西安科技大学

采矿学


金洪伟
安全科学与工程学院

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第8章 水平及倾斜
巷道掘进

目 录

  1. 巷道断面形状及尺寸
  2. 巷道掘进
  3. 煤及半煤岩巷掘进
  4. 倾斜巷道施工的特点
  5. 硐室及交岔点的施工方法特点

第1节 巷道断面形状及尺寸

一、巷道断面形状选择

我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形,只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用不规则的形状、圆形、椭圆形、封闭拱形等。

巷道断面形状

第1节 巷道断面形状及尺寸

二、巷道断面尺寸的确定

《煤矿安全规程》规定,巷道净断面,必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、检修和施工的需要。因此,巷道断面尺寸主要取决于:

  • 巷道的用途;
  • 存放和通过它的机械、器材或运输设备的数量和规格;
  • 人行道宽度与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。
梯形双轨巷道断面尺寸计算图

第2节 巷道掘进

第2节 巷道掘进

一、钻眼爆破

主要工作包括:

  • 工作面炮眼布置
  • 爆破参数确定
  • 装药结构及起爆
  • 钻眼工作

一、钻眼爆破

斜眼掏槽炮眼布置图

一、钻眼爆破

装药结构

一、钻眼爆破

反向装药时,向孔口传播的爆炸波更加强烈,因而其爆破效果好,但不宜在高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井使用。

最好使用多段毫秒雷管,按照规定的起爆顺序全断面一次起爆。

一、钻眼爆破

工作面风水管路布置

一、钻眼爆破

掘进凿岩台车

一、钻眼爆破

钻装机

第2节 巷道掘进

二、装岩与调车

(一)岩石装载设备

岩石装载机的类型很多,其中主要的有铲斗装岩机、耙斗装岩机、蟹爪装岩机、立爪装载机等。


二、装岩与调车

Z-20B型后卸式铲斗装岩机构造示意图

二、装岩与调车

后翻式铲斗装岩机

二、装岩与调车

ZLC-60型铲斗侧卸式装载机构造示意图

二、装岩与调车

侧卸式铲斗装岩机
侧卸式铲斗装岩机
耙斗装岩机

二、装岩与调车

耙斗装岩机

二、装岩与调车

耙斗装岩机

二、装岩与调车

ZS-60型蟹爪装岩机

二、装岩与调车

蟹爪装岩机

二、装岩与调车

LZ-60型立爪装岩机

二、装岩与调车

立爪装岩机

二、装岩与调车

(二) 调车方法及转载设备

1. 固定错车道调车法

固定错车道调车法

二、装岩与调车

2. 浮放道岔调车法

单轨浮放双轨道岔
浮放道岔
浮放道岔

二、装岩与调车

3.转载输送机

胶带转载机连续装岩调车方法示意图

二、装岩与调车

3.转载输送机

胶带转载机

二、装岩与调车

4. 梭式矿车

梭式矿车

二、装岩与调车

4. 梭式矿车

梭式矿车

第2节 巷道掘进

三、 岩巷掘进机

岩巷掘进机是采用机械破岩,并能实现破岩、装岩、转载、临时支护、喷雾防尘诸工序的一种联合机组,也称联合掘进机

EJ-30型岩巷掘进机
岩巷掘进机
岩巷掘进机
全断面岩巷掘进机
岩石平巷掘进机械化作业线

第3节 煤及半煤岩巷掘进

煤巷
沿煤层掘进的巷道,且在掘进断面中,煤层占4/5以上。
半煤岩巷
巷道掘进断面上既有煤层,又有岩层,且岩层(包括夹石层)占掘进工作面面积的1/5~4/5。

第3节 煤及半煤岩巷掘进

一、煤巷掘进


风镐

一、煤巷掘进

煤巷掘进机由截割机构、装运机构、行走机构、转载机构、喷雾系统、液压系统等组成。

ELMB型煤巷掘进机

一、煤巷掘进

煤及半煤岩巷道联合掘进机掘进

一、煤巷掘进

煤及半煤岩巷道联合掘进机掘进

一、煤巷掘进


ZMY型装煤机

一、煤巷掘进

第3节 煤及半煤岩巷掘进

二、半煤岩巷掘进

1. 巷道位置的选择

半煤岩巷道掘进时,采面位置有挑顶、挖底、挑顶兼挖底3种情况。

半煤岩巷道采石位置的3种情况

二、半煤岩巷掘进

2. 施工组织特点

半煤岩巷道的施工组织有两种形式:

  • 一是煤、岩不分,全断面掘进,这种方式组织简单,能加快掘进速度,但这种方式所出的煤灰分很高,煤的损失也很大。
  • 二是分掘分运的组织形式,即先掘运煤,然后再掘运岩石,这种方式保证了煤的质量,但工作组织复杂,影响了掘进速度

第3节 煤及半煤岩巷掘进

煤巷施工机械化作业线

第4节 倾斜巷道施工的特点

一、上山掘进

由下向上掘进
的通风设施

炮眼布置:防止巷道上漂,防止放炮崩倒支架(多用底部掏槽),每75~100m设避炮硐。

通风:应加强工作面通风及瓦斯检查,及时用联络眼贯通两条上山(见右图)。

第4节 倾斜巷道施工的特点

一、上山掘进

上山支架的迎山角

装岩及提升运输工作:可利用溜槽运输,但要在巷道一侧设置挡板,防止煤、矸石飞起伤人。

支护:棚腿相对于顶底板垂线向上倾斜一定的角度(迎山角,见右图)。

第4节 倾斜巷道施工的特点

二、下山掘进

装岩:人力或耙斗机。

排水:工作面容易积水,要做好排水工作。

运输:要防止跑车,设置可靠的挡车器。

第4节 倾斜巷道施工的特点

三、硐室的施工方法

煤矿硐室的类型:

马头门、主排水泵硐室、主变电所、水仓、管子道、等候室、工具室、井底水窝泵房、推车机硐室、翻车机(或卸载)硐室、胶带机头硐室、井底煤仓、箕斗装载硐室、主井清理撒煤硐室、调度室、电机车库及电机车修理间硐室、防火门硐室、避难硐室等。

三、硐室的施工方法

三、硐室的施工方法

正台阶工作面施工法
两侧导硐施工法

第4节 倾斜巷道施工的特点

四、交岔点的施工

交叉点的基本类型

四、交岔点的施工

牛鼻子交岔点和穿尖交岔点

作 业

  1. 课本107页习题3:目前我国岩巷施工破岩方法有几种?
  2. 课本107页习题6:什么是半煤岩巷道?
  3. 课本107页习题7:上山掘进与下山掘进各有什么特点?

  谢谢!

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