【采矿课件】09采区上下山及煤仓施工

第页资环学院王猛1384187580012019/8/16井巷工程第九章采区上下山及煤仓施工第页资环学院王猛1384187580022019/8/16第一节上下山施工第九章采区上下山及煤仓施工第二节采区煤仓施工第页资环学院王猛1384187580032019/8/16第一节上下山施工一、上山施工㈠破岩与通风⑴两件事需要注意：一是底板经常掘不够，巷道上漂，若不随时测量纠正，就不能保持设计的倾斜角度；二是爆破时岩石抛掷出来，很容易打到棚式支架的顶梁上，以致崩倒棚子。为此多采用底部掏槽，如图9-1所示。第页资环学院王猛1384187580042019/8/16⑵煤层轨道上山和和输送机上山之间，在地质条件不复杂的情况下，每隔20～40m开一条贯通联络巷，以满足通风的要求，同时可以利用这些联络巷作为避炮硐。如果是单巷掘进，则必须每隔75～100m另掘一避炮硐。⑶由于瓦斯比空气轻，向上掘进时易于积聚在工作面上方，所以通风问题特别重要。除前述应采用双巷掘进外，无论工作期间和交接班时都不能停风，并随时加强瓦斯检查。如因检修停电等原因不得不停风时，全体人员必须撤出，待恢复通风及检查瓦斯之后，才能进入工作面。第页资环学院王猛1384187580052019/8/16㈡装岩和提升运输⑴人工装岩。配合人工装岩的运输方法有：链板输送机用在倾角25º以下；铁溜槽可用于25～35º；搪瓷溜槽可用于15～28º；沿巷道底板自溜，倾角大于35º。⑵机械装岩ZMZ-17型装煤机，配合链板输送机运输用于倾角小于10º的上山。耙斗装岩机，用在倾角小于30º的巷道，但应特别注意安设牢固，以防下滑。移动装岩机可以用提升绞车。如上山倾角大，可用提升绞车和耙斗装岩机绞车联合作业。第页资环学院王猛1384187580062019/8/16⑶使用输送机运输时，为了向工作面运送材料，通常还需要铺设矿车轨道，或者在双巷掘进时，一条巷道铺轨，一条巷道铺没输送机，也可采用单轨吊车运料。⑷提升或下放矿车，可采用在上山与平巷接口处一侧的专用小绞车，如图9-3所示。上山长度超过绞车缠绳量时，则需在上山中部增设临时绞车作分段提升，如图9-4所示。第页资环学院王猛1384187580072019/8/16二、下山掘进㈠破岩、装岩及提升⑴下山破岩施工中应特别注意坡度，使其符合设计要求。⑵下山掘进时没有瓦斯积聚问题，通风工作比向上掘进时容易。⑶下山掘进时装岩工作比较困难，装岩时间通常占循环时间的60％，因此它尽量采用机械装岩，而不采用人工岩。⑷装岩使用的主要机械是耙斗装岩机。使用时应持别注意安设牢固，防止下滑。除了装岩机本身带有的四个卡轨器之外，还应另外加设两个大卡轨器。装岩机距工作面不要超过15m。下山掘进使用耙斗装岩机能起到阻挡跑车的作用，掘进工作面比较安生。第页资环学院王猛1384187580082019/8/16第页资环学院王猛1384187580092019/8/16⑸下山提升运输链板输送机用在下山倾角小于25º的情况下；矿车或箕斗可以用于30º以下；30º以上只能用箕斗。因此我国在下山或斜井施工中，多使用一种无卸载轮的箕斗，利用安设在矸石仓中的活动轨翻卸，见图9-5和9-6。第页资环学院王猛13841875800102019/8/16㈡排水视其来源不同而采取不同的对策。1）上部平巷漏水，采用混凝土或陶管将上部水沟密封起来。2）下山上部通过的含水层涌水，可将水流截引至腰泵房水仓，不使它流到工作面，必要时可以在含水层进行注浆封水。3）工作面的积水，可以用水泵排除。涌水量在5～6m3/h左右时，可用潜水泵直接将水排入矿车或箕斗内，随矸石一齐排出。