文档内容
6.3.2 巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制
考点一、巷道施工正规循环作业
巷道施工的基本工序包括工作面定向、炮眼布置、钻眼工作、装药联线、放炮通风、安全检查、洒水、临时支
护、装岩与运输、清底、永久支护、水沟掘砌和管线安设等。
所谓正规循环作业,就是按作业规程、爆破图表(切割图表)和循环图表的规定,保质、保量地完成全部工序
和工作量,并保证有节奏、按一定顺序周而复始地进行。
考点二、掘进循环图表编制
通常掘进循环的总时间可按下列公式计算:
T=T+T+φT+T+T
1 2 3 4 5
T:交接班时间; T:装岩工作时间;
1 2
φ:钻眼与装岩不平行作业系数;T:钻眼时间;T:装药连线时间;T:放炮通风时间
3 4 5
T=NL/ mv
3
其中:N:炮眼数目;L:炮眼平均深度;m:同时工作的钻机数量;V:钻机平均钻速
应考虑增加10%的备用时间。 此外,对于巷道工程,一般应调整为每班的整数倍,以方便管理
掘、砌循环图表编制时一般以掘进工序为主,在掘进循环时间确定后,再编制永久支护循环图表。循环图表可
以采用横道图或网络图来表示。
例如,某矿井井下第一水平轨道运输大巷长度2500m,直墙半圆拱形断面,巷道施工采用两掘一支正规循环作
业,其施工组织安排如下: 两掘一支。
掘进一班:
1)工作面交接班的同时进行安全检查,
2)凿岩准备、工作面扒矸和平矸,打上部炮眼。
3)工作面倒矸、出矸,然后打下部炮眼。
4)清扫炮眼,爆破人员进行装药联线和爆破、通风。
通风工作完成后,进行交接班。
掘进二班:
1)工作面交接班的同时进行安全检查,敲帮问顶、处理危石等,
2)工作面喷浆支护,喷浆厚度为20~30mm。然后进行工作面扒矸和平矸,进行锚杆临时支护,
3)打上部炮眼。上部炮眼打完后,进行工作面倒矸、出矸,打下部炮眼。
4)清扫炮眼,人员撤离,进行装药联线和爆破、通风。
通风工作完成后,进行交接班。
支护班:
1)工作面交接班的同时进行安全检查,敲帮问顶、处理危石等,
2)工作面喷浆支护,喷浆厚度为20~30mm。工作面扒矸和平矸,进行锚杆临时支护。3)工作面后方进行补充锚杆支护和喷射混凝土支护,
4)复喷前支护班初喷的两个循环进尺,使喷层厚度达到设计厚度100mm。
5)水沟掘砌紧跟在耙斗机后面,滞后工作面不宜大于50m。
横道图循环图表:两掘一支
习题演练
巷道掘砌循环图表在编制时要考虑( )的备用时间。
A.10%
B.20%
C.30%
D.40%
答案:A
解析:为防止难以预见的工序延长,提高循环图表完成的概率,应考虑增加10%的备用时间。
6.3.3 巷道支护方法及其应用
巷道的支护结构形式一般有锚喷支护、注浆支护、金属支架和混凝土砌碹等形式,其中最为常用的是锚喷支护
和金属棚式支架支护。
考点一、井巷工程稳定与支护施工的基本原则
(1)充分利用围岩强度和围岩的自承能力
(2)控制围岩应力
(3)合理应用支护技术
(4)充分利用监测手段了解
考点二、锚杆(索)支护
锚杆支护:以锚杆为基本支护形式,并通过表面组合构件,将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组
合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。
锚索支护:通过预应力锚索加固岩体,其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力,明显改善围岩的应力状
态,提高围岩的自承能力,从而保持围岩的稳定。在大断面巷道中应用,除悬吊、挤压加固作用外,也有一定
的减跨作用。
1)锚杆(索)支护的形式及应用
常用的锚杆(索)支护形式及适用条件见表 6.3-1。
巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。
