井巷工程9斜井及上下山施工.ppt

第九章 斜井与上下山施工 主要内容 第一节第一节 斜井施工斜井施工 第二节第二节 上下山施工上下山施工 第三节第三节 斜井施工实例斜井施工实例 第一节 斜井施工 斜井井筒倾角一般在斜井井筒倾角一般在25 25 左右 按其用途分为主斜井左右 按其用途分为主斜井 用于煤炭提升用于煤炭提升 副斜井 副斜井 用于矸石提升 人员升降及器材运用于矸石提升 人员升降及器材运 输输 通风斜井 通风斜井 除通风外还兼作安全出口除通风外还兼作安全出口 但斜井施工主要 但斜井施工主要 包括 两部分 即包括 两部分 即表土段施工表土段施工和和基岩段施工基岩段施工 一 斜井表土段施工一 斜井表土段施工 当斜井井口位于地形平坦地区时 一般采用当斜井井口位于地形平坦地区时 一般采用明槽施工明槽施工 由于表土层较厚 稳定性较差 顶板不易维护 为了安全施由于表土层较厚 稳定性较差 顶板不易维护 为了安全施 工和保证掘砌质量 通常将工和保证掘砌质量 通常将井颈段一定深度的表土挖出井颈段一定深度的表土挖出 即即 大揭盖大揭盖 形成明槽 待永久支护砌筑完成后 再回填夯实 形成明槽 待永久支护砌筑完成后 再回填夯实 二 明槽施工方法 二 明槽施工方法 1 1明槽挖掘明槽挖掘 明槽多用于人工和机械挖掘 其挖掘工具应根据表土层明槽多用于人工和机械挖掘 其挖掘工具应根据表土层 的土质进行选择 的土质进行选择 当无动力条件时 土层可用当无动力条件时 土层可用人工开挖人工开挖 当有动力条件时 在较软的土层中可用当有动力条件时 在较软的土层中可用人工挖掘人工挖掘 在坚硬的土层 砾石 风化岩及一般冻土中应选用在坚硬的土层 砾石 风化岩及一般冻土中应选用风镐挖掘风镐挖掘 挖掘过程中遇到表土冻结坚硬或表土很浅或基岩风化程挖掘过程中遇到表土冻结坚硬或表土很浅或基岩风化程 度差时 可采取度差时 可采取松动爆破破土松动爆破破土 为减轻体力劳动强度 提高工效 应使用机械挖掘 根为减轻体力劳动强度 提高工效 应使用机械挖掘 根 据斜井倾角 排土距离等条件选择适用的据斜井倾角 排土距离等条件选择适用的挖掘机械挖掘机械 2 2 减少明槽土方量的措施减少明槽土方量的措施 1 1 墙部土方直挖法 墙部土方直挖法 即将明槽侧壁部分挖成直立槽壁即将明槽侧壁部分挖成直立槽壁 如图 如图9 29 2所示 所示 可使明槽浅部边坡部分挖可使明槽浅部边坡部分挖 方量减少约方量减少约20 20 2 2 支撑加固法 支撑加固法 即明槽两侧做成直立槽壁 再用横向支撑即明槽两侧做成直立槽壁 再用横向支撑 将两侧壁顶紧 如图将两侧壁顶紧 如图9 39 3所示 所示 支撑加固支撑加固 a a 横撑横撑 b b斜撑斜撑 3 3 台阶木桩法 台阶木桩法 即明槽边坡按台阶式开挖 台阶即明槽边坡按台阶式开挖 台阶 采用侧壁式打短木桩插板维护 如图采用侧壁式打短木桩插板维护 如图9 49 4所示 所示 3 3 明槽正脸支护及井筒开口明槽正脸支护及井筒开口 1 1 当斜井井口土质较坚硬 稳定时当斜井井口土质较坚硬 稳定时 可用档板将井口上部 可用档板将井口上部 边坡护住 并用斜撑将档板支撑牢固 以免片帮或滑落 边坡护住 并用斜撑将档板支撑牢固 以免片帮或滑落 2 2 当土质松软当土质松软 正脸拐角部分容易冒落时 应以抬棚及木 正脸拐角部分容易冒落时 应以抬棚及木 垛支护 木垛与土帮之间用草袋背严 垛支护 木垛与土帮之间用草袋背严 为了顺利地进行斜井表土施工 施工中应当注意如下几为了顺利地进行斜井表土施工 施工中应当注意如下几 点 点 1 1 明槽应尽可能避免在当地雨季破土开工 明槽应尽可能避免在当地雨季破土开工 2 2 明槽施工前 应在井口四周修筑排水沟 将水引至 明槽施工前 应在井口四周修筑排水沟 将水引至 场外 在渗透性较大的土壤中 水沟要用砖石砌筑 砂浆抹场外 在渗透性较大的土壤中 水沟要用砖石砌筑 砂浆抹 面 山区还要加设防洪沟面 山区还要加设防洪沟 3 