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井巷工程

第1章平巷设计与施工1、井巷:为达到采矿目的在矿体和岩体中所掘进的一系列通道和空间的总称。

巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸、支护形式选择和巷道内其他设施的布置。

设计的原则是:在满足安全、生产和施工要求的条件下,力求提高断面利用率,取得最佳的经济效果。

2、巷道断面设计的内容和步骤㈠选择巷道断面形状;㈡根据巷道中通过的设备、支架参数和道床参数、通风和行人要求,确定净断面尺寸,计算出掘进断面尺寸;㈢布置水沟和管缆;㈣绘制巷道断面施工图,工程量表、材料消耗量一览表。

3、断面形状选择时主要考虑的因素:地压大小、巷道的用途及服务年限、支护材料与方式、巷道施工方法、通风阻力。

4、巷道断面尺寸是根据通过巷道中运输设备的类型和数量、运行速度、轨道数目、支护材料及结构形式和各种安全间隙等来确定的。

最后,还必须用通过该巷道的风量来校验,应满足通风要求。

内容:净宽度、净高度、道床参数与水沟、管缆布置、支护参数的选择、坡度、风速验算5、平巷施工的主要工序:凿岩、爆破、通风、装岩、运输和支护。

6、防尘:1.湿式钻眼是综合防尘最主要的技术措施。

2.喷雾、洒水对防尘和降尘都有良好的作用。

3.加强通风排尘工作。

4.加强个人防护工作。

7、装岩机的选择:选择装岩机考虑的因素比较多,主要包括巷道断面大小;装岩机的装载宽度和生产率,适应性和可靠性,操作、制造和维修的难易程度;装岩机的造价和效率等。

8、工作面调车:固定错车场调车法,一般用机车调车,人力辅助。

不能紧跟工作面,装岩机的工时利用率低,适用于工程量不大,进度较慢的工程。

活动式错车场调车法:器具移动灵活,可以紧跟工作面前移。

9、转载作业线:胶带转载机作业线、转载斗车作业线、新-1型胶带转载车作业线、梭式矿车作业线岩巷掘进机械化作业线组配的原则1.掘进中各主要工序,如钻眼、装岩、调车、运输等均应采用机械化作业。

机械化作业线的链条不能有间断现象。

2.各工序使用的机械设备,在生产能力上要匹配合理、相互适应,避免设备能力相差悬殊而影响某些设备潜力的发挥。

3.机械的规格及结构形式必须适应施工条件、巷道规格及作业方式的要求,并且机械设备能力及数量应有适当的富裕量和备用量。

4.要保证施工能获得持续高速度、高效益以及合理的经济技术指标,并要确保安全。

5.在保证配套的前提下,尽员减少机械设备的数量,尽量一机多用。

10.井巷种类:平巷:平硐、平巷、石门、隧道。

斜巷:斜井、暗井、上下山。

垂直巷道:立井、溜井、暗主井第2章巷道交岔点设计与施工1、交岔点的类型支护方式:简易交岔点和碹岔式交岔点碹岔式交岔点结构形式:牛鼻子交岔点和穿尖交岔点2、巷道交岔点断面尺寸确定:几何计算法1)曲率中心O的位置 2)确定交岔点角θ 3)基本轨起点至变断面终点的水平距离为P4)最大断面宽度TM 5)自基本轨起点至柱墩的距离6)确定斜墙TQ的斜率i 7)确定的斜墙起点Q到交岔点扩大断面部分的长度8)变断面的起点至基本轨起点的距离Y9)交岔点工程的计算长度L。

作图法:(1)在图纸适当位置上画出主要巷道的轨道中心线,按所选择道岔型号的尺寸a、b、撤岔角a、道岔延长线d画出道岔,得0、1、2、3.(2)过道岔延长线终点3,做03的垂线,在其上截取一段长度,使其等于曲线半径R,得O点,O点即是圆心(3)过O点垂直于基本线路作OC线,以O为圆心,以R为半径,自3点开始画弧,使其与OC先线的家教等于巷道转角,得到曲线终点。

