，嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度，巷道中必須設(shè)置各種防塵設(shè)備，遵守爆破的規(guī)章制度，以預(yù)防煤塵和瓦斯爆炸；在有煤與瓦斯突出危險的煤層中掘進時，必須采取嚴格的防突措施。6/13/202461§12.5采區(qū)巷道施工的技術(shù)和安全措施采區(qū)巷道施工中還要特別注意防止各種水患，對可能有透水危險的地段，必須堅持“有疑必探，先探后掘”的防水原則。采區(qū)巷道施工中，要加強機電設(shè)備的維修工作，堅持必要的規(guī)章制度，確保一切機電設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和人身安全。由上向下掘進斜巷時，應(yīng)切實做好防止跑車事故的發(fā)生，對各種阻車安全裝置，應(yīng)做到認真檢查，安全可靠。兩巷對頭貫通時，要加強測量工作。當兩個工作面相距15m時，必須停止一個工作面的掘進工作，而由另一個掘進工作面進行貫通。新建礦井的采區(qū)巷道完工期限，要與礦井建設(shè)總工期密切配合；生產(chǎn)礦井采區(qū)巷道的開拓準備工作，應(yīng)根據(jù)本礦的實際情況，準確計算采區(qū)接替時間，既保證及時接替，又要避免過早完工，因巷道閉置過久，增加維護工作量與維護費用，同時還積壓資金。6/13/202462§12.6采區(qū)煤倉施工在礦井生產(chǎn)過程中，為了保證采區(qū)均衡連續(xù)地生產(chǎn)，縮短裝車時間，提成運輸效率，一般都在上山采區(qū)下部車場或下山采區(qū)上部車場設(shè)置采區(qū)煤倉。采區(qū)煤倉按傾角不同分為垂直式和傾斜式。垂直式一般足圓形斷面，而傾斜式一般是拱形斷面，其傾角為60°以上。無論那一種形式，其下口均要收縮成截圓錐形或四角錐形，以適合安裝閘門。采區(qū)煤倉永久支護一般采用料石砌碹或采用混凝土澆筑，壁厚300~400mm，也可用噴射混凝土，噴厚一般為150mm左右。煤倉位于穩(wěn)定堅固的巖居中時，也可以不支護，但下部漏煤口斜面應(yīng)采用混凝土澆筑。如果煤倉深度較大，煤塊在下落時對煤倉的沖擊程度必然加大，這樣就使煤炭的破碎率增加，在一定程度上影響了煤炭的質(zhì)量，這時可以采用螺旋形煤倉。煤倉的施工方法，一般都采用先自下向上掘鑿小反井，然后再自上向下刷大至設(shè)計斷面的施工方法。主要有普通反井法、吊罐反井法6/13/202463§12.6采區(qū)煤倉施工一、普通反井施工法在工作面無瓦斯、巖層穩(wěn)定、無涌水的情況下，采用普通反井施工煤倉是簡便易行的?，F(xiàn)以山東肥城大封煤礦某煤倉施工為例，介紹采用普通反井法施工采區(qū)煤侖的過程。該采區(qū)煤倉的形式為垂直圓形，倉高10.3m，內(nèi)徑3.6m，外徑4.2m，如圖12-34所示。煤倉穿過的巖層為粘土砂巖、粉砂巖、泥灰?guī)r，巖層傾角10。，層理較發(fā)育。該煤倉的施工分三步進行：第一步，自下向上掘小反井；第二步，自上而下刷大至設(shè)計斷面；第三步，自下向上進行永久支護。6/13/202464§12.6采區(qū)煤倉施工(一)掘進小反井小反井斷面為長方形，臨時支護用四角木盤。施工前由測量人員掛好十字中線，按照十字中線架好抬棚，將木盤座落在抬棚上如圖12-35所示，用扒釘與抬棚連接牢固。木盤間距為1m，四個角打有撐柱，撐柱與四角盤也用扒釘釘牢。為防止片幫，空幫高度不得超過1.8m。木盤與巖幫之間均用木板與木楔背牢，小反井掘進至距離帶式輸送機機頭硐室底板2m時，從上方向下掘透。掘進時，用寬200mm、厚80mm的木板搭在木盤上作為臨時工作臺，爆破前拆除，并在人行間的上面鋪設(shè)傾斜擋板，使崩落的殲石集中到殲石間溜至大巷運走。人行間需設(shè)梯子，供人員上下使用。6/13/202465§12.6采區(qū)煤倉施工(二)刷大至設(shè)計斷面反井掘透后，開始自上向下用鉆眼爆破法刷大成直徑為4.2m的圓形斷面，用六角木盤做臨時支架。刷大過程中，材料及工具均由上向下運送。打眼或文護時應(yīng)在小反井上蓋上木板，以保證安全。爆破前，將蓋板拆除，爆破下來的殲石由反井落下，在大巷裝車運走。