涌水量在30m3/h以内时，用喷射泵将水从工作面排至腰泵房水仓澄清后，再用卧泵排除，如图。第页资环学院王猛13841875800112019/8/16第页资环学院王猛13841875800122019/8/16㈢支护⑴棚式支护时，如图9-9，沿重力方向作用于斜巷的地压P有两个分量：分力N=Pcosα（α为巷道倾角）；分力T=Psinα。在架棚时，棚腿要与顶、底板垂线间向上方呈一夹角，这个夹角称为迎山角（β）。其数值取决于巷道的倾角及围岩的性质，当巷道的倾角小于40～45º时，一般每倾斜6～8º，便应具有1º的迎山角。当巷道倾角大于40～45º时，支架之间须设撑木或拉条。第页资环学院王猛13841875800132019/8/16⑵采用石材（混凝土块）砌碹支护时，砌碹工作应由下往上进行。随着α的增大，基础应采用台阶式，若底板岩石松软，则应砌筑底拱，甚至每隔一定距离还应修筑壁座。⑶采用锚喷支护时，顶板的锚杆应尽量做到垂直于顶板岩层。锚喷支护能适应采区地压的特点目前应大力推广。第页资环学院王猛13841875800142019/8/16㈣安全工作1．下山掘进的安全问题，最突出的就是防止跑车。2．防止跑车的安全设施1）下山上部运输水平防止跑车的安全设施⑴要严格按《规范》的规定使用钢丝绳，经常上油防锈，建立定期检查制度。⑵应该使用符合要求的插销，加强铺轨质量，采用绳套连接。第页资环学院王猛13841875800152019/8/16⑶由于井口把钩工疏忽，忘记挂钩或挂钩不合格而发生跑车事故。为此，斜巷巷道口应设逆止阻车器（9-10）或安全挡车板（9-11）等挡车装置。此种阻车器设于巷道口，矿车只能单方向上提，只有用脚踩下踏板后才可向下行驶。第页资环学院王猛13841875800162019/8/16在矿车底盘下安设一个活动闸；当矿车挂钩时，销子插入孔内，而把活动闸短端压下，使长端翘起；矿车摘钩后，活动闸由于重心作用自动垂直向下。在斜巷口平台两轨中心的地下，埋入钢板作为挡板，当矿车没有挂钩时，活动闸被挡板顶住，矿车不能通过。第页资环学院王猛13841875800172019/8/162）阻挡已跑车的安全措施。⑴在工作面上方20～40m处设各种可移动式挡车器，常用的有钢丝绳挡车器，型钢挡车器和钢丝绳挡车帘等。铜丝绳挡车器如图9-12所示。矿车通过时，拉起绳圈，矿车即可由圈中通过。矿车过去之后，放下绳圈，使其顶部高出轨面约0.6～0.7m，若万一发生跑车，绳圈即可将矿车挡住。第页资环学院王猛13841875800182019/8/16钢丝绳挡车帘是以两根150mm的钢管为立柱，用钢丝绳与直径为25mm的圆钢编成帘形，手拉悬吊钢丝绳将帘上提，矿车可以通过；放松悬吊绳，帘子下落而起挡车作用。第页资环学院王猛13841875800192019/8/16⑵在斜巷中部设固定式挡车器—悬吊式自动挡车器。当提升容器正常运行时，碰撞摆动杆1后，摆动幅度不大，触不到框架上横杆2；一旦发生跑车事故，脱钩的提升容器碰撞摆动杆后，可将通过牵引绳和挡车钢轨6相连的横杆2打开，8号铁丝失去拉力，挡车钢轨一端迅速落下，起到防止跑车的作用。第页资环学院王猛13841875800202019/8/16第二节采区煤仓施工煤仓按倾角可分垂直式和倾斜式，垂直式一般是圆形断面，而倾斜式一般是拱形断面，其倾角在60º～70º以上。无论垂直式或倾斜式煤仓，其下口均要收缩成适合安装闸门的断面。采区煤仓永久支护一般采用料石砌碹或用混凝土浇筑，壁厚300～400mm，也可采用喷射混凝土，喷厚一般在50mm左右。