(4)按照以已确定的断面尺寸B1、b1、B2、b2、B3、b3做出巷道的轮廓线4-5、6-7、8-9、10-11、12-13(5)从6-7量垂直距离500mm,作6-7的平行线,使其与12-13相交得A 点,从A点作6-7的垂线与其相交得B点,AB即为“牛鼻子”面(6)连接OA,与10-11线交于T,则T即是断面夸大的终点(7)以4-5线为准,以i为斜率,过T点作直线交于4-5线的Q点,Q点即是断面扩大的起点,QT线即是斜墙。

(8)在图上量出所需要的各参数尺寸和角度,标注在图上3、交岔点的作图及附表1.按1:100的比例绘出交岔点平面图。

2.按1:50的比例绘出主巷、支巷及最大宽度TM处的断面图。

在TM 断面图上,大断面是实际尺寸。

两个小断面和柱墩的宽度则是投影尺寸。

作图时所需尺寸可以直接在平面图上量取,无需计算。

3.作出交岔点断面变化特征表,工程量及主要材料消耗量表。

4、施工方法:①稳定和稳定性较好的岩层中,全断面一次掘进法;②中等稳定岩层或巷道断面较大时,采用一种小断面施工法;③稳定性较差岩层中,采用先掘砌好柱墩再刷砌扩大断面部分的方法;④在稳定性较差的松软岩层中掘进交岔点时,采用导硐施工法。

第四章斜井设计与施工1、斜井井筒断面设计:斜井井筒断面形状和支护形式的选择与平巷基本相同,但斜井是矿井的主要出口,服务年限长,因此斜井断面形状多采用拱形断面,用混凝土支护或喷锚支护。

需考虑一下几点因素(1)井筒内提升设备之间及设备与管路、电缆,侧壁之间的间隙,必须保证提升的安全同时还应考虑到升降最大设备的可能性。

(2)有利于生产期间井筒的维护、检修、清扫及人员通行的安全与方便。

(3)在提升容器发生掉道或跑车时,对井内的各种管线或其他设备的破坏应减到最低限度。

(4)串车斜井一般为进风井(个别也有作回风井的),井筒断面要满足通风要求。

2、斜井断面尺寸的确定:斜井断面尺寸主要根据井筒提升设备、管路和水沟的布置,以及通风等需要来确定。

(1)非人行道侧提升设备与支架之间的间隙应不小于300mm,如将水沟和管路设在非人行道侧,其宽度还要相应增加。

(2)双钓串车提升时,两设备之间的间隙不应小于300mm。

(3)人行道的宽度不小于700mm,同时应修筑躲避硐。

(4)运输物料的斜井兼主要人行道时,人行道的有效宽度不小于1.2m,人行道的垂直高度不小于1.9m,车道与人行道之间应设置坚固的隔离。

(5)提人车的斜井井筒中,在上下人车停车处应设置站台。

站台宽度不小于1.0m,长度不小于一组人车总长的1.5—2.5倍。

(6)提升设备的宽度,应按设备最大宽度考虑,故设人车的井筒,应按人车宽度决定。

3、斜井的内部设施:井筒内设有轨道、水沟、人行道、躲避硐室、安全设施、管路和电缆等。

行人的运输斜井应设人行道。

人行道应符合下列要求:----有效宽度,不小于1.0m;——有效净高,不小于1.9m;——斜井坡度为10°~15°时,设人行踏步;15°~35°时,设踏步及扶手;大于35°时,设梯子;——有轨运输的斜井,车道与人行道之间宜设坚固的隔离设施;未设隔离设施的,提升时不应有人员通行。

躲避硐室:间隔距离为30m,碉室的规格可采用宽1.0—1.5m,高不小于1.9m,深1.0一1.2m,位置设于人行道一侧,以便人员出入方便。

4、斜井施工:斜井井筒是倾斜巷道,其施工方法,当倾角较小时与平巷掘砌基本相同,倾角在45°以上时又与竖井掘砌相类似。

斜井施工,应遵守下列规定:——井口应设与卷扬机联动的阻车器;——井颈及掘进工作面上方应分别设保险杠,并有专人(信号工)看管,工作面上方的保险杠应随工作面的推进而经常移动;——斜井内人行道一侧,每隔30~50m设一躲避硐;——井下设电话和声光兼备的提升信号。