(三)砌筑永久支護

(1)固定漏斗座。為了固定漏斗座和加大巷道上部的支撐能力，在大巷頂部設(shè)置四根20號工字鋼梁，工字鋼梁由15kg/m的鋼軌托住，鋼軌兩端插入已砌好的大巷的碹帽上，漏斗座固定在中間兩根工字鋼梁上，如圖12-34所示。漏斗座要求安放水平，且十字中心線必須與大巷的軌道中心線重合，以保證漏斗座不偏不斜，不會在裝車時撒漏煤炭。

(2)用強度等級C15的混凝土澆灌煤倉下部5m段的大巷碹帽。事先在大巷的東肩處敷設(shè)了一根直徑為127mm的傳話鐵管(圖12-34)，澆灌混凝土由兩邊向中間進行，每澆灌300mm厚需認真搗固一遍，混凝土澆灌到與漏斗座上口齊平時暫停。

(3)用強度等級髓0的混凝土澆灌煤倉的圓錐體部分。該項工作最關(guān)鍵的工序是文模板，模板應(yīng)在地面制成并組裝成型，編號下井。支模時，對號入座，這樣不但支模速度快，還能保證工程質(zhì)量。6/13/202466§12.6采區(qū)煤倉施工模板在固定時，先在漏斗口內(nèi)做一木襯，模板的下端直接座在木襯上(圖12-36)，上端用拉桿固定。拉桿的一頭釘在模板上，另一頭撐在巖幫上，全部斜長分三次澆灌，模板長度1m?；炷猎诿簜}頂部帶式輸送機機頭洞室內(nèi)攪拌好以后，沿鐵風筒送下，鐵風筒的下端接有一節(jié)帆布風筒，使混凝土直接灌于模板內(nèi)，一邊澆灌，一邊搗固。每茬均空出100mm的高度，以便下一次支模和保證工程質(zhì)量。為了保證施工安全，防止掉下的物料傷人，煤倉頂部要用木板蓋嚴。6/13/202467§12.6采區(qū)煤倉施工(4)用強度等級C15的混凝土澆灌煤倉壁。首先拆除六角木盤，每次只拆一架，并加固上面的4~5架木盤，然后支模澆灌混凝土，澆灌煤倉壁用的碹骨和模板也是事先做好的，由4個小碹骨組合成一個圓形碹，殖骨釘在模板的接頭處，如圖12-37所示。碹骨的厚度不小于80mm，碹骨的接頭處做成親口式，親口的下面打上垂直撐柱，模板的長度應(yīng)與臨時支架間距相適應(yīng)，按中線支好模板以后，經(jīng)檢查若誤差較大，必須重新調(diào)整。在澆灌煤倉的過程中，應(yīng)注意煤倉內(nèi)設(shè)置的緩沖臺、π形梯和頂蓋梁的位置，隨著向上澆灌混凝土，隨時完成安裝任務(wù)。

(5)拆模：混凝土凝固并達到一定強度后可拆模。首先將下部的漏斗口打開，把拆下的模板從漏斗口放下去：為了保證工作面安全，工作人員必須配置安全帶。在巖層穩(wěn)定、煤倉斷面不大時，也可以由下向上全斷面一次掘噴成巷，有時可以不支護，但下部漏煤口斜面必須采用混凝土澆灌。6/13/202468§12.6采區(qū)煤倉施工二、深孔爆破法深孔爆破法是掘進煤倉的一種較先進的方法，其實質(zhì)為用深孔鉆機自上而下或自下而上沿反井(或煤倉)斷面全高鉆進一組平行深孔，然后一次或分次裝藥，依次順序爆破，形成所需斷面和長度的反井(或煤倉)。這種方法的最大特點是：工人不進入反井(或煤倉)作業(yè)，一般不受巖層破碎的限制，所需設(shè)備少，施工速度快，效率高，施工人員的作業(yè)條件和安全得到了改善。但鉆眼的垂直度要求嚴格，爆破技術(shù)要求高，裝藥困難，炸藥消耗量大。下面以山東兗州北宿煤礦東、西采區(qū)煤倉的施工為例，說明深孔爆破法的施工過程6/13/202469§12.6采區(qū)煤倉施工東、西兩煤倉為垂直圓筒倉，高度分別為7m和8m，直徑為3.4m，噴射混凝土支護，噴層厚度為150mm，煤倉上門與17層煤帶式輸送機上山機頭硐室相接，下口與運輸大巷相通。圖12-38為西采區(qū)煤倉示意圖。在帶式輸送機機頭硐室內(nèi)用TXV—75型液壓鉆機打眼，先沿煤倉中心打一鉆孔，然后再以中心鉆孔為中心在半徑為o．5m的圓周上均勻地打4個鉆孔，這5個鉆孔均與大巷穿透，眼徑都為89mm。爆破所用炸藥為2號巖石硝銨炸藥，藥卷直徑和長度為435mm×180mm，重