巷道工程总结

第四章井巷支护巷道支护方式主要有：1. 棚式支架（木支护，混凝土支架，金属支架等，其中金属支架又有普通金属支架及可缩性金属支架。

）。

2. 砌碹支护：料石砌碹，现浇混凝土3. 锚喷支护：锚杆支护、喷射砼支护、锚喷联合支护、锚喷支护＋（网、钢带、梯子梁等）联合支护。

4. 上述锚喷支护再加锚索加强支护。

喷射混凝土支护：是以压缩空气为动力，用喷射机将细骨料混凝土以喷射的方法覆盖到需要维护的岩面上，形成混凝土结构的支护方式。

该方法可以单独应用，在岩体、土层面或结构面上形成护壁结构。

也可以和锚杆、预应力锚杆（锚索）联合使用，形成以锚杆为主的支护结构，通常称之为锚喷联合支护。

在联合支护中，喷射混凝土主要是由用于避免和防止岩体松脱和风化，加强锚杆及锚固件的作用。

喷射混凝土支护四个方面的作用（机理）：1）加固与防止风化。

喷射混凝土以较高的速度射入张开的节理裂隙，起到黏结作用，提高了岩体的黏结力和内摩擦角（即提高了围岩的强度）。

同时，围岩被混凝土层封闭，能防止因水和风化作用造成围岩的破坏与剥落。

2）改善围岩应力状态。

一方面可将围岩表面填平，消除岩石壁面不平引起的应力集中现象，可避免因过大的应力造成围岩破坏；另一方面可使巷道围岩由单向或双向受力状态转变为三向受力状态，提高了围岩的强度。

3）柔性支护结构作用。

由于喷射混凝土的黏结强度大，能和围岩紧密地黏结在一起，而且喷层较薄，具有一定的柔性，可以和围岩一起变形产生一定的径向位移，在围岩中形成一定范围的非弹性变形区，使围岩的自支撑能力充分发挥作用，从而改善了喷层的受力状态；另一方面，喷层与围岩共同变形受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩产生松动破碎。

4）与围岩共同作用。

喷层与岩石的黏结力和抗剪强度足以抵抗围岩的局部破坏，并能防止个别危岩活石的滑移或坠落，岩块之间的连锁咬合作用得以保持。

不仅能保持围岩自身的稳定，并且能与喷层构成共同承载的整体结构。

喷射混凝土的要求：凝结硬化快、早期强度高。

水泥：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，标号不低于32.5。

细骨料：采用坚硬干净中砂或粗砂，细度模数大于2.5。

粗骨料：碎石为好，粒径一般不大于15mm。

强度：混凝土的强度一般不得低于15MPa，水灰比：最佳水灰比为0.4~0.5。

速凝剂：为使混凝土迅速凝结硬化，需在喷射砼中添加速凝剂，但掺量一般不超过5%。

凝结时间：初凝时间不应大于5min，终凝时间不大10min。

一般还应加入减水剂、增粘剂、早强剂等。

喷射混凝土厚度：单独使用时，喷射厚度一般为50~150 mm；多次喷射时，喷层厚度可达250 mm；与锚杆联合使用，50~120 mm。

考虑到防止围岩风化及工程特点时，要求喷层厚度不少于80~100 mm。

一次喷射厚度：顶（拱）：30—60 mm；墙（帮）：50—100 mm。

分次喷射间隔时间：15—20 min。

喷射工艺分为：干式喷射法、湿式喷射法干式喷射时，出口风压：0.1MPa;湿式喷射时，出口风压：0.15—0.18 MPa。

水压比风压大：0.1MPa锚杆支护：是将小直径的钢及其它材料制成的杆状体，钻孔安装于围岩中，用于加固围岩的一种支护形式。

喷射混凝土支护：是用机具喷头，利用高压把混凝土喷射到围岩表面，快速凝固后支护围岩的一种支护形式。

锚喷支护：是以锚杆支护和喷射混凝土支护为主要支护结构的一系列支护形式的总称。

锚杆类型：分为黏结锚固（端头锚固、全长锚固）型、机械锚固型。

锚杆种类：树脂锚杆（多为端头锚固型）、普通树脂锚杆、树脂锚固剂加普通金属杆体（麻花型锚固端）、以普通螺纹钢为杆体的锚杆、等强螺纹钢锚杆、玻璃钢锚杆（以玻璃纤维作为增强材料，以聚酯树脂为基材）快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆（属端头锚固型）、管缝式锚杆（属全长锚固型）、内注式注浆锚杆（属全长锚固型）、木锚杆和竹锚杆、楔缝式、倒楔式、涨壳式钢筋砂浆锚杆、钢筋（钢丝绳）砂浆锚杆等锚杆支护作用原理：悬吊（作用）理论。

