1、第四章 巷道掘進(jìn)與施工,介紹不同的礦山巷道掘進(jìn)施工方法，巖石平巷施工的鑿巖、爆破、裝巖、提升運(yùn)輸?shù)戎饕ば蚬に囘^(guò)程，井筒施工的表土施工、特殊施工和基巖施工等內(nèi)容，井筒延深特點(diǎn)和延深方法，以及斜井、天井、峒室和交岔點(diǎn)施工方法。,4-1 平巷掘進(jìn)與施工,水平巷道掘進(jìn)，目前普遍采用的掘進(jìn)施工方法有：鑿巖爆破法、全自動(dòng)鑿巖機(jī)一次成巷施工法。,（1）鑿巖爆破法: （礦山法）,（2）機(jī)械掘進(jìn)法,鑿巖爆破法的主要工序包括：鑿巖、爆破、巖石裝運(yùn)和支護(hù)；輔助工序包括：工作面通風(fēng)、排水、接管道、照明、鋪軌和測(cè)量等。主要工序按一定順序依次進(jìn)行的作業(yè)方式稱(chēng)為單行作業(yè)。單行作業(yè)各工序互不干擾，組織管理方便，但效率較低。

2、幾個(gè)主要工序在同一時(shí)間內(nèi)平行進(jìn)行的作業(yè)方式稱(chēng)為平行作業(yè)，其優(yōu)缺點(diǎn)與單行作業(yè)恰好相反。從鑿巖開(kāi)始到裝巖、鋪軌和支護(hù)完畢，為一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，巷道由此向前掘進(jìn)了一段距離。,鑿巖爆破法施工： 掘進(jìn)工序：鉆眼裝藥聯(lián)線放炮通風(fēng)裝巖運(yùn)輸支護(hù) 工具設(shè)備：鑿巖機(jī)炸藥局部扇風(fēng)機(jī)裝巖機(jī)錨、噴、網(wǎng)、架 煤電鉆 雷管、放炮器 風(fēng)筒 礦車(chē)電機(jī)車(chē)、礦車(chē),淺 孔：深度小于2.5m，直徑小于42mm； 中深孔：深度2.54m，直徑小于50mm； 深 孔：深度大于4m，直徑大于50mm。,1、鑿巖爆破法,巷道掘進(jìn)中，破碎巖石是一項(xiàng)主要工序，也是掘進(jìn)施工的第一道主要工序。破碎巖石主要采用鑿巖爆破的方法，鑿巖爆破約占一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的

3、40%60%。鑿巖爆破工作的好壞，對(duì)巷道掘進(jìn)速度、規(guī)格質(zhì)量、支護(hù)效果、掘進(jìn)成本等，都有較大的影響。 金屬礦山平巷掘進(jìn)中，常用的鑿巖設(shè)備是氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，如7655、YT-24等；鑿巖工具多采用錐形連接的活頭釬桿。為提高鑿巖效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，一些大中型礦山在大斷面平巷掘進(jìn)中采用了鑿巖臺(tái)車(chē)。鑿巖臺(tái)車(chē)屬無(wú)軌設(shè)備，具有獨(dú)立行走裝置，液壓鑿巖，鑿巖速度大大提高。,表4.1 鑿巖設(shè)備,目前，我國(guó)礦山平巷掘進(jìn)所用的鑿巖設(shè)備特點(diǎn)及適應(yīng)條件見(jiàn)表4.1。,One-boom rig,三臂鑿巖臺(tái)車(chē),（1）炮眼布置,巷道掘進(jìn)的爆破工作是在只有一個(gè)自由面的狹小工作面進(jìn)行的，俗稱(chēng)獨(dú)頭掘進(jìn)。因此，要達(dá)到理想的爆破效果

4、，必須將各種不同作用的炮眼合理地布置在相應(yīng)位置上，使每個(gè)炮眼都能起到應(yīng)有的爆破效果。 掘進(jìn)工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼（如圖4.1所示）。其爆破順序必須是延期起爆，即先爆掏槽眼，然后起爆輔助眼，最后起爆周邊眼。,圖4.1 平巷掘進(jìn)的炮眼布置 1掏槽眼；2輔助眼；3周邊眼,（1）掏槽眼 在工作面上將某一部分巖石爆破并拋出，使工作面形成第二個(gè)自由面，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件，提高破巖效率。,（2）輔助眼 輔助眼又稱(chēng)崩落眼，是大量崩落巖石和繼續(xù)擴(kuò)大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼和周邊眼之間，炮眼方向一般垂直于工作面。,（3）周邊眼 周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后

5、形成巷道斷面設(shè)計(jì)輪廓的炮眼。為保證巷道成型規(guī)整，減少支護(hù)工程量，可采用光面爆破技術(shù)。,（2）掏槽眼分類(lèi),根據(jù)井巷斷面形狀規(guī)格、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等條件，掏槽眼的排列形式可分為傾斜掏槽和垂直掏槽兩大類(lèi)。,1）傾斜掏槽的特點(diǎn)是掏槽眼與自由面斜交。在軟巖或具有層理、節(jié)理、裂隙或軟夾層的巖石中，可用單傾斜掏槽，其掏槽位置可視自然弱面存在的情況而定，掏槽眼傾斜角依巖石可爆性不同而定，一般取5070。 在中硬以上均質(zhì)巖石、斷面尺寸大于4m2的井巷掘進(jìn)中，可采取相向傾斜眼組成楔形掏槽(圖4.2)。每對(duì)炮眼底部間距一般取1020cm，眼口之間的距離取決于眼深及傾角的大小，掏槽眼同工作面的交角通常為6075；

6、楔形掏槽可分為垂直楔形掏槽和水平楔形掏槽兩種，前者打眼比較方便，使用較廣。對(duì)巖石特別難爆且斷面尺寸又大或眼深超過(guò)2m時(shí)，可增加23對(duì)深度較小的初始掏槽眼，以形成雙楔形掏槽。 若將楔形掏槽的掏槽眼以同等角度向槽底集中，但各眼并不互相貫通，則形成錐形掏槽，通?？膳懦扇清F形和圓錐形等形式，后者適用于圓形斷面井筒掘進(jìn)工作。 傾斜掏槽的優(yōu)點(diǎn)是所需掏槽眼數(shù)少且易拋出掏槽范圍內(nèi)的巖石，缺點(diǎn)是孔深受限于斷面尺寸，石碴拋擲較遠(yuǎn)。,圖4.2傾斜掏槽的炮眼布置形式,2）垂直掏槽的掏槽眼都垂直于工作面，其中有些炮眼為空眼，不裝藥。垂直掏槽的形式很多，常見(jiàn)的有縫形掏槽、桶形掏槽(圖4.3)和螺旋掏槽?？p形掏槽也稱(chēng)平行

7、龜裂掏槽，其布置特點(diǎn)是掏槽眼軸線處在一個(gè)平面內(nèi)，空眼與裝藥眼相間布置，眼距815cm，爆后形成一條縫隙。,桶形掏槽是應(yīng)用最廣的垂直掏槽形式之一，其槽腔體積大有利于輔助眼爆破；空眼直徑可大于或等于裝藥眼直徑，較大的空眼直徑可形成較大的人工自由面；桶形掏槽完全沒(méi)有向外拋碴作用，通?？蓪⒖昭鄞蛏畈⒃诳椎籽b一卷藥，于全部掏槽眼爆破后起爆以拋出巖碴。,螺旋掏槽是桶形掏槽的理想形式，空眼到各裝藥眼的距離依次取空眼直徑的11.8倍、23.5倍、44.5倍和45.5倍。向上掘進(jìn)天井時(shí)，采用桶形掏槽特別適合。,圖4.3垂直掏槽的炮眼布置形式,（3）爆破器材,巷道掘常用的炸藥是銨梯炸藥和銨油炸藥，采用電雷管、火雷

