第二节 掘进工作面炮眼布置.ppt
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第一章第一章 基本知识基本知识 第一节 巷道断面及布置 一、巷道断面形状 巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形、矩形.矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或破坏 梯形的断面：利用率较拱形高，承压性能较拱形差，常用于服务年限不长，断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道 拱形断面：常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道 二、巷道断面尺寸：《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 毛断面：巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面 净断面：支护后的断面称为净断面 （一）巷道的净宽度 矩形巷道的净宽度：是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距对梯形巷道，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，净宽指净高的二分之一处的水平距离． （二）巷道的净高度： 矩形、梯形巷道的净高度是指道自道碴面或底板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 三、水沟及管线布置 水沟通常布置在人行道一侧，并尽量减少穿越运输线路，只有在特殊情况下，才将水沟布置在巷道中间或非人行道一侧平巷水沟坡度可取3%----5%，或与巷道的坡度相同，但不应小于3%，以利于水流畅通 四、巷道施工 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：是巷道掘进走向方向的基准线腰 线：是指示巷道掘进坡度的基准线，一般按距巷道底板或永久远轨面以上1M高为准，标在巷道侧帮或支架上 第二章 破岩作业与安全 第二节 掘进工作面炮眼布置 掘进工作面炮眼按其用途和位置可分 掏槽眼、辅助眼和周边眼 一、掏槽方法 掏槽的作用：是指将工作面上某部分岩石先破碎并抛出使工作面形成第二个自由面 掏槽眼一般位于巷道断面中央靠进底板 １、斜眼的掏槽法 优点：可充分利用自由面，逐渐扩大爆破范围。
缺点：炮眼深度受巷道宽度限制，不利于多台凿岩机同时作业 １）单向掏槽法 适用于松软夹岩，均质坚硬岩层很少用 单向掏槽法 ２）锥形掏槽法 炮眼数一般3个4个，由于装药集中，爆破效果好，由于炮眼深度受到较大限制1.32.41.313242.42.31.4 ３）楔形掏槽法坚硬岩石采用垂直楔形掏槽掏槽眼数根据断面和岩石性质，一般6个－8个，炮眼与工作面的夹角大致为65°－75 ° ，槽口宽度根据眼深和夹角，一般为1.0m-1.4m，掏槽眼的排距为0.4m-0.6m1000-140020065°－75 °400－600200 2、直眼掏槽法特点：掏槽眼垂直工作面，间距小，并保持平行，同时留有不装药的空眼１）平行龟裂掏槽法 适用于中硬岩石小断面巷道24153 ２）角柱掏槽法这种掏槽法的形式很多，掏槽眼一般都对称布置，适用于中硬岩石，现场应用较多眼深一般2.0m-2.5m，眼距100mm-300mm ３）菱形掏槽法这种掏槽法中心眼为不装药的空眼，各眼距根据岩石性质而定，一般a=100mm-200mm若岩石坚硬，可采用间距100mm的两个中心空眼，起爆用毫秒雷管分为两段，1号眼至2号眼为一段，3号眼至4号眼为二段。