煤仓位于稳定坚固的岩层中时，也可以不支护，但下部漏煤口斜面应采用混凝土浇筑。第页资环学院王猛13841875800212019/8/16一、普通反并法施工煤仓㈠掘进小反井1.自下向上掘进小反井断面为长放形，临时支扩用四角木盘。2.小反井掘进至距胶带输送机机头硐室底板2m时，从上向下掘透。3.工人打眼时，站在临时工作台上操作。4.爆破用四段秒延期电雷管全断面一次爆破。5.矸石由下面的大巷扒装运走。第页资环学院王猛13841875800222019/8/16㈡刷大成设计断面小反井掘透以后，开始自上向下用钻眼爆破法刷大成直径为4.2m的圆形断面。用六角作临时支架。刷大过程中，材料及工具均由上向下运送。打眼时应在小反井上盖上木板，以保证安全。爆破之前，将盖板拆除。爆破下来的矸石由反井落下，在大巷装车运走。㈢浇筑永久支护1）为了固定漏斗座和加强大巷上部的支承能力，设置四根20号工字钢梁，工字钢梁又由15kg/m的钢轨托住，钢轨两端插入已砌好的碹帽上，漏斗座固定在中间两根工宇钢梁上，如图9-17所示。第页资环学院王猛13841875800232019/8/16第页资环学院王猛13841875800242019/8/162）用C15混凝土浇灌煤仓下部5m一段的大巷碹帽。事先在大巷的东肩处敷设了一根直径为127㎜的传话管铁管(如图9-15所示)。浇灌混凝土是由两边向中间进行，每浇灌300mm的要认真捣固一遍，混凝土浇灌到与漏斗座上上口齐平时暂停。3）用C20混疑上浇灌煤仓的圆锥体部分。4）用C15混凝上浇灌煤仓壁。5）拆模第页资环学院王猛13841875800252019/8/16二、深孔掏槽爆破法山东兖州矿务局北宿煤矿东西各有一个立式圆筒煤仓，高度分别力7m和8m，净直径为3.4m，喷射混凝土支护，厚度为150mm。煤仓上口与17层煤胶带输送机上山机头硐室相接，下口与运输大巷相通，图9-19是西采区煤仓示意图。⑴先在胶带输送机机头硐室内安设TXV-75型液压钻机，沿煤仓中心打一钻孔，然后再沿围绕中心孔直径为1m的圆周上，均匀地打四个钻孔与大巷穿透，作为掏槽眼。钻孔直径均为89㎜，图9-20。⑵爆破所用炸药为2号岩石硝铵炸药(φ35×180mm，重150g)，1～4段秒延期电雷管和导爆索起爆。⑶将7m深的炮眼一次装药分两段起爆，每段各炮眼装药长度为2.52m，装药量力8.4kg，中间用500mm炮泥相隔。⑷小反井爆透后，即可自上向下刷大至设计断面。第页资环学院王猛13841875800262019/8/16图9-19北宿煤矿西采区煤仓意图1—胶带输送机机头硐室；2—煤仓；3—运输大巷；4—小绞车硐室图9-20炮眼布置与装药1—雷管；2—炸药；3—炮泥；4—钢弹1—雷管；2—炸药；3—炮泥；4—钢弹第页资环学院王猛13841875800272019/8/16三、反井钻机法反井钻机也有称做天井钻机，一般都具有防爆性能，因此可用来钻凿煤矿井下煤仓反井，通风孔和井筒延深反井等。㈠准备工作1）施工之前应在反井的上口位置，按照设计尺寸要求用混凝土浇筑反井钻机基础。2）保障钻进时油冷却器的冷却水要求流量3）在施工现场将电源分别接入电机即可。4）钻机安装。㈡反井施工1）导孔钻进2）扩孔钻进㈢用钻眼爆破法自上向下将反井刷大成设计断面。最后安装漏斗座和进行永久支护。第页资环学院王猛13841875800282019/8/16第页资环学院王猛13841875800292019/8/16第九章1.上山施工自上而下应注意哪些问题？2.下山施工安全中突出的问题是什么，如何预防？3.煤仓施工方法有几种？4.普通反井施工方法的施工步骤？