8、管或?qū)П芷鸨?（4）爆破參數(shù)確定,單位炸藥消耗量的確定可參考表4.2，結(jié)合工程類(lèi)比和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。確定單位炸藥消耗量后，再根據(jù)巷道斷面面積和每循環(huán)進(jìn)尺就可得到每循環(huán)應(yīng)使用的炸藥消耗總量：,QqSL,式中：S井巷掘進(jìn)斷面面積，m2； L平均炮眼深度，m； 炮眼利用率，一般為80%95%。,表4.1 平巷掘進(jìn)單位炸藥消耗量（kgm-3）,為使爆破后工作面的炮煙和粉塵能盡快排出，并提供足夠的新鮮空氣，以改善勞動(dòng)條件，可采用局扇進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。,（5）工作面通風(fēng),（6）巖石裝載與轉(zhuǎn)運(yùn),巖石的裝運(yùn)工作是最繁重最費(fèi)時(shí)的工序，約占掘進(jìn)循環(huán)總時(shí)的3550。應(yīng)根據(jù)我國(guó)目前礦山巖石裝運(yùn)機(jī)械的發(fā)展情況，選擇礦山常

9、用的、配套適宜的裝運(yùn)機(jī)械所組成的裝運(yùn)作業(yè)線及典型設(shè)備。,1）裝巖作業(yè),把掘進(jìn)工作面爆破下來(lái)的巖石裝入礦車(chē)運(yùn)出工作面，就是巖石的裝運(yùn)作業(yè)，亦稱(chēng)出渣。平巷掘進(jìn)中使用較多的裝載設(shè)備是鏟斗式裝巖機(jī)和礦車(chē)，如圖4.4所示。,圖4.4 裝巖機(jī)裝巖過(guò)程示意圖,裝巖機(jī)有以壓氣作動(dòng)力的，也有以電為動(dòng)力的。當(dāng)裝巖機(jī)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏟斗插入巖堆鏟取巖石；鏟滿后提升鏟斗并向后翻轉(zhuǎn)，裝入后面的礦車(chē)；然后下落鏟斗，再次鏟裝。一輛礦車(chē)裝滿后移出，調(diào)入另一輛礦車(chē)?yán)^續(xù)裝巖。這種裝巖機(jī)可供井下平巷和傾角在8以下的斜井掘進(jìn)裝巖之用。它適用于高度大于2.2m的巷道，最大裝巖寬度為2.2m。,圖4.5 裝巖機(jī)與礦車(chē)裝運(yùn)作業(yè)示意圖 l調(diào)車(chē)道

10、岔；2空車(chē)；3電機(jī)車(chē)；4重車(chē)；5裝巖機(jī),圖4.5的作業(yè)線為雙軌運(yùn)輸，分別為空車(chē)道和重車(chē)道，裝載時(shí)裝巖機(jī)和礦車(chē)經(jīng)由調(diào)車(chē)道岔分別在兩條軌道上裝巖。調(diào)車(chē)道岔隨著工作面的前進(jìn)每隔2030m移動(dòng)一次。,圖4.6 耙斗裝巖機(jī)總裝及耙礦作業(yè)示意圖 1連桿；2主、副滾筒；3卡軌器；4操作手把；5調(diào)整螺絲；6耙斗； 7固定楔；8尾輪；9耙斗鋼絲繩；10電動(dòng)機(jī)；11減速器；12架繩輪； 13卸料槽；14礦車(chē),耙斗裝巖機(jī)。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、高效的裝巖設(shè)備。這種裝巖機(jī)適用于凈高2.2m、寬2m以上的水平巷道或小傾角的斜巷，也能用于彎道。耙斗裝巖機(jī)是由絞車(chē)、耙斗、車(chē)體、卸料槽，以及主尾繩和滑輪等組成的組合機(jī)械

11、。工作情況見(jiàn)圖4.6所示。 耙斗裝巖機(jī)與鏟斗后卸式裝巖機(jī)比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修量小、操作容易、安全可靠、巖塵量小、適用面廣以及裝巖生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，但在硬巖中效率較低，在軟巖中固定楔難固定。,2）調(diào)車(chē)工作,裝運(yùn)作業(yè)中，調(diào)車(chē)工作是很頻繁的，每當(dāng)裝滿一個(gè)礦車(chē)便要推出重車(chē)換入空車(chē)。在調(diào)車(chē)過(guò)程中，裝巖工作便暫時(shí)中斷，裝巖機(jī)的利用率會(huì)因此而降低。因此需要改進(jìn)調(diào)車(chē)方法，以提高裝巖機(jī)的利用率。目前，巷道掘進(jìn)中的調(diào)車(chē)方法和設(shè)備很多。最常用的調(diào)車(chē)方法是浮放道岔調(diào)車(chē)，雙軌巷道用雙向菱形浮放道岔。將浮放道岔安放在距工作面1025m的原有軌道上，在工作面附近形成一個(gè)浮放的錯(cuò)車(chē)道，并能隨工作面的推進(jìn)而向前移動(dòng)，能經(jīng)常保

12、持距工作面較短的調(diào)車(chē)距離。此外，裝巖機(jī)可以交替在兩條軌道上裝巖，加大裝巖寬度，提高裝巖效率。單軌巷道寬度能并列兩輛礦車(chē)時(shí)，可采用單軌上浮放雙軌道岔的浮放錯(cuò)車(chē)場(chǎng)。,2、機(jī)械掘進(jìn)法,全斷面掘進(jìn)機(jī)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)破破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、臨時(shí)支護(hù)、噴霧防塵等工序的一種聯(lián)合機(jī)組。巖石全斷面掘進(jìn)機(jī)機(jī)械化程度高，可連續(xù)作業(yè)，工序簡(jiǎn)單，施工速度快，施工巷道質(zhì)量高，支護(hù)簡(jiǎn)單，工作安全，但構(gòu)造復(fù)雜，成本高，對(duì)掘進(jìn)巷道的巖石性質(zhì)和長(zhǎng)度均有一定要求。 巖巷掘進(jìn)機(jī)一般由移動(dòng)部分和固定支撐推進(jìn)兩大部分組成。其中主要包括破巖裝置、行走推進(jìn)裝置、巖渣裝運(yùn)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、動(dòng)力供給裝置、方向控制裝置、除塵裝置和錨桿安裝裝置等。 圖4.7為

13、全斷面掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)示意圖。全斷面掘進(jìn)機(jī)已廣泛應(yīng)用于隧道等大斷面工程掘進(jìn)，在礦山平巷施工中也有應(yīng)用。,圖4.7 巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)示意圖 1刀盤(pán)； 2機(jī)頭架； 3水平支撐板； 4錨桿鉆機(jī)； 5司機(jī)房； 6斜帶式輸送機(jī)； 7轉(zhuǎn)載機(jī)； 8龍門(mén)架車(chē)； 9激光指向儀； 10環(huán)形支架機(jī)； 11礦車(chē)； 12環(huán)形電機(jī)車(chē),豎井施工主要包括豎井掘進(jìn)、永久支護(hù)、井簡(jiǎn)裝備三項(xiàng)工作。豎井掘進(jìn)又包括表土 掘進(jìn)施工和基巖掘進(jìn)施工。 表土掘進(jìn)一般采用非爆破的方法進(jìn)行，而當(dāng)井筒穿過(guò)松軟的含水表土或巖層，以及厚度較大的流沙層等用普通方法難以施工時(shí)，必須采用特殊方法進(jìn)行施工。基巖掘進(jìn)多采用以鑿巖爆破為主的普通施工法。豎井永久支護(hù)一