3 冬季施工中 为防止所需开挖的土壤冻结 事先须 冬季施工中 为防止所需开挖的土壤冻结 事先须 在地表用当地保温材料加以覆盖 或将土壤翻耕耙松 其深在地表用当地保温材料加以覆盖 或将土壤翻耕耙松 其深 度不小于度不小于0 3m 0 3m 4 4 土方和材料应堆放在明槽边坡上缘 土方和材料应堆放在明槽边坡上缘0 8m0 8m以外 弃土以外 弃土 堆置高度不应超过堆置高度不应超过1 5m1 5m 二 斜井基岩段施工二 斜井基岩段施工 斜井一般由上向下掘迸 与平巷施工相比 在破岩 提升 排斜井一般由上向下掘迸 与平巷施工相比 在破岩 提升 排 水和安全等方面具有一定特点 水和安全等方面具有一定特点 一一 斜井破岩斜井破岩 为了提高掘进速度 加大循环进尺 为了提高掘进速度 加大循环进尺 中深孔光中深孔光 面爆破面爆破是一项行之有效的措施 中深孔爆破的关键是是一项行之有效的措施 中深孔爆破的关键是掏槽方式的掏槽方式的 选择 选择 为了加深炮眼 采用直为了加深炮眼 采用直眼掏槽法眼掏槽法 近年来 总结了适用于 近年来 总结了适用于 煤矿斜井施工的菱形 螺旋形 柱状掏槽等中深孔掏槽方式 煤矿斜井施工的菱形 螺旋形 柱状掏槽等中深孔掏槽方式 等边三角柱状掏槽等边三角柱状掏槽 a a 四眼三角柱四眼三角柱 b b 六眼三角柱六眼三角柱 c c 九眼三角柱九眼三角柱 二二 斜井装斜井装岩岩 由于中深孔爆破的采用 提高了循环进尺 每循环爆破下来的矸由于中深孔爆破的采用 提高了循环进尺 每循环爆破下来的矸 石量必然增加 因而石量必然增加 因而装岩工作装岩工作将成为一个提高掘进速度的新问题将成为一个提高掘进速度的新问题 近年来 我国应用 近年来 我国应用耙斗装岩机装岩耙斗装岩机装岩 这种装岩机工作适应性强 这种装岩机工作适应性强 可用于倾角小于 可用于倾角小于30 30 的斜井的斜井 同时耙斗机结构简单 制造容易 造同时耙斗机结构简单 制造容易 造 价和维修费用低 价和维修费用低 三三 斜井提升 斜井提升 斜井掘进时 为了排除歼石 下放材料 一般可用斜井掘进时 为了排除歼石 下放材料 一般可用矿车或箕矿车或箕 斗提升斗提升 但是由于每次提升的矿车数目不能太多 矿车的容量有 但是由于每次提升的矿车数目不能太多 矿车的容量有 限 每次提升的矸石量不大 矿车的摘挂钩 调车 提升的休止限 每次提升的矸石量不大 矿车的摘挂钩 调车 提升的休止 时间次数多而长 每提升一个循环的时间也长 另外 矿车提升时间次数多而长 每提升一个循环的时间也长 另外 矿车提升 中还可能发生跑车事故 影响安全生产 用中还可能发生跑车事故 影响安全生产 用箕斗提升箕斗提升就能克服这就能克服这 些缺点 正因为这样 我国多数斜井施工都采用些缺点 正因为这样 我国多数斜井施工都采用箕斗提升箕斗提升 掘进安全掘进安全 一坡三挡 一坡三挡 1 1 井口挡车器 井口挡车器 2 2 摆杆挡车器 摆杆挡车器 3 3 钢丝绳挡车器 钢丝绳挡车器 4 4 固定式井内挡车器 固定式井内挡车器 一坡三挡一坡三挡 的组成 的组成 一 上部车场接近变坡点处安设自动复位式 或联 一 上部车场接近变坡点处安设自动复位式 或联 动式 阻车器 动式 阻车器 二 变坡点下约一列车的长度处安装第一道跑车防 二 变坡点下约一列车的长度处安装第一道跑车防 护装置 护装置 煤矿安全规程煤矿安全规程 中称为挡车栏 中称为挡车栏 三 在斜巷内根据巷道运输实际工况 巷道坡度 三 在斜巷内根据巷道运输实际工况 巷道坡度 串车质量等 逐级安装跑车防护装置 串车质量等 逐级安装跑车防护装置 四 矸石仓排矸 四 矸石仓排矸 五 治水与排水 五 治水与排水 选择井筒位置 防止地表水流入或渗入 将涌水通过横向水沟引入水沟到临时水仓将涌水通过横向水沟引入水沟到临时水仓 排水 排水 得升容器配合潜水泵排水 喷射泵排水得升容器配合潜水泵排水 喷射泵排水 六 斜井支护 六 斜井支护 锚喷支护 砌碹支护锚喷支护 砌碹支护 