组合梁理论。

组合拱理论。

支护监测：监测内容主要包括位移监测、围岩松动圈监测、顶板离层监测和锚杆受力监测等。

联合支护：锚喷支护、锚网支护、锚杆桁架支护、预应力锚索支护、锚注支护。

第五章巷道施工组织与管理巷道施工方法有两种：一次成巷施工法，分次成巷施工法。

国家标准《矿山井巷工程施工及验收规范》明确规定，巷道施工应一次成巷并符合有关规定。

一次成巷的适用条件：一般的开拓巷道和准备巷道的施工，掘砌方法一般采用全断面一次掘进法。

一次成巷的作业方式：根据掘进和永久支护两大工序在时间和空间上的关系，一次成巷施工法可分为：掘支平行作业、掘支单行作业和多巷交替作业三种作业方式。

正规循环作业：在巷道施工中，所有工序都是按照一定的顺序循环往复地完成的，如钻眼→装药→爆破→通风→装岩→运输→支护等。

这些工序每完成一次即完成一个循环，工作面就向前推进一段距离。

掘进循环时间：完成一个掘进循环所需的时间。

循环作业图表：在巷道施工时，为有效组织循环作业，使全体参与施工人员有章可循，合理有序地进行施工作业，将掘进循环中各工序的持续时间、先后顺序和相互间的衔接关系，一般用图表的形式表示。

施工作业方式选择：根据地质条件、施工内容和任务、技术装备、机具设备、施工技术水平、巷道的设计断面形状和尺寸等选择并确定合理、可行的作业方式。

循环方式的确定：在确定的作业方式的基础上，按照有利于工序之间的有效衔接，有利于实现正规循环作业，有利于生产要素的合理优化配置，有利于提高劳动生产率和施工作业效率，有利于施工组织与管理的原则，确定循环方式。

确定循环进尺：在掘进施工中，每个循环作业使巷道向前推进的距离称为循环进尺。

它是编制循环作业图表必须首先确定的参数。

各个工序的工作量和作业时间也取决于循环进尺。

循环进尺主要取决于炮眼深度和爆破效率。

硐室：是指位于井底为各种用途服务而开凿的地下空间。

井下硐室的施工方法总体上分三类：全断面施工法、导硐施工法和分层施工法。

全断面施工法：一般适用于围岩稳定、高度不很大的硐室施工。

导硐施工法：分为：中央上导硐、中央下导硐、单侧下导硐、双侧下导硐和上下导硐等多种具体的施工方法。

导硐施工法适用于围岩稳定性差、断面较大的硐室，特大断面硐室（50㎡以上）多采用两侧导硐施工法。

分层施工法：是将硐室沿其高度分为几个分层，采用由上向下或由下向上分层施工，以便于施工操作的作业方法。

该方法一般适用于围岩稳定或中等稳定，断面较大的硐室。

正台阶工作面（下行分层）施工法、倒台阶工作面（上行分层）施工法。

根据井田开拓方式的不同，井筒分为：立井、斜井和平硐。

立井井筒按其用途又分为：主井、副井、混合井、风井。

斜井井筒根据其主要用途通常也分为主井、副井、风井。

表土层：按其掘砌施工的难易程度分为：稳定表土层和不稳定表土层两种。

根据表土的性质及其所采用的施工设施，井筒表土施工方法可分为普通施工方法和特殊施工方法两大类普通施工法：1、井圈背板普通施工法。

适用于较稳定的土层。

2、吊挂井壁施工法。

适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工。

可用于渗透系数大于5m/d，流动性小，水压不大于0.2MPa的砂层和透水性强的卵石层，以及岩石风化带。

3、板桩法。

适用于8～10m厚度不大的不稳定表土层。

井筒表土特殊施工法：1、冻结法。

就是在井筒掘进之前，在井筒周围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层冻结成一个封闭坚固的冻结圈，防止水或流砂涌入井筒，然后在冻结圈的保护下进行掘砌工作。