14、般采用石材、澆灌混凝土或噴錨支護(hù)。其永久支護(hù)的施工與掘進(jìn)施工同時(shí)進(jìn)行。井簡(jiǎn)裝備的安裝主要指罐道、罐梁、梯子間和各種管纜的安裝，一般是在井筒掘進(jìn)施工完成后進(jìn)行，先自上而下安裝罐梁，然后自下而上安裝罐道，最后安裝管纜。 豎井施工的特點(diǎn)是：工作面狹小，施工設(shè)備多，工作安全條件差，施工組織復(fù)雜。為了確保豎井高速度、高質(zhì)量、低消耗并安全地施工，施工前必須全面了解井筒所穿過(guò)巖層的地質(zhì)及水文情況，制定施工計(jì)劃并采用有效的安全技術(shù)措施，實(shí)行嚴(yán)密的施工組織管理。,4-2 豎井掘進(jìn)與施工,1、豎井表土掘進(jìn)施工,工程實(shí)踐中，常按穩(wěn)定性把表土分為兩大類(lèi)： 穩(wěn)定表土層，包括粘性土、無(wú)水的多孔性土以及無(wú)水或含水不多的卵石

15、、礫石等； 不穩(wěn)定的表土層：它包括含水的砂土、淤泥，含飽和水的粘土以及浸水的多孔性土等。,（1）穩(wěn)定表土掘進(jìn)施工 施工程序與選用的提升方式密切相關(guān)，但不管選用哪種提升方式，其基本程序都是先架設(shè)臨時(shí)鎖口，而后安裝提升設(shè)備，掘砌表土部分（井筒超過(guò)40m要安設(shè)吊盤(pán)），掘砌至基巖時(shí)刷砌壁座。,木質(zhì)臨時(shí)鎖口,臨時(shí)鋼結(jié)構(gòu)鎖口,(2)表土掘進(jìn)施工方法, 井圈背板普通施工法 人工或抓巖機(jī)出土，下掘一小段后（空幫距不超過(guò)1.2m），然后用井圈、背板臨時(shí)支護(hù)，掘一小段后（一般不超過(guò)30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。如此，周而復(fù)始，直至基巖。這種方法適用于較穩(wěn)定的土層。如圖12-12。, 吊掛井

16、壁施工法 用于穩(wěn)定性較差的土層中的一種短段掘砌施工方法。段高一般0.51.5m。采用臺(tái)階式或分段分塊，并配以超前小井降低水位的挖掘方法（圖4.8）。為了防止井壁拉裂或脫落，在井壁內(nèi)設(shè)置鋼筋，各分段井壁的自重主要靠上部井壁通過(guò)吊掛鋼筋來(lái)承擔(dān) （圖4.9）。,圖4.9 吊掛井壁施工法 1接茬板；2井圈；3金屬模板；4鋼筋棒；5吊掛鋼筋；6托盤(pán),階梯式環(huán)挖法 分塊對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖法 圖4.8 表土施工的挖土方式 1水窩；2、3、II、III開(kāi)挖順序；4環(huán)形集水溝槽,吊掛井壁施工法工序簡(jiǎn)單，施工安全，消耗鋼材較多，井壁接茬多，封水不夠理想，由于混凝土養(yǎng)護(hù)所需時(shí)間比掘進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)，故限制了施工速度。適用于通過(guò)穩(wěn)定性

17、較差的表土層和巖石破碎帶，也可在流動(dòng)性小、水壓不大的砂層或透水性強(qiáng)的卵石層中使用。當(dāng)土層中含有薄層流砂或淤泥等不穩(wěn)定層時(shí)，可采用板樁法強(qiáng)行通過(guò)。, 板樁法 對(duì)于厚度不大的不穩(wěn)定表土層，在開(kāi)挖之前，可先人工或打樁機(jī)在工作面或地面沿井筒周邊外緣打入一排密集的板樁，形成一個(gè)密封的圓筒，用以支承井壁，在它的保護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)，是一種先臨時(shí)支護(hù)，后掘進(jìn)的施工方法 。,板樁常用木材制作，端腳削成刃鋒，以便劈開(kāi)土壤向深部插進(jìn)。樁頂冠以鐵帽，以免樁體因錘擊而劈裂。樁身長(zhǎng)度一般取1.21.6m。當(dāng)一段板樁不能完全穿過(guò)不穩(wěn)定土層時(shí)，可再打入另一圈板樁，隨打板樁隨出土，直至通過(guò)不穩(wěn)定地層。此法適用于土層中含有厚度不大于

18、2m，埋藏深度不超過(guò)20m，且水頭小于2m的流砂層或淤泥層等。,（3）提升方式, 汽車(chē)起重機(jī)。適用于井筒深度尚未超過(guò)30m的情況下，只能采用很小的吊桶，運(yùn)行速度很慢。, 三角架。它是一種用于井筒深度未超過(guò)20m的情況下，效率低，設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便。三腳架構(gòu)件可用圓木，也可用鋼管，還有用雙面三角架的。, 簡(jiǎn)易井架與小絞車(chē)提升。 從簡(jiǎn)易井架的外形可分為人字形、帳幕式、一面坡、龍門(mén)架等幾種。它們配以小絞車(chē)和小吊桶，可用于井簡(jiǎn)深度在2050m范圍內(nèi)的表土施工，圖4.10為簡(jiǎn)易帳幕式井架，4.11為龍門(mén)架。,圖4.11 龍門(mén)架 1槽鋼；2工字鋼；3連接鋼板；4150mm鋼管； 5開(kāi)式索具螺旋口；6錨樁；

19、70.6m天輪；8連接板,標(biāo)準(zhǔn)鑿井井架。,（4）不穩(wěn)定表土特殊施工法,1）凍結(jié)法,在井筒掘進(jìn)之前，先從地面在井筒掘進(jìn)直徑外的圓周上鉆一圈凍結(jié)孔，然后在孔內(nèi)安裝凍結(jié)管進(jìn)行凍結(jié)，使凍結(jié)孔周?chē)饾u形成凍土圓柱，各凍土圓柱逐漸擴(kuò)大，互相交匯形成封閉的圓筒凍結(jié)壁，以抵抗地壓，隔絕地下水聯(lián)系，然后在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行掘砌工作（圖4.12）。待井筒通過(guò)含水層達(dá)到預(yù)計(jì)深度后，便可回收凍結(jié)管，并充填空孔，讓凍土自然解凍。,圖4.12 凍結(jié)法鑿井示意圖 1鹽水泵；2蒸發(fā)器；3氮液分離器；4氮壓縮機(jī)；5中間冷卻器； 6油氨分離器；7集油器；8冷凝器；9貯氨器；10空氣分離器； 11冷卻水泵；12去路鹽水干管；13回