第二节 上下山施工 上山 采区中自水平运输巷道向上倾斜的巷道 下山 采区中自水平运输巷道向下倾斜的巷道 一 基本概念 一般矿山 至少有两条上下山 高瓦斯矿井需3条上下山 运输上山 轨道上山和回风上山 二 上山施工 上山一般都是由运输水平自下向上掘进 但在有瓦斯 突出的煤层 如无专门措施 只能由上一水平向下掘进 那时的掘进特点和下山一样 1 1 破岩与通风 破岩与通风 破岩 破岩 为了避免底板掘不够 出现巷道上漂 二是防止为了避免底板掘不够 出现巷道上漂 二是防止 爆破岩石打到棚式支架的顶梁上 崩倒棚子 多采用爆破岩石打到棚式支架的顶梁上 崩倒棚子 多采用底部底部 掏槽掏槽 数量视岩石硬度而定 下部眼孔应深入底板 数量视岩石硬度而定 下部眼孔应深入底板200mm200mm 通风 通风 瓦斯比空气轻 易飘于巷道上部 故工作期间交瓦斯比空气轻 易飘于巷道上部 故工作期间交 接班都不能停止通风 接班都不能停止通风 在一般地质条件下 轨道下山和运输机上山应采用在一般地质条件下 轨道下山和运输机上山应采用双巷双巷 掘进掘进 并每隔 并每隔2020 50m50m掘一条贯通的联络巷 一是满足通风掘一条贯通的联络巷 一是满足通风 要求 二是可用作爆破时施工人员的避炮硐 要求 二是可用作爆破时施工人员的避炮硐 2 2 装岩和提升运输 装岩和提升运输 倾角大于倾角大于10 10 以上的 采用人工装岩 向下扒杆比较容以上的 采用人工装岩 向下扒杆比较容 易 倾角大于易 倾角大于35 35 的上山 煤矸石可以沿巷道底板自溜 为的上山 煤矸石可以沿巷道底板自溜 为 防止煤矸飞起伤人 应在巷道中溜煤的一侧设置挡板 巷防止煤矸飞起伤人 应在巷道中溜煤的一侧设置挡板 巷 道下口应设置临时道下口应设置临时贮矸仓贮矸仓 以便装车 以便装车 倾角小于倾角小于10 10 的上山 一般采用的上山 一般采用耙斗装岩机装岩耙斗装岩机装岩 应特 应特 别注意安设牢固 防止下滑 为此 除在装岩机下部安设卡别注意安设牢固 防止下滑 为此 除在装岩机下部安设卡 轨器外 还在装岩机立柱上安设两个可以轨器外 还在装岩机立柱上安设两个可以转动的斜撑转动的斜撑 装岩 装岩 机距工作面应不小于机距工作面应不小于6 6米 每米 每2020 3030米移动一次 米移动一次 提升和下放矿车 可用设在上山与平巷接口处一侧的专提升和下放矿车 可用设在上山与平巷接口处一侧的专 用小绞车 但必须注意头轮安设牢用小绞车 但必须注意头轮安设牢 固 小型矿井可用重车带空车的提固 小型矿井可用重车带空车的提 升方式 运输可用升方式 运输可用刮板机 矿刮板机 矿 车车 但矿车用得多 但矿车用得多 二 下山掘进二 下山掘进 一 概念 采区中自水平巷向下倾斜的巷道为下山 一 概念 采区中自水平巷向下倾斜的巷道为下山 下山掘进 下山掘进 自水平巷自上向下施工自水平巷自上向下施工 二 下山施工特点 二 下山施工特点 1 1 破岩 装岩及提升破岩 装岩及提升 破岩工作多采用爆破法破岩工作多采用爆破法 通风工作没有瓦斯积聚问题 通风工作简单通风工作没有瓦斯积聚问题 通风工作简单 下山掘进装岩比较困难下山掘进装岩比较困难 占循环时间的 占循环时间的60 60 应尽量采用 应尽量采用 机械装岩机械装岩 目前多采用 目前多采用耙斗装岩机耙斗装岩机 使用时应特别注意安设牢固 使用时应特别注意安设牢固 防止下滑 除了耙斗机自身所配戴四个长轨以外 还应另外加 防止下滑 除了耙斗机自身所配戴四个长轨以外 还应另外加 设两个大卡轨器 坡度大于设两个大卡轨器 坡度大于25 25 时 需在巷道底板钻两个深一米的时 需在巷道底板钻两个深一米的 眼 楔入两根圆钢 用钢丝绳套将耙斗机栓在橛子上 眼 楔入两根圆钢 用钢丝绳套将耙斗机栓在橛子上 耙斗装岩机下放一般由提升绞车牵引耙斗装岩机下放一般由提升绞车牵引 耙斗装岩机还能挡住跑车 使工作面 耙斗装岩机还能挡住跑车 使工作面 比较安全 比较安全 1 1 下山。