冻结方案有一次冻全深、局部冻结、差异冻结和分期冻结等几种。

一次冻全深：方案的适应性强，应用广泛；局部冻结：就是只在局部涌水部位进行冻结；差异冻结：（长短管冻结），冻结管有长短两种间隔布置；分期冻结：是当一次冻结深度很大时，为了避免使用过多的制冷没备而将全深分为数段(通常分为两段)，从上而下依次进行冻结。

冻结井壁一般都是采用钢筋混凝土或混凝土双层井壁，外层井壁的厚度一般为400㎜，它是随着掘进而砌筑的。

内层井壁一般厚600㎜。

是在通过冻土段后自下而上一次成井。

2、钻井法：通常是利用大型回转式钻机，将井筒分次扩孔钻成或是全断面一次钻成。

泥浆洗井护壁：泥浆的一个作用是洗井，即及时将破碎下来的岩屑从工作面清除。

并使刀具始终直接作用于未破碎的岩石面上。

另一个重要作用就是护壁。

泥浆的护壁作用，一方面是借助本身的液柱压力平衡地压；另一方面是在井帮上形成泥皮，堵塞裂隙，防止片帮。

3、沉井法：在设计的井筒位置构筑带刃脚的沉井井壁，而后在其保护下挖土，井壁随着掘进面下沉，同时在地面上相应地砌筑接高井壁。

有普通沉井法和（泥浆护壁）淹水沉井法。

为了增加沉井的下沉深度，可采用在沉井上加外荷载的办法使之强制下沉，这种沉井方法通常称做强制沉井。

沉井时的破土方法：有高压水破土和钻机破土两种。

高压水破土方法，是用通过水枪喷嘴的高压水射流破坏土层结构，水的压力力18～30大气压。

用高压水破土掘进时，一般都采用压气排渣。

立井基岩施工：是在表土层或风化岩层以下的井筒施工，根据井筒穿过的岩层性质，主要是以钻眼爆破法施工为主。

在立井施工中，工作面常有积水，要求采用抗水炸药。

常用的有抗水岩石硝铵炸药、水胶炸药和硝化甘油类炸药。

三者中，水胶炸药使用较广泛。

起爆器材通常采用国产8号秒延期电雷管，毫秒延期电雷管和导爆管索。

在有杂散电流的工作面中，应采用电磁雷管或导爆管起爆。

爆破电源多采用矿井的交流电源，但电压不得超过380伏。

在有瓦斯或煤尘爆炸危险的井筒内，必须采用煤矿安全炸药和瞬发电雷管。

使用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。

炸药消耗量是根据岩石性质、井简断面大小和爆破要求等因素决定的。

在圆形断面的井简中，炮眼都按同心圆周布置。

掏槽眼圈径和眼距，可由掏槽方式和岩石性质决定。

立井掘进中的联线方式多采用并联。

若一次起爆的雷管数较多，采用并联不能满足准爆电流要求时，可以采用串并联或并串联。

井筒支护：临时支护：⑴采用井圈背板；⑵采用锚喷。

永久支护：⑴料石砌筑井壁；⑵混凝土井壁。

立井施工辅助工作：①通风工作（压入式通风、抽出式通风、抽出式通风为主，压入式为辅的通风）；②井筒涌水处理{注浆堵水（地面预注浆、工作面预注浆、壁后注浆）、排水（吊桶排水和吊泵排水两种）}；③压风和供水工作；④其它辅助工作（照明与信号、测量工作、安全梯）凿井主要设备：装配式金属凿井井架（由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和基础）、吊桶（应考虑井架受力均衡和地面设置提升机的可能性，提升机房位置应不影响永久建筑物施工；应尽量布置在永久提升间内，并使提升中心线与罐笼出车方向或箕斗井临时罐笼出车方向一致；应尽量靠近地面卸矸方向一侧布置；与其他设备的间隙必须满足《煤矿安全规程》和《矿山井巷工程施工及验收规范》的有关规定）、抓岩机（其位置应充分发挥抓岩机的效率，满足它与其他设备间安全间隙的要求）、吊泵（应靠近井帮，不影响抓岩机的工作，布置在溜矸槽的两侧或对面，吊泵和吊桶对称布置）、封口盘和吊盘及主梁、安全梯、风筒、压气管等。