20、路鹽水干管；14配液圈；15集液圈； 16凍結(jié)器（內(nèi)有供液管）；17井壁；18凍結(jié)壁；19水文觀察孔；20測(cè)溫孔,凍結(jié)法施工將井筒范圍內(nèi)凍實(shí)，所以凍結(jié)段井筒有時(shí)也需輔以鉆眼爆破法掘進(jìn)。由于凍結(jié)段井壁是在低溫條件下施工，對(duì)混凝土井壁的強(qiáng)度和不透水性都有不良影響，常常出現(xiàn)井壁漏水甚至出現(xiàn)冒砂淹井事故。近年來(lái)，深井凍結(jié)多采用雙層鋼筋混凝土井壁，外層井壁厚度一般取400mm，內(nèi)層井壁厚度一般取600mm，內(nèi)層井壁是自下而上一次施工。為了保證內(nèi)層井壁的質(zhì)量，在兩層井壁之間加以塑料隔熱層。 凍結(jié)法鑿井在理論上和施工技術(shù)上比較成熟，基本上不受深度限制，實(shí)踐證明它是一種有效的特殊鑿井方法。凍結(jié)法鑿井的缺點(diǎn)主要

21、是：準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，需用設(shè)備多，成本高等，故在淺表土流砂層不宜采用凍結(jié)法，而可由沉井、帷幕等方法取代。,鉆井法是用鉆頭破碎巖石，用泥漿洗井排砟和護(hù)壁，待井筒鉆至設(shè)計(jì)直徑和深度以后，在泥漿中下沉預(yù)制井壁的機(jī)械化鑿井方法。 鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭的部分重量加在刀具上，使刀具壓入巖石，轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)方鉆桿帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)從而破碎工作面的巖石。多數(shù)采用分次擴(kuò)孔鉆進(jìn)，即首先用超前鉆，一次鉆至設(shè)計(jì)全深，而后分次擴(kuò)孔。鉆頭破碎下來(lái)的巖砟，由泥漿沖至吸收口吸入，經(jīng)鉆桿、水龍頭、排漿管送到地面沉淀池沉淀。泥漿是由泥漿池經(jīng)過(guò)漿地槽流入井內(nèi)，進(jìn)行洗井護(hù)壁的。泥漿循環(huán)的動(dòng)力由空氣吸泥機(jī)產(chǎn)生，鉆好的孔壁也由泥漿進(jìn)行維護(hù)。 在井筒鉆至設(shè)計(jì)直徑和

22、深度后，一般是將預(yù)制好的井壁在井口隨下沉隨接長(zhǎng)（圖4.13）。井壁沉到設(shè)計(jì)深度后，及時(shí)進(jìn)行壁后充填。最后把井筒內(nèi)的水排凈，通過(guò)預(yù)埋的注漿管進(jìn)行壁后和封底注漿，以提高壁后充填質(zhì)量和防止破底掘進(jìn)時(shí)發(fā)生涌水冒砂等事故。,2）鉆井法,鉆井法施工的地面化與機(jī)械化，改變了傳統(tǒng)的井下作業(yè)方式，工作安全可靠，施工質(zhì)量好，從技術(shù)上講鉆井法可用于任何地層，它將成為我國(guó)主要鑿井方法之一。目前，由于鉆基巖的刀具沒(méi)有完全過(guò)關(guān)，以及受材料設(shè)備不足的條件限制，在基巖掘進(jìn)中還不能廣泛采用。,圖4.13 懸浮下沉井壁示意圖 1井壁底； 2排漿管； 3注平衡水水管； 4導(dǎo)向木； 5平車(chē)； 6龍門(mén)吊車(chē)； 7吊裝聯(lián)結(jié)器； 8預(yù)制的井

23、壁,3）沉井法,沉井法是在井筒設(shè)計(jì)位置，把預(yù)先制好的一段約67m長(zhǎng)的整體井壁，靠自重局部沉入土中，然后在它的掩護(hù)下由人工邊掘進(jìn)邊下沉，井壁隨下沉而相應(yīng)接高，這種沉井方法，通常稱(chēng)為普通沉井法（圖4.14）。由于沉井井壁與井幫的摩擦阻力的影響，下沉深度受到限制，一般情況下只能下沉2030m。 為了減少側(cè)面阻力和防止井內(nèi)涌砂冒泥，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的淹水法的沉井最大下沉深度已達(dá)192.75m。這種方法的實(shí)質(zhì)是在沉井井壁和土層之間充以泥漿，用以減少井壁下沉的側(cè)面阻力，井筒內(nèi)灌滿水，使井內(nèi)外水壓保持平衡，從而防止涌砂冒泥以及地面塌陷。出土工作在水下進(jìn)行，利用水槍破土，壓氣排砟。當(dāng)井筒全部穿過(guò)沖積層，使沉井刃

24、腳坐落在基巖之上，再封底，注漿穩(wěn)固井筒，轉(zhuǎn)入基巖井筒掘進(jìn)。,圖4.14 普通沉井法示意 1吊掛天輪；2提升天輪； 3簡(jiǎn)易龍門(mén)架；4井口工作盤(pán)； 5木垛；6提升吊桶； 7水泵；8沉井；9超前小井,沉井具有工藝簡(jiǎn)單，需用設(shè)備少，作業(yè)安全，井壁質(zhì)量易于保證，成本低等優(yōu)點(diǎn)，只是沉井容易偏斜，因此防偏糾偏是沉井過(guò)程中需高度重視的問(wèn)題。實(shí)踐證明，采用淹水沉井法，穿過(guò)沖積層在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的?？梢栽诓缓写罅铰咽暮?00m左右的沖積層中鑿井，推廣使用。,4）帷幕法,預(yù)先在設(shè)計(jì)井筒周?chē)纬梢环忾]圓筒狀、穿過(guò)含水不穩(wěn)定地層并進(jìn)入穩(wěn)定基巖的混凝土帷幕，從而可以在其保護(hù)下安全地進(jìn)行井筒掘砌作業(yè)。一

25、般情況下，沿井筒圓周劃分二至三段圓弧，依次在各圓弧段內(nèi)向下鉆孔，并連通形成槽孔，然后在槽孔內(nèi)灌注混凝土，各段槽孔內(nèi)混凝土互相嵌接起來(lái)，形成需要的混凝土帷幕。 帷幕法是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的特殊施工方法，優(yōu)點(diǎn)是：能適應(yīng)各種復(fù)雜地層，井筒進(jìn)入基巖，牢固可靠，施工準(zhǔn)備期短，一般一個(gè)月即可開(kāi)工，機(jī)具簡(jiǎn)單，不需大型施工設(shè)備，用電少，工程造價(jià)比凍結(jié)法、鉆井法低得多。,一、鉆眼爆破工作,鉆眼設(shè)備,鉆眼通常采用手持式鑿巖機(jī)，近幾年已開(kāi)始使用傘形鉆架(圖12-26)。,2、豎井基巖施工,爆破工作,1炸藥和起爆器材的選擇 在立井施工中，工作面常有積水，要采用抗水巖石炸 藥、水膠炸藥和硝化甘油炸藥。,起爆器材通常采用國(guó)產(chǎn)8號(hào)秒

26、延期電雷管，毫秒延期電雷管和導(dǎo)爆管索。放炮電源多采用交流電源，但電壓不得超過(guò)380伏。 在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的井筒內(nèi)，必須采用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)電雷管。使用毫秒延期電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得超過(guò)130毫秒。,2爆破參數(shù)的確定 炮眼深度是根據(jù)巖石性質(zhì)、鑿巖爆破器材和循環(huán)勞動(dòng) 組織等因素決定的。當(dāng)前在立井井筒施工中，炮眼的深度以 淺孔或中深孔（2.03.5m）為宜。 炸藥消耗量是根據(jù)巖石性質(zhì)、井簡(jiǎn)斷面大小和爆破要 求等因素決定的。 確定炸約消耗量的方法，可采用工程類(lèi)比法或是根據(jù)礦山井巷工程預(yù)算定額選取，立井井筒基巖施工炸 藥和雷管消耗量定額如表12-6所示。,表12-6 立井基巖施工炸藥和