5、井颈施工山岳地带:清除浮石,做好门脸,直接进入岩石平原地区:斜井需穿过厚的表土层时,坑口一般用明槽开挖。

即将坑口段一定深度的表土挖出(即大揭盖),形成明槽,待永久支护完成后,再回填夯实井口施工挖掘:人工挖掘:风镐挖掘,用V型矿车小绞车提升松动爆破法破土。

机械挖掘:挖掘机向土层掘进5~10m后,即由里向外进行永久支护,直至地表,并将明槽用土分层回填夯实。

6、井颈及暗挖段施工:1.稳定表土一般采用普通法施工。

断面较小时:全断面一次掘进稳定性稍差、断面又较大时:分次掘进,超前导硐施工施工方法:(1)全断面一次施工全断面一次掘进、金属拱形临时支护。

支架间距为0.4~1m。

适用于:土质密实、坚硬,涌水量不大,掘进宽度小于5m时。

(2)中央导洞短段掘砌方法。

在坑道中间先掘2m左右深的导硐,而后向两侧逐步扩大。

适用于:当表土段土质比较稳定,但井筒掘进宽度大于5m时。

(3)两侧超前导硐、先墙后拱短段掘砌法。

适用于:土质稳定性稍差,且断面又较大时不稳定表土一般选用特殊施工法。

●斜板桩密集支护,工作面超前小井法●撞楔超前支架法●超前注浆法●冻结法7、斜井基岩施工:由于斜井具有一定的倾角,因此就具有某些特点,如选择装岩机时,必须适应斜井的倾角;采用轨道运输,必须设有提升设备,以及提升设备运行过程中的防止跑车安全设施;因向下掘进,工作面常常积水,必须设有排水设备等。

8 、斜井中的安全措施:防跑车:斜井施工时,提升容器上下频繁运行,一旦发生跑车事故,不仅会损坏设备,影响正常施工,而且会造成人身安全事故。

①严格按规定使用钢丝绳,经常上油防锈,地滚安设齐全,建立定期检查制度②使用符合要求的插销,提高铺轨质量采用绳套链接。

③斜井井口应设逆阻车器或安全挡车帘等挡车装置。

防水:斜井掘进时,工作面在下方,当井筒中有涌水时,多集中到工作面。

工作面有了水就会严重地影响凿岩爆破和装岩工作,使井筒的掘进速度显著下降斜井治水措施:(1)避。

井筒位置的选择要尽可能避开含水层。

(2)防。

为了防止地表水流人或渗入井筒,设计时必须使井口标高高于最大洪水位,并在井口周围挖掘环形排水沟,及时排水。

(3)堵。

在过含水层时,可以来取工作面预注浆;如发现已砌壁渗水时浆封堵捅水。

(4)截。

当剩余水量沿顶板或两帮流下时,应在底板每隔10~15m挖一横向水沟将水截住,引入纵向水沟中,汇集井底排出。

(5)排。

工作面的积水需要根据水量的大小采取不同的排水方式。

(5)排。

根据水量的大小采取不同的排水方式排水方式: 1.潜水泵排水 2.喷射泵(水力扬水器)排水 3.卧泵排水 4.矿车排水第五章天井设计与施工1、天井是矿山井下联系上下两个中段的垂直或倾斜巷道,主要用于放矿、行人、切割、通风、充填、探矿、运送材料工具和设备等。

按其用途分别称为放矿天井、通风天井、行人天井、充填天井。

天井的断面形状选择:天并断面形状有矩形与圆形两种,主要是根据用途来确定天井断面的大小及格间数目,根据所用的支护材料、围岩性质、施工方法和施工设备等来确定断面形状。

断面尺寸确定天井种类:(1)行人天井(2)通风天井(3)放矿天井(溜井)①垂直溜井②倾斜溜井③垂直分枝溜井④分段控制式溜井⑤阶梯式直溜井2、天井施工法:井内:普通反井法、吊罐反井法、爬罐反井法。

井外:钻进法和深孔爆破普通法掘进(1)不适宜采用吊罐、爬罐掘进的短天井,其中特别是盲天井,如切割天井等;(2)在软岩或地质构造发育的破碎带中掘进需要支护的天井;(3)倾角常变的探矿天井,以及掘进溜井时,其下部一段特殊形状的井简不宜采用其他先进方法掘进时,可采用普通法掘进。

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