每眼的装药量为炮眼长的70％－80％这种掏槽法简单，效果很好32b4a11234100ab ４、螺旋掏槽法这种掏槽法是槽眼绕中空眼逐步扩大槽腔，能形成圈套的掏槽面积它用于中硬以上岩石，掏槽效果良好中心空眼最好采用大直径炮孔，掏槽效果更好一般除空眼外，有4个炮眼即可采用毫秒雷管起爆顺序按眼号1、2、3、4进行2134250350150450 直眼掏槽的破碎岩石不是工作面作为主要自由面而是以空眼作为主要自由面 注意以下几点： （１）空眼与装药之间的距离，一般为空眼直径2-4倍 （２）随着炮眼深度和槽腔体积的增加，空眼数相应增加 （３）直眼掏槽一般都是过量装药，装药系数一般为70％－80％ （４）由于空心眼内往往聚焦沼气，所以在有沼气爆炸危险的地区，应慎重使用，有周密的安全措施 ３、混合掏槽法直眼掏槽外补加斜眼掏槽与工作面夹角85°333311111222220 二、辅助眼布置 辅助眼又称崩落眼，是布置在掏槽眼与周边眼之间的炮眼崩落眼以槽没为中心层层布置，崩落眼的间距应根据岩石的最小抵抗线确定，一般均为500mm-650mm，方向基本垂直工作面，布置要比较均匀紧邻周边眼的辅助眼应为周边眼的光爆创造条件，所以应采取与巷道的轮廓线相似形状布置，使之与周边眼的间距处处相等。
三、周边眼布置 周边眼可分顶眼、帮眼和底眼 顶眼和邦眼布置设计轮廓线上，通常向外偏斜一定角度，这个角度根据炮眼深度来调整，眼底落在设计轮廓线外不超过100mm. 底眼低于底板250mm 眼口比巷道底板高150mm-200mm 五、光面爆破 光面爆破：是一种使掘进巷道的轮廓保持平整，围岩不受明显破坏的爆破技术，简称光爆 1、锚、喷巷道光面爆破的标准 （1）眼痕率：硬岩不小于80%，中硬岩不小于60% （2）软岩巷道：周边成型应符合设计轮廓 （3）两炮的衔接台阶尺寸：眼深小于3M时，不得大于150MM，眼深为5M时，不得大于250MM （4）岩面不应有明显的炮震裂缝 （5）巷道周边不应欠挖，平均线性超挖值应小于200MM 第三章第三章 掘进通风与综合防尘掘进通风与综合防尘 第一节掘进工作面通风安全保障及事故处理 1、掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部风机通风 2、因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，恢复通风前必须检测瓦斯，局部通风机和开关地点附近10M以内风流中瓦斯浓度不超过0.5时，方可开动局部通风机。
3、为了有效地排除工作面炮烟，风筒至工和面的距离，为巷不大于5M，岩巷不大于8M 4、瓦斯积聚：是指局部瓦斯浓度超过2%，其体积大于0.5M3的现象 5、对高瓦斯矿井为防止局部通风机停风造成的危险，必须使用“三专”“两闭锁”，严格禁止随便开停风机 “三专”：专用变压器、专用电缆、专用开关 “两闭锁”：风、电与瓦斯 6、掘进工作面风流中瓦斯浓度达1%时，应停止电钻打眼进行处理当瓦斯浓度达到15%时，应立即停止工作，撤出人员、切断电源；使用机械掘进工作面局部瓦斯浓度达2%时，附近20米以内必须停止机器运转，并切断电源，进行处理，只有在瓦斯浓度降到1%以下，才允许开动机器 第二节 掘进工作面防尘 一、机掘工作面除尘技术 中、小断面煤及半煤岩巷道，利用机载配套除尘风机进行除尘 二、炮掘工作面综合防尘技术 （一）打眼防尘技术 （二）放炮防尘技术 （三）装岩洒水喷雾防尘技术 （四）通风排尘和水幕净化风流技术 （五）锚喷支护防尘技术 （六）个体防尘技术 第四章第四章 运输作业与安全运输作业与安全第一节 掘进运输一、人力推车在电机车运输巷道推车时，必须经井下运输调度站同意按调度指示推车，若推车中途掉道或遇特殊情况不能按时行车时，要尽快与调度站联系。
人力推车必须遵守下列规定：（1）一次只准推1辆严禁在矿车两侧推车同向推车的间距，在轨道坡道小于或等于5%0时，不得小于10M，坡度大于5%0时，不得小于30米2）推车时必须时刻注意前方3）严禁放飞车巷道坡度大于7% 0时，严禁人力推车事故案例：某矿务局某矿——580米东五集煤巷施工，坡度3%0，由于工作面向外放重车，既无信号联系，又没安排警戒人员，被飞车撞死1 人 处理掉道矿车必须遵守下列规定：处理掉道矿车必须遵守下列规定： （（1）有专人指挥有专人指挥 （（2）先将矿车稳住，先抬一前头上轨，后抬另一头复位先将矿车稳住，先抬一前头上轨，后抬另一头复位 （（3）用铁轨、撬杠使矿车复位时，应注意自身及他人安全用铁轨、撬杠使矿车复位时，应注意自身及他人安全 （（4）用机械复位时，严禁生拉硬拖矿车用机械复位时，严禁生拉硬拖矿车 第五章第五章 巷道支护巷道支护 巷道支护的作用：在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动的发展速度，以维护安全的工作巷道支护的作用：在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动的发展速度，以维护安全的工作空间 巷道支护分为：临时支护和巷道永久支护两种。