27、雷管消耗量定額 10m,炮眼布置 在圓形斷面的井簡(jiǎn)中，炮眼都按同心圓周布置。 掏槽方式可采用直眼掏槽或錐形掏槽。 炮眼數(shù)目和布置圈數(shù)是由具體的爆破條件決定的。若采用光面爆破，周邊眼間距E為400600；周邊眼與輔助眼圈間距(即最小抵抗線)E/M M為周邊眼密集系數(shù)一般為0.81.0；輔助眼圈距和輔助眼間距，一般為0.70.9m，掏槽眼圈徑和眼距，可由掏槽方式和巖石性質(zhì)決定。 圖12-27為萬(wàn)年風(fēng)井炮眼布置，主要爆破參數(shù)如表12-7。,采用光面爆破時(shí)，為了取得比較好的光爆效果，周邊眼應(yīng)采用2025的小直藥卷或采用一般藥卷不偶合緩沖間隔裝藥結(jié)構(gòu)。,立井掘進(jìn)中的聯(lián)線方式多采用并聯(lián)。若一次起爆的雷管數(shù)

28、較多，采用并聯(lián)不能滿足準(zhǔn)爆電流要求時(shí)，可以采用串并聯(lián)或并串聯(lián)。,裝藥、聯(lián)線和放炮工作，必須嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。,二、裝巖提升,裝巖工作 目前已普遍采用抓巖機(jī)裝巖，實(shí)現(xiàn)了裝巖機(jī)械化。,在煤礦立井施工中多采用中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)其結(jié)構(gòu)如圖12-28所示，技術(shù)特征如表12-7。,提高抓巖生產(chǎn)率是縮短裝巖提 升工序時(shí)間的重要途徑，在施工中 應(yīng)泣急下列幾點(diǎn)： 1注意機(jī)械維修保養(yǎng)，使它經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)。 2提高操作技術(shù)，使抓取和投放動(dòng) 作準(zhǔn)確。 3改進(jìn)鉆眼爆破工作使爆破后的巖 堆，巖石塊度，有利于機(jī)械抓巖。 4吊捅直徑應(yīng)與抓斗張開(kāi)直徑相適 應(yīng)，提升能力滿足抓巖工作需要。,提廾工作 1提升容器

29、立井鑿井提升容器都采用吊桶。,2提升鋼絲繩，提升鋼絲繩一般采用多層股不旋轉(zhuǎn)圓形鋼絲繩 3提升機(jī)，主要是單繩纏繞式卷筒提升機(jī)。 4提升輔助設(shè)施，包括提升天輪、導(dǎo)向穩(wěn)繩、穩(wěn)繩天輪、穩(wěn)繩懸吊鑿井絞車(chē)等。,豎井延深施工方案選擇時(shí)應(yīng)考慮以下因素：礦山原設(shè)計(jì)的要求和井筒條件，延深段的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況；延深施工技術(shù)力量和施工設(shè)備，延深深度等。同時(shí)施工中應(yīng)滿足以下要求：盡量減少井筒內(nèi)上部提升下部進(jìn)行延深作業(yè)之間的互相干擾；盡量利用井筒周?chē)挠谰孟锏篮晚鲜疫M(jìn)行延深，以減少臨時(shí)工程的開(kāi)鑿量；采取安全技術(shù)措施確保工作面人員安全；加強(qiáng)延深井筒的測(cè)量工作。,3、豎井井筒延深,一、自上而下延深井筒方案,（1）利用生產(chǎn)提

30、升設(shè)備延深井筒 停止井筒的生產(chǎn)提升，改為延深井筒的提升，自上而下延深井筒。優(yōu)點(diǎn)是：準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單、時(shí)間短、投資少，提升能力大，不需要開(kāi)鑿一系列輔助井巷和硐室，不需要構(gòu)筑人工保護(hù)盤(pán)或留置保護(hù)巖柱，施工速度快。,（2）利用延深間或梯子間延深井筒 利用原有井筒的延深間或梯子間來(lái)安設(shè)井筒延深時(shí)的掘進(jìn)提升系統(tǒng)，在不影響上段井筒生產(chǎn)提升的情況下，獨(dú)立進(jìn)行自上而下的延深工作（圖4.15）。,圖4.15利用延深間或梯子間延深示意圖 1永久支架；2掘進(jìn)木支架； 3延深提升絞車(chē)； 4穩(wěn)繩絞車(chē)；5第一生產(chǎn)通道； 6安全門(mén)； 7隔板；8隔墻；9延深孔； 10吊桶； 11穩(wěn)車(chē)硐室；12封口盤(pán)；13工作室,圖4.16利用輔

31、助水平延深井筒 l生產(chǎn)水平；2輔助盲斜井； 3延深輔助水平； 4翻矸臺(tái)；5穩(wěn)車(chē)硐室； 6絞車(chē)硐室；7繩道； 8保護(hù)巖柱；9護(hù)頂盤(pán),（3）利用輔助水平延深井筒 為延深井筒開(kāi)挖一些井巷和硐室，形成一個(gè)與生產(chǎn)水平相通的延深輔助水平，從而解決井筒延深施工的鑿井設(shè)備布置和形成延深井筒的通風(fēng)、排水、壓氣、提升、運(yùn)輸系統(tǒng)，使井筒延深工作得以順利進(jìn)行（圖4.16）。首先從生產(chǎn)水平自上而下開(kāi)鑿盲斜井，掘至保護(hù)巖柱以下約1719m；然后開(kāi)鑿延深輔助水平的巷道，并從延深輔助水平反掘一段井簡(jiǎn)，留出保護(hù)巖柱；再開(kāi)鑿延深絞車(chē)硐室和繩道，并下掘一段井筒；然后安設(shè)天輪臺(tái)及卸矸臺(tái)，安裝鑿井提升設(shè)備及各種管纜，即可開(kāi)始延深井筒。

32、 這種延深方法的優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)礦山正常生產(chǎn)影響很小，延深施工速度快，我國(guó)豎井延深多采用此種方法。,在延深井筒附近已有井筒或巷道先行到達(dá)新水平的情況下，這種延深方式通常是先自下而上掘進(jìn)小斷面天井，然后再刷大到井筒設(shè)計(jì)斷面。,一、自下而上延深井筒方案,（1）先上掘小井，而后上行刷大的延深方法 如圖4.17所示，先掘聯(lián)絡(luò)道，到達(dá)延深井筒的位置后上掘小井，待上下水平貫通后，再自下而上刷大小井達(dá)到井筒設(shè)計(jì)斷面尺寸。刷大的方法與淺眼留礦法基本相似。待整個(gè)井筒刷大到上一水平后，放出全部矸石，在吊盤(pán)上砌筑永久井壁，進(jìn)行井筒設(shè)備安裝。最后清除保護(hù)巖柱，完成此段井筒的安裝工作。這種方法多在井筒圍巖比較穩(wěn)定的

33、情況下采用。,圖4.17 先掘小反井圖而后上行刷大井筒示意圖 1盲井（輔助井）；2延深階段聯(lián)絡(luò)道； 3輔助階段聯(lián)絡(luò)巷道；4保護(hù)巖柱； 5天井；6漏斗；7礦車(chē)；8罐籠； 9吊桶,圖4.18 先掘小反井而后下行刷大井筒示意圖 1反井；2安全格篩；3鋼絲繩砂漿錨桿； 4新水平；5延深水平,（2）先掘小井而后下行刷大的延深方法 如圖4.18所示，在巖性較差的情況下，從下向上掘通小井后，由上向下刷大井筒，爆破的巖砟經(jīng)小井溜至新水平，裝車(chē)運(yùn)走，然后進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。為保證安全，在延深輔助水平應(yīng)搭設(shè)井蓋門(mén)，在小井上口設(shè)置格篩，放炮時(shí)提起，巖砟通過(guò)后蓋上，刷大井幫和砌壁工作一般分段交替進(jìn)行，施工安全性較好。,斜井

