煤礦人必知： 掘進基本知識

掘進基本知識

一、掘進的地位和作用

采掘並舉，掘進先行，以掘保采，以采促掘。

采煤以掘進為前提，掘進又服務於采采煤。

二、井巷的基本概念

從地麵到井下，掘進的工程主要包括井筒、巷道、峒室三大部分。

1、井筒

按坡度分：立井、斜井、平峒。

按功能作用分：通常有主井(出煤)、副井(材料、人員運輸等)、風井(通風)、混合井(出煤、運料等)等

2、巷道

1)、按坡度分：水平巷道(平巷、石門等)、傾斜巷道(上山、下山等);

石門：指垂直(或斜交)於煤層走向的水平巷道。

2)、按煤岩別分：岩巷(斷麵中岩層占4/5及以上)、煤巷(斷麵中煤層占4/5及以上)、半煤岩巷道

3)、按巷道類別分：開拓巷道、準備巷道、回采巷道

4)、按作用分：運輸巷道(如工作麵機巷、皮帶上山、軌道上山等)、通風巷道(如工作麵風巷、回風上山等)、排水巷道(如泄水巷、水倉等)、其它巷道等。

3、峒室

礦井主要有泵房、變電所、絞車房、炸藥庫、充電峒室、信號峒室、等候室、躲避峒等。

4、斷麵形狀

主要有折線形(如矩形、梯形、斜梯形等)和曲線形(拱形、圓形、馬蹄形、橢圓形等)兩大類。

應用多的主要有拱形、梯形、矩形(斜矩形)、圓形，其它還有馬蹄形、橢圓形、斜梯形等。我礦采用的主要有拱形、梯形、矩形(斜矩形)。

各種斷麵形狀優劣順序為：

巷道穩定性、承壓受力方麵：圓形→馬蹄形、橢圓形→拱形→梯形、矩形;

巷道斷麵利用率方麵：梯形、矩形→拱形→馬蹄形→圓形;

施工難易方麵：鑽爆法掘進：梯形、矩形→拱形→馬蹄形→圓形;

拱形巷道又主要分直牆半圓拱形、直牆三心拱形、直牆圓弧拱形等，對於底鼓嚴重的巷道還設底板反拱。它主要用於巷道服務時間長、頂底板壓力大的開拓、準備巷道或回采巷道。

梯形巷道主要用於頂底板壓力不是太大、側壓相對較大、服務時間不是太長的回采巷道或準備巷道，有時也用於壓力不大的開拓巷道(特別是小型礦井)。

矩形巷道主要用於巷道壓力不是太大、沿煤層掘進的準備巷道和回采巷道。

圓形巷道主要用於立井、煤倉等井巷、峒室，以及壓力和變形都很大的開拓巷道(極軟岩巷道)等。

三、巷道支護

1、支護形式

單一支護：主要有錨杆支護、噴漿(噴射混凝土)支護、砌镟支護、棚式支架支護;

聯合支護：主要有錨噴支護、架棚噴支護、錨架支護;

主動支護：錨杆支護、噴漿(噴射混凝土)支護、錨噴支護

被動支護：砌镟支護、棚式支架支護、架棚噴支護;

2、支護形式的主要優缺點

錨杆支護、噴漿(噴射混凝土)支護、錨噴支護等：能充分發揮圍岩自身的作用和承載能力，使圍岩和支護體形成一個整體的結構，共同承擔圍岩的壓力和變形，是一種主動的支護方式，它成本較低，便於實現平行交叉作業，有利於組織快速施工。應用範圍較廣，是值得推廣的主要支護形式。

砌镟支護、棚式支架支護、架棚噴支護等：是一種被動的支護方式，它主要靠支護體被動的承受圍岩的壓力和變形，不能有效的發揮圍岩自身的作用和承載能力。也不利於組織快速施工，應用條件受到一定的限製，不能作為推廣的主支護形式，隻能用於一些特定的巷道中。

3、各種支護的組成和施工

1)錨杆支護

⑴、錨杆分類

按錨杆與被支護岩體錨固方式，分為機械式、粘結式和摩擦式三類

根據錨固段位置和長度，分為端頭錨固和全長錨固兩類

按杆體材料，分為木錨杆、竹錨杆、金屬錨杆、(鋼筋)混凝土錨杆、玻璃鋼錨杆等。

我礦現普遍使用的是屬於粘結式金屬全長錨固錨杆。

⑵、粘結式金屬錨杆

粘結式錨杆主要可分為水泥砂漿鋼筋錨杆和水泥或樹脂錨固鋼筋錨杆。我礦現采用的是樹脂錨固鋼筋錨杆。

樹脂錨固鋼筋錨杆由樹脂膠囊、杆體、托板和螺母等組成。

錨杆杆體用於承受張拉作用。托板的作用是將圍岩壓力轉化為對錨杆的拉力;螺母的作用是產生預緊力，預防圍岩鬆動離層。樹脂膠囊的作用是將杆體與圍岩很好的粘結。

樹脂錨固劑常用的有中速、快速二種，中速錨固劑固化時間4～6min、快