巷道支护分为：临时支护和巷道永久支护两种 《《煤矿安全规程煤矿安全规程》》规定：掘进工作面严禁空顶作业靠近掘进工作面规定：掘进工作面严禁空顶作业靠近掘进工作面10米长度内的支架，米长度内的支架，在爆破前必须加固爆破崩倒、崩坏的支架，必须先行修复，之后，方可进入工作面作业修在爆破前必须加固爆破崩倒、崩坏的支架，必须先行修复，之后，方可进入工作面作业修复支架必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行复支架必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行 第一节第一节 巷道临时支护巷道临时支护 巷道临时支护：就是在井巷施工中，在掘进工作面架设永久支护之前架设的维护巷道安全和工作空间的一种临时支架，以保护掘进施工人员的安全 井巷临时支护有：锚喷支护、锚杆支护、金属拱形支护、金属拱形无腿支护、梯形支护、无腿支护、前探支护、盘式支护等 1、锚喷支护： 特点：（1）节省坑木；（2）支护可紧跟工作面，不留空顶，有利于安全；（3）既是临时支护，又是永久支护的一部分，经济安全；（4）喷射时粉尘较大，需加强防护措施 适用范围： （1）岩石破碎，特别是风化性岩石的巷道与硐室；（2）遇水遇风即时膨胀或变质的岩石。
2、锚杆支护： 特点： （1）支护简单，节省材料；（2）可以根据岩石情况确定锚杆数量及排列方式3）可配合钢带或金属网，以扩大维护顶帮面积 适用范围：非风化性岩石；岩石虽碎但不很严重的井筒 ，巷道和硐室 3、金属拱形支架： 特点：采用18kg／m旧钢轨、槽钢或矿用工字钢制作，一般可分为4－6节；坚固耐用，节省坑木 适用范围： （1）围岩较稳定，压力中等的巷道 （2）巷道规格单一，越长越经济． 金属拱形无腿支架： 特点：（1）采用18kg/m钢轨或其他小型钢材制作，用托钩承托；（2）因无不妨碍砌墙工作，简化了工序，有利于安全；（3）不易被掘进放炮所崩倒． 适用范围：适用两帮岩石较为稳定的巷道，以及规格单一或变化小的巷道 梯形木支架： 特点：（1）加工简单，井上、井下可加工；（2）对岩石较破碎，压力较大的巷道适应性强 适用范围： （1）岩石较破碎，地压较大的巷道，特别是有冒顶危险的巷道；（2）长度不大，但断面变化多的巷道。
6、无腿木支架： 特点： （1）使用灵活方便，井下可现加工；（2）支架的长短可视具体情况而定；（3）一般少量使用或局部处理用 适用范围 ：（1）适用于巷道两帮较稳定的岩石中；（2）个别或局部地区处理时用 7、前探支护： 特点：（1）没有空顶距，能将顶梁送至工作面，及时支撑顶板，安全性好；（2）可以在立柱腿之间先将顶梁架好并背严；（3）可避免放炮崩倒探梁范围的棚子 适用范围： 适用于围岩破碎，顶板易于冒落的巷道 8、盘式支架 特点：（1）倾角大，不能采用普通支架的巷道2）支架由3根圆木组成，靠近板一侧由于出碴需要，不设盘梁3）每隔一定距离必须用托钩将盘柱固定的岩帮上；（4）有利于工作面蹬盘作业 适用范围：倾角大于450的上山 第二节第二节 巷道永久支护巷道永久支护 巷道永久支护：是根据设计图纸的规定施工的支护服务年限长，一般不可能回收复用根据支护结构的特点，可分为锚喷支护、架棚支护、砌碹支护。
一、锚喷支护 （一）锚杆支护 1、锚杆支护作用机理 （1）悬吊作用（2）组合梁作用（3）加固拱作用（4）减少跨度作用 2、锚杆的分类与安装 （1）木锚杆：普通木锚杆、压缩木锚杆 （2）倒楔式金属锚杆 （3） 管缝式锚杆 （4）树脂锚杆 （5）快硬膨胀水泥锚杆 （6）锚索 二、架棚支护 架设棚式支架进行巷道支护是为煤矿井下常用的支护形式 棚式支架俗称棚子，由一梁（顶梁）两柱（柱腿）组成常用于巷道围岩十分破碎不稳定，不适宜采用锚喷支护，而且巷道服务年限不长，砌碹又不合算的巷道 按棚式支架的材料构成，可分为木支架、金属支架和装配式钢筋混凝土 支架三种 按巷道断面形状可分为梯形支架和拱形支架等 按支架结构可分为刚性支架和可缩性支架 （一）梯形支架 可用木支架、金属支架、装配式钢筋混凝土支架 （二）拱形支架 金属拱形支架可分为两类，即普通金属拱形支架和U型钢拱形支架。