34、掘進(jìn)方向居于水平和垂直之間，故其掘進(jìn)的主要工序和組織工作，有許多與平巷和豎井的掘進(jìn)相同。 由于斜井處于傾斜狀態(tài)，工作面經(jīng)常積水，裝巖工作較平巷掘進(jìn)困難。目前我國(guó)一些斜井掘進(jìn)仍用人工裝巖，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、占循環(huán)時(shí)間比重大。為實(shí)現(xiàn)裝巖機(jī)械化，在一些礦山已采用了耙斗裝巖機(jī)，如圖4.19所示。掘進(jìn)的巖石可以采用礦車(chē)或箕斗提升。工作面涌水量小于6m3h-1時(shí)，積水可用風(fēng)動(dòng)潛水泵將水排入提升容器內(nèi)，與巖石一起提出地表；若涌水量大于6m3h-1時(shí)，則需要臥式水泵排水。,4-3 斜井掘進(jìn)與施工,圖4.19斜井掘進(jìn)時(shí)耙斗裝巖機(jī)裝巖示意圖 1耙斗； 2絞車(chē)； 3臺(tái)車(chē)； 4卸料槽； 5卸料口,一、普通法掘進(jìn)天井

35、 每掘進(jìn)循環(huán)架設(shè)一次鑿巖工作臺(tái)，并隨掘進(jìn)工作面向上推進(jìn)，每隔68m，移動(dòng)一次安全棚，與此同時(shí)安設(shè)梯子間和放巖間等（圖4.20）。作業(yè)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且掘進(jìn)速度慢，工效低，特別是掘進(jìn)高天井時(shí)更為嚴(yán)重。但是它可以跟隨礦脈掘進(jìn)，有利于探礦。為了提高普通法掘進(jìn)速度與工效，在解決架設(shè)工作臺(tái)耗時(shí)費(fèi)工方面，一些礦山采用鐵鏈環(huán)懸吊工作臺(tái)和雙吊環(huán)掛鉤架設(shè)工作臺(tái)，見(jiàn)圖4.21。,4-4 天井與溜井掘進(jìn)與施工,圖4.20 普通法掘進(jìn)天井 1工作臺(tái)；2安全棚；3短梯子；4臨時(shí)平臺(tái)；5工具臺(tái)； 6水管；7風(fēng)管；8梯子間；9巖石間；10風(fēng)筒；11漏斗口,圖4.21 簡(jiǎn)易工作臺(tái)安裝示意圖 a采用鐵鏈環(huán)懸吊工作臺(tái)， b

36、采用雙吊環(huán)掛鉤安裝工作臺(tái) 1托鉤；2鐵鏈環(huán)； 3鐵管支承梁；4楔子；5木板,二、吊罐法掘進(jìn)天井 以吊罐代替普通法的鑿巖工作臺(tái)，同時(shí)作為升降人員、設(shè)備和材料工具的提升容器（圖4.22）。它不僅減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且掘進(jìn)速度快，工效高。吊罐法掘進(jìn)天井使用的專(zhuān)用設(shè)備有：吊罐、提升絞車(chē)及信號(hào)聯(lián)絡(luò)裝置。,圖4.22 吊罐法掘進(jìn)天井 1游動(dòng)絞車(chē)；2吊罐； 3提升鋼絲繩；4裝巖機(jī)； 5斗式轉(zhuǎn)載車(chē)；6礦車(chē)； 7電機(jī)車(chē)；8風(fēng)水管電纜； 9中心孔。,三、爬罐法掘進(jìn)天井 利用主爬罐本身的驅(qū)動(dòng)裝置，使其沿天井頂板敷設(shè)的軌道升降（圖4.23）。主爬罐升至工作面后，工作人員在主爬罐上進(jìn)行鑿巖爆破作業(yè)，同時(shí)利用輔助爬罐可使

37、天井工作面與井下取得聯(lián)系，以縮短掘進(jìn)過(guò)程中的輔助作業(yè)時(shí)間。放炮時(shí)將主爬罐開(kāi)往躲避硐室中，爆下的巖砟用裝巖機(jī)裝走，裝巖和鑿巖可依次或平行進(jìn)行。,圖4.23 爬罐法掘進(jìn)天井示意圖 1主爬罐； 2導(dǎo)軌； 3副爬罐； 4主爬罐軟管絞車(chē)； 5副爬罐軟管絞車(chē)； 6壓氣、水分配器,四、深孔爆破法掘進(jìn)天井 采用深孔鉆機(jī)在天井?dāng)嗝娣秶鷥?nèi)，沿天井全高自上向下或自下向上一次鉆完全部平行炮孔，然后分段或一次爆破成井（圖4.24）。掘進(jìn)過(guò)程中，工人不進(jìn)入天井內(nèi)作業(yè)，因此，它具有工作安全，作業(yè)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)近期掘進(jìn)天井行之有效的方法之一。,圖4.24 深孔分段爆破法掘進(jìn)天井示意圖 1深孔鉆機(jī)； 2計(jì)劃掘

38、進(jìn)的天井； 3掏槽孔； 4周邊孔； 5鉆機(jī)硐室； 6裝巖機(jī)； 7礦車(chē),五、鉆進(jìn)法掘進(jìn)天井 鉆進(jìn)法是用天井鉆機(jī)和擴(kuò)孔刀頭刀具鉆進(jìn)天井連續(xù)作業(yè)的天井掘進(jìn)法，施工全部機(jī)械化。目前國(guó)外天井鉆機(jī)的鉆井深度已達(dá)近1000m，擴(kuò)孔直徑超過(guò)6m.國(guó)內(nèi)的鉆井深度為120m，擴(kuò)孔直徑為2m。 上擴(kuò)法：用牙輪鉆頭向下鉆一條導(dǎo)向孔，換上擴(kuò)孔刀頭，再自下而上地?cái)U(kuò)孔；下擴(kuò)法：用牙輪鉆頭向上鉆一條導(dǎo)向孔，換上擴(kuò)孔刀頭，再自上而下地?cái)U(kuò)孔；全斷面上向鉆進(jìn)法：用盲井鉆機(jī)全斷面上向鉆掘天井(圖4.25)。,圖4.25 天井鉆進(jìn)法的鉆進(jìn)方式 a上擴(kuò)法，b下擴(kuò)法， c全斷面上向鉆進(jìn)法 1天井鉆進(jìn)；2動(dòng)力組件； 3擴(kuò)孔鉆頭；4導(dǎo)向孔；

39、5漏斗；6穩(wěn)定器,各種硐室的形狀、規(guī)格和結(jié)構(gòu)差別很大，巖石性質(zhì)也不相同，采用的施工方法較多。這些施工方法歸納為三類(lèi)：全斷面施工法、導(dǎo)硐施工法、留砟施工法。,4-5 硐室掘進(jìn)與施工,一、全斷面施工法 全斷面施工法指在整個(gè)斷面上向前推進(jìn)的施工方法。這種方法比較簡(jiǎn)單，作業(yè)集中，便于管理，通風(fēng)條件好，軌道管線可一次鋪成，對(duì)提高施工機(jī)械化程度和工效有利。適用于圍巖穩(wěn)定、節(jié)理不發(fā)育、不需臨時(shí)支護(hù)、高度不大的硐室掘進(jìn)施工。全斷面施工法有以下兩種形式。 （1）全斷面一次掘進(jìn)法 這種方法與普通巷道的掘進(jìn)方法基本相同。由于斷面比較大，可適當(dāng)加大眼深，采用深孔爆破。使用小型風(fēng)動(dòng)鑿巖設(shè)備鉆上部炮眼時(shí)，可采用登砟作業(yè)，

40、裝藥聯(lián)線用梯子。這種方法只宜在高度小于5m的硐室中使用。,（2）臺(tái)階工作面法 當(dāng)硐室的高度較大，為便于操作，可將硐室分成兩個(gè)分層，施工時(shí)形成臺(tái)階狀。上分層超前 施工，稱(chēng)正臺(tái)階工作面施工法（圖4.26）；下分層超前施工時(shí)稱(chēng)倒臺(tái)階施工法（圖4.27 ）。 正臺(tái)階工作面施工法的分層高度不超過(guò)1.82.5m，上分層臺(tái)階工作面一般超前35m。臺(tái)階不宜超前過(guò)多，以免增加上部臺(tái)階扒砟工作量。下部臺(tái)階的炮眼布置可以是水平眼，也可以是垂直眼。,圖4.26 正臺(tái)階工作面施工示意圖,圖4.27 倒臺(tái)階工作面施工示意圖,撫順龍風(fēng)礦635m東部水泵房硐室，圍巖為比較穩(wěn)定的頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，硐室斷面為三心拱形，掘進(jìn)斷面27

41、.1m2，掘進(jìn)寬度為5.6m，掘進(jìn)高度為4.5m。該水泵房領(lǐng)空采用正臺(tái)階工作面施工法，上分層工作面高2.5m，超前2.0m左右，下分層工作面呈45斜坡，以便將上分層的廢石溜放到下分層集中用裝巖機(jī)裝巖。每掘進(jìn)兩班之后，用一班的時(shí)間打錨桿并先噴5mm厚的水泥砂漿以臨時(shí)封閉圍巖。待掘進(jìn)2530m后，再按設(shè)計(jì)規(guī)定厚度噴射混凝土永久支護(hù)。,撫順老虎臺(tái)礦580米中央水泵房硐室采用倒臺(tái)階工作面施工法。該硐室的圍巖是堅(jiān)固穩(wěn)定的花崗片麻巖，掘進(jìn)斷面16.25米2，三心拱形，掘進(jìn)寬度在拱邦為7.5米，立墻部分為7.1米，掘進(jìn)高度為6.1米。下分層工作面高度為3.5米，超前35米，邊掘邊錨；上分層工作時(shí)利用挑頂?shù)捻?/p>

42、石堆作腳手架打錨桿。頂板巖石穩(wěn)定時(shí)，掘錨15m即進(jìn)行噴射混凝土，并澆筑混凝土側(cè)墻；頂板巖石不大穩(wěn)定時(shí)，可邊掘進(jìn)邊錨邊掛金屬網(wǎng)，最后噴射混凝土。,二、 導(dǎo)硐施工法 借助輔助巷道開(kāi)挖大斷面硐室的方法稱(chēng)為導(dǎo)硐法。這種方法多用于松軟破碎地段。圍巖穩(wěn)定，但斷面特大（50m2以上）也可采用。導(dǎo)硐是臨時(shí)性輔助巷道，斷面48m2不等，用于施工期的通風(fēng)、行人和運(yùn)輸。根據(jù)導(dǎo)硐位置的不同分中央下導(dǎo)硐施工法、兩側(cè)導(dǎo)硐施工法和上下導(dǎo)硐施工法等。 （1）中央下導(dǎo)硐施工法 導(dǎo)硐一般布置在硐室中央的下部。導(dǎo)硐掘到位置后再進(jìn)行擴(kuò)幫、挑頂并完成永久支護(hù)。擴(kuò)幫、挑頂?shù)氖┕ろ樞颍梢韵忍繇敽髷U(kuò)幫，如圖4.28所示，也可以先擴(kuò)幫后挑頂

43、，如圖4.29所示。前一種順序多用于錨噴支護(hù)，后一種適用于混凝土砌碹支護(hù)。,圖4.28 下導(dǎo)硐先拱后墻開(kāi)挖順序圖 1下導(dǎo)硐； 2挑頂； 3拱部光面層； 4擴(kuò)幫； 5墻部光面層,圖4.29 下導(dǎo)硐先墻后拱開(kāi)挖順序圖 1下導(dǎo)硐； 2擴(kuò)幫； 3墻面光面層； 4挑頂； 5拱部光面層,（2）兩側(cè)導(dǎo)硐施工法 當(dāng)硐室跨度較大、圍巖較松軟不穩(wěn)定時(shí)，一般選用兩側(cè)導(dǎo)硐施工法。導(dǎo)硐布置在硐室兩側(cè)，緊靠硐室的側(cè)墻。導(dǎo)硐的斷面尺寸一般為寬1.51.8m，高2m。施工順序?yàn)殡S掘?qū)ы想S砌墻（圖4.30），并逐步向上擴(kuò)大。導(dǎo)硐擴(kuò)大時(shí)落下的砟石可作工作臺(tái)之用，再把墻接上去。當(dāng)墻全部砌完后由兩側(cè)開(kāi)始挑頂、砌拱，最后將拱部掘砌完畢

44、后，再挖去中間巖柱。,圖4.30 兩側(cè)下導(dǎo)硐開(kāi)挖順序圖 l兩側(cè)下導(dǎo)硐；2墻部光面層； 3挑頂；4拱部光面層； 5中心巖柱,三、留砟施工法 這種施工方法與淺孔留礦法相似。施工順序是自下而上分層進(jìn)行，圖4.31為某礦粗碎硐室施工示意圖。先掘出下部?jī)?chǔ)砟倉(cāng)、井筒與硐室的聯(lián)絡(luò)巷道以及儲(chǔ)砟倉(cāng)以下砟石運(yùn)輸系統(tǒng)，以解決施工過(guò)程中的行人、運(yùn)輸、通風(fēng)等問(wèn)題。然后由聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)入硐室并沿硐室整個(gè)斷面拉出底槽，用上向鑿巖機(jī)鉆鑿上向炮眼，分層爆破。每爆破一次，要從下部漏斗放出一部分砟石，使硐室內(nèi)的砟石面與頂板保持1.82.0m的空間，以便繼續(xù)鑿巖、爆破作業(yè)，直到掘至主硐頂板為止。最后自上而下進(jìn)行支護(hù)，邊支護(hù)邊放出硐室中的

45、砟石。這種方法要求巖層中等以上穩(wěn)定，整體性好。,圖4.31 某礦破碎硐室采用留礦法施工示意圖 l上向炮眼； 2作業(yè)空間； 3順路天井； 4主井絡(luò)道； 5副井聯(lián)絡(luò)道； 6下部?jī)?chǔ)砟倉(cāng)； 7主井； 8副井,硐室施工方法的選擇，主要取決于硐室的斷面大小和圍巖的穩(wěn)定性，另外還與施工方法、支護(hù)型式等人為因素有關(guān)。 近十多年來(lái)，硐室施工技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）在硐室工程中成功地應(yīng)用了光爆錨噴技術(shù)。光爆錨噴技術(shù)可以綜合有效地提高圍巖的穩(wěn)定性和施工作業(yè)的安全性，大大地減少硐室施工的難度。 （2）由于錨噴技術(shù)在硐室工程中的應(yīng)用，促進(jìn)了硐室施工方法的簡(jiǎn)化。用自上向下分層逐步取代了自下向上分層，全斷