（三）砌碹支护 砌碹支护是指用料石、混凝土或钢筋混凝土砌筑而成的连续整体式支架由拱、墙和基础三部组成 第三节第三节 巷道顶板事故预防与处理巷道顶板事故预防与处理 为了保证掘进工作面的安全生产，预防巷道顶板事故的发生，必须根据事故发生的原因，采取针对性的措施 一、掘进工作面冒顶事故的原因： （1）地质方面的原因；（2）设计不合理方的原因；（3）施工方面的工作失误的原因 二、巷道冒顶事故的处理方法： （一）巷道发生局部冒顶事故的处理方法： （1）先加固好冒落区前后的完好支架 （2）及时封顶，控制冒顶范围的扩大 （3）岩石巷道采用锚喷支护处理冒顶区 （二）冒顶范围较大时的处理方法： （1）小断面快速修复法 （2）一次成巷修复法 （3）木垛法 （4）打绕道法 三、巷道片帮的处理方法： （1）木垛法；（2）撞楔法 第五章第五章 爆破作业爆破作业 第一节 爆破工的基本职责 一、爆破工的安全工作资格： 《煤矿安全规程》规定：爆破工必须经过专门培训，由有2年以上采掘工龄的人员担任，并经考试合格，持证上岗。
爆破工必须依照爆破说明书进行爆破作业 二、爆破工的基本职责： （1）严格执行《煤矿安全规程》、《作业规程》、和《操作规程》的有关规定严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮制” （2）严格遵守爆破材料领退制度，保证爆破材料不丢失 （3）严格遵守爆破材料运送制度，保证沿途安全 （4）严格遵守放炮各项操作规定，保证放炮过程安全 （5）严格遵守处理放炮故障（瞎炮、残炮、拒爆）及特殊情况下放炮的规定和要求 （6）经常检查工作地点及所使用设备、仪器的安全状态，确保爆破工作顺利进行 （7）严格遵守劳动纪律，坚决制止任何人违章作业，拒绝接受任何人违章指挥 第二节第二节 装配起爆药卷装配起爆药卷 装配引药是把电雷管装入药卷顶部，制成起爆药卷的作业过程装配引药必须按下列程序要求进行： 一、装配地点的选择 二、引药数目的确定 三、抽取单个电雷管 四、装配起爆药卷 （一）药卷扎孔装配 ； （二）启开药卷封口装配 五、起爆药卷保存 第三节第三节 装药装药 一、安全装药程序：一、安全装药程序： 在井下放炮地点放炮作业时，放炮员、班组长和瓦斯检查员必须对放炮地点的通风、瓦斯、顶板、支护、爆破器材等全面检查，确认可以装药时，方可按下列程序进行装药。
（一）验孔 （二）清孔 （三）装药 （四）封孔 （五）电雷管脚线悬空 二、装药注意事项： （1）硬化的硝酸铵类炸药在装药前必须用手揉松，使其不成块状，但不得将药包纸损坏，严禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸铵类炸药，也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸药 2、装药前爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时 3、爆破地点附近20米以内，有矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道1/3以上时 4、炮眼内发现异状，温度骤低，有显著瓦斯涌出，煤岩松散、老空等情况时 5、采掘工作面无风，微风时 6、炮眼内煤、岩粉未清除不干净时 7、没有合乎质量和满足数量要求的粘土炮泥和水炮泥时 8、工作面正在打眼、装岩时 9、发现炮眼缩小，坍塌或有裂缝时 10、炮眼深与最小抵抗线小于《煤矿安全规程》规定时 11、过断层、冒顶区无安全措施时 12、有冒顶、透水、瓦斯突出预兆时 （2）不得使用水分会含量超过0.5％的铵梯炸药 （3）潮湿或有水的炮眼应使用抗水型炸药。
（4）不得装“盖药“或”垫药“ （5）不得装错电雷管的段数 （6）毫秒电雷管不得跳段使用 （7）一个炮眼内不得装两个引药 三、装药安全要求 爆破工在装药前，必须对装药工作面附近进行检查，发现有下列情况之一时，必须报告班队长，及时处理，未妥善处理前不得装药 1、采掘工作面控顶距不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者留有伞檐时 第四节第四节 炮泥和封泥炮泥和封泥 一、炮泥的作用 炮泥是用来堵塞炮眼的煤矿井下常用的炮泥有两种：一种是在塑料圆筒袋中充满水的水炮泥；一种是粘土炮泥 （一）粘土炮眼的作用： 1、能提高炸药的爆破效果 2、有利于爆破安全 （二）水炮泥的作用 1、由于炸药气浪的冲击作用，使水炮泥中的水形成一层水幕，可降低炸药爆炸后的温度 2、水炮泥形成的水幕，有降低和吸收爆破中的有毒有害气的作用，改善了井下的劳动环境。