46、面施工逐步取代了導(dǎo)硐法施工。下行分層和全斷面施工硐室步驟簡(jiǎn)單、效率高、進(jìn)度快、安全和質(zhì)量容易保證，使硐室工程的施工工期大為縮短。,硐室施工方法選擇,（3）硐室支護(hù)多采用錨、噴、網(wǎng)、砌復(fù)合支護(hù)形式和“二次支護(hù)”技術(shù)，即先進(jìn)行一次支護(hù)，再進(jìn)行二次支護(hù)。一次支護(hù)選用具有一定可縮性的錨噴或錨噴網(wǎng)支護(hù)型式，其本身是永久支護(hù)的組成部分；二次支護(hù)現(xiàn)多選用剛性較大的混凝土或鋼筋混凝土整體澆筑，也可用錨噴支護(hù)。,（4）采用了先進(jìn)的設(shè)備和工藝，提高了硐室施工的機(jī)械化水平。如使用反井鉆機(jī)鉆擴(kuò)井下圓筒式煤倉(cāng)、立井砌壁中用液壓滑升模板過(guò)馬頭門(mén)和箕斗裝載硐室等，加快了工程進(jìn)度，提高了工程質(zhì)量。 施工技術(shù)的進(jìn)步，改善了硐室

47、工程施工的面貌，我國(guó)煤礦井下的不少硐室施工都取得了速度快、效率高、質(zhì)量好、成本低的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，為我國(guó)硐室工程積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。,四馬頭門(mén)硐室施工,馬頭門(mén)的施工，必須與井筒施工統(tǒng)籌考慮，合理安排。根據(jù)馬頭門(mén)與井筒之間的施工順序的先后，我國(guó)現(xiàn)有的馬頭門(mén)施工方法可分為兩大類(lèi)，即與井筒同時(shí)施工法和與井筒順序施工法。 1. 馬頭門(mén)與井筒同時(shí)施工 當(dāng)井筒掘進(jìn)到馬頭門(mén)上方46m處時(shí)，暫停掘進(jìn)，并將上段井壁砌好，隨后再向下掘進(jìn)，當(dāng)掘到馬頭門(mén)硐口處時(shí)，隨井筒的下掘?qū)ⅠR頭門(mén)同時(shí)掘進(jìn)出來(lái)，然后再將馬頭門(mén)和這段井壁一次砌好。待馬頭門(mén)與井筒的連接處施工完成后，再掘砌井筒余下的井底部分。,特點(diǎn)：可以充分利用鑿井設(shè)備和設(shè)

48、施進(jìn)行打眼放炮、通風(fēng)排煙、裝巖提升、壓氣供應(yīng)、排水、拌料下料等工作，使準(zhǔn)備輔助工作大大簡(jiǎn)化。 馬頭門(mén)與井筒同時(shí)施工，支護(hù)的整體性好，工程質(zhì)量易于保證。該方法的主要不足之處是馬頭門(mén)施工占用了井筒的施工期，致使井筒到底的工期向后推遲了一段時(shí)間。,鮑店煤礦副井，凈直徑8m，馬頭門(mén)位于井筒-430m水平兩側(cè)，進(jìn)車(chē)及出車(chē)線長(zhǎng)度分別為31m和16m，進(jìn)車(chē)側(cè)的掘進(jìn)高度和寬度分別為11.65m和 9.2m，出車(chē)側(cè)的掘進(jìn)高度和寬度分別為11.4m和8.7m，馬頭門(mén)的最大掘進(jìn)斷面為105m2，馬頭門(mén)進(jìn)、出車(chē)兩側(cè)16m長(zhǎng)度內(nèi)為錨噴網(wǎng)和雙排鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)車(chē)側(cè)1631m為錨噴網(wǎng)和素混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)。,推車(chē)機(jī)硐室,

49、等候室通道,變電所通道,信號(hào)硐室,下料絞車(chē)硐室,先在馬頭門(mén)頂板上方5.0m處筑一個(gè)混凝土壁圈，接著向上砌壁直到與上段井壁相接。壁圈以下井筒部分采用錨噴網(wǎng)作一次支護(hù)，錨桿直徑14mm、長(zhǎng)2m、間排距750mm750 mm，金屬網(wǎng)用10mm和6mm鋼筋，按250mm250mm網(wǎng)格編織，自上而下掛設(shè)，自下向上噴射混凝土，噴厚100mm。待上述工作結(jié)束后，再開(kāi)始馬頭門(mén)施工。,第一階段施工井筒兩側(cè)馬頭門(mén)各7.0m，并與井筒同時(shí)完成永久支護(hù)的鋼筋混凝土澆筑；第二階段，待主井通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)和副井馬頭門(mén)貫通后，再由主井一側(cè)的巷道向馬頭門(mén)進(jìn)車(chē)側(cè)最外端的15m施工；第三階段施工馬頭門(mén)進(jìn)、出車(chē)側(cè)的其余部分各9m；最后

50、階段施工馬頭門(mén)范圍內(nèi)的其他所有硐室和設(shè)備基礎(chǔ)。,先掘進(jìn)馬頭門(mén)的拱部，同時(shí)用錨噴網(wǎng)控制，爾后向下分層分區(qū)（中間留巖柱）依次掘至馬頭門(mén)的底板，掘出的碎石放入井筒中，由抓巖機(jī)裝入吊桶提出。再由下向上立模、綁扎鋼筋、連續(xù)澆筑混凝土，并與井筒井壁一并向上砌筑，以保證連接部分支護(hù)的整體質(zhì)量。最后清除掉中間巖柱。,為了加強(qiáng)對(duì)頂板的維護(hù)，支護(hù)時(shí)由下向上分層連續(xù)澆筑，投設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，施工時(shí)按C35配制，主筋為 20mm，配筋為 12mm，間距300mm，嚴(yán)格控制混凝土的配合比和水灰比；分層連續(xù)澆筑，層厚不超過(guò)300mm，并振搗密實(shí)。為了加強(qiáng)兩次支護(hù)層間的密實(shí)性，在馬頭門(mén)的拱頂部預(yù)埋2根長(zhǎng)1.0m的注漿管，以備后期再行注入水泥漿液，填塞壁后層間的裂隙和空洞。 該馬頭門(mén)掘進(jìn)總工程量2684m3，混凝土澆筑工程量連同井壁共1026m3，耗用鋼筋43.5t。在礦井竣工驗(yàn)收移交時(shí)，該工程被評(píng)為優(yōu)質(zhì)工程，使用至今已30多年，未出現(xiàn)任何問(wèn)題。,2. 馬頭門(mén)與井筒順序施工 先掘砌完整個(gè)井筒，再返上來(lái)施工馬頭門(mén)。 即當(dāng)井筒掘砌到馬頭門(mén)位置處時(shí)，預(yù)留下馬頭門(mén)的硐口不砌（硐口預(yù)留得稍大一點(diǎn)，以免將來(lái)馬頭門(mén)掘進(jìn)放炮時(shí)崩壞井壁），暫時(shí)將硐口用噴射混凝土作為臨時(shí)支護(hù)封閉起來(lái)，待井筒掘砌到設(shè)計(jì)深度后，再返上來(lái)施工馬頭門(mén)。為了施工方便，可以在馬頭門(mén)底板下方位的井筒中，搭設(shè)一個(gè)臨時(shí)固定盤(pán)作為掘砌的工作臺(tái)；也