二、封泥质量要求 （1）炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分，应用粘土炮泥封实 （2）炮眼封泥也可用不燃性的、可塑性松散材料，如砂子、粘土和砂子的混合物制成的粘土炮泥 （3）对无封泥、封泥不足或不实的炮眼，都严禁爆破 （4）严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥 三、封泥长度：三、封泥长度： 炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求： （1）炮眼深度小于0.6米时，不得装药、爆破 （2）炮眼深度为0.6米－1米时，封泥长度不得小于炮眼深度的1／2． （3）炮眼深度超过1米时，封泥长度不得小于0.5米． （4）炮眼深度超过2.5米时，封泥长度不得小于1米． （5）光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3米． （6）工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5米，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3米，浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3米第五节第五节 爆破爆破 一、爆破制度一、爆破制度 《煤矿安全规程》规定：井下爆破工作必须由专职爆破工担任。
在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层中，专职爆破工的工作必须固定在同一个工作面 （一）一炮三检：就是在采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长、瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，放炮 地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%时，不准装药、放炮；放炮后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，并不准用电钻打眼 （二）三人连锁放炮制：就是爆破工、班组长和瓦斯检查员三人必须同时自始自终参加放炮的全过程，并执行换牌制 二、安全放炮要求： 在下列情况之一时，必须报告班、队长，及时处理，未作出妥善处理之前，爆破工不准放炮： 1、采掘工作面的控顶距不符合作业规程规定，或有支架损坏，或者留有伞檐时 2、爆破前，爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时 3、爆破地点20米以内，有矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上时 4、工具未拾好，机器、液压支架和民缆等未加以可靠的保护或移出工作面时 5、在有煤尘爆炸危险的煤层中，掘进虹作面放炮前，放炮地点附近20米的巷内未洒水降尘时。
（6）放炮前，靠近掘进工作面10米长度内的支架未加固时；掘进工作面到永久支护之间，未使用临时支架或前探支架，造成空顶作业时 （7）采煤工作面两个安全出口不畅通，在放炮地点及上下方5米的工作面内，支架不齐全固；采煤工作面没有一定量的备用支护材料；放炮与放顶工作执行平行作业，不符合作业规程规定的距离时 （8）放炮母线长度、质量和敷设质量不符合规定时 （9）局部通风机未运转或工作面风量不足时 （10）工作面人员未撤离到警戒线外，或各路警戒岗哨未设置好，或人数未点清时 三、放炮后作业程序及注意事项 1、巡视放炮地点；2、撤除警戒；3、发布作业命令；4、洒水降尘；5、处理残炮、瞎炮。