软岩巷道、煤层顶板巷道、破碎围岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的巷道及大断面巷道等复杂困难巷
道,宜采用高预应力、高强度(杆体屈服强度大于500MPa)螺纹钢树脂锚杆。必要时,可采用锚杆、锚索联合
支护。
锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩破碎的巷道支护。
2)锚杆(索)支护施工
(1)锚杆(索)支护施工
锚杆施工机具主要有:锚杆钻机(包括顶锚杆钻机、帮锚杆钻机、锚索钻机)及各种凿岩机。
顶板锚杆孔优先采用顶板锚杆钻机施工,巷帮锚杆孔优先采用帮锚杆钻机施工,当围岩比较坚硬时,可采用凿
岩机施工
锚杆安设质量,包括锚杆间排距、锚杆孔的深部和角度、锚杆的外露长度、锚固质量与锚固力
锚索:钻孔方向的偏斜角不应大于设计值的3°;锚索安装的有效深度应不小于设计的95%,锚固段长度不小于
1m,自由段长度不小于3m;张拉段长度不小于150mm,不超过200mm;锚索张拉预紧力不应小于设计值的90%
考点三、喷射混凝土支护1)喷射混凝土支护的作用
主要体现在加固与防止围岩风化,以保持围岩的强度;改善围岩的应力状态,消除应力集中,可有效防止围岩
的松动破碎;还可以与破碎围岩组合形成组合拱,共同维护巷道稳定。
喷射混凝土可以单独使用,也可以和普通锚杆、预应力锚杆(锚索)联合使用,形成以锚杆等为主的支护结
构,简称锚喷支护。
2)喷射混凝土施工
(1)喷射工艺
根据混合料的方式不同,混凝土喷射工艺分为干式喷射法、潮喷法和湿式喷射法等几种。
干式喷射机喷射混凝土时,在喷头处加水后喷向岩石。喷射作业时粉尘大,水灰比不易控制,混凝土的均质性
和强度不易保证,而且回弹量大,喷层质量低。
潮喷法将砂、石料预加水,清润成潮湿状,再加水泥拌和均匀,从而降低上料和喷射时的粉尘,工艺流程同干
式喷射。
湿喷法是用湿喷机压送拌和好的混凝土,在喷头处添加液态速凝剂,再喷到岩面上。
钢纤维喷射混凝土的抗压强度、抗折强度、抗弯强度及耐冲击性能均有较大幅度提高;回弹率比素喷混凝土
低。可代替传统的喷网支护,尤适于松软、破碎地层支护。
(2)主要性能指标及施工要求
①喷射混凝土抗压强度:强度等级不应低于C20。一般要求喷射混凝土1d 龄期的抗压强度不低于8.0MPa。
②水灰比适宜控制在0.4~0.45,喷头距受喷面的距离以0.8~1.2m为适宜,喷头与受喷面垂直时,回弹率最
低。
③喷射混凝土厚度
单独使用时,喷射混凝土厚度一般为50~150mm;多次喷射时,喷层厚度可到250mm;与锚杆联合使用时,根据
工程性质不同,可以采用50~120mm。一般考虑到防止围岩风化及工程特点,要求喷层厚度不少于80~100mm。
喷射混凝土厚度应达到设计要求,局部不得小于设计厚度的90%。
考点四、注浆及锚注支护
注浆:将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体强度,同时使普通端锚锚杆实现全长锚固,将多层组合拱联
成一个整体,共同承载,提高了支护结构的整体性和承载能力。
锚注支护:在锚喷支护或金属支架、砌碹支护基础上,进行壁后注浆,既具有锚喷支护的柔性与让压作用,又
具有金属支架和砌碹等支护方式的刚性支架的作用。
锚注支护主要应用于不稳定岩层,或者松软破碎岩层中的巷道支护。
考点五、支架支护
主要包括木支架和金属支架两类,金属支架包括采用矿用特殊钢材制作而成的梯形和拱形金属支架。
梯形金属支架由两腿一梁构成。通常用在回采巷道中,在断面较大、地压较大的其他巷道里也可使用。
拱形可缩性金属支架:一般用U型钢制作,通常由一根弧形顶梁和两根上端部带曲率的柱腿组成;梁腿搭接长度
约为300~400mm,并用两个卡箍固定,形成可缩结构。可缩性可达300~350mm。棚子间距一般为0.7~1.1m,棚子之间应用金属拉杆通过螺栓、夹板等互相连接
考点六、联合支护
同时采用几种支护形式,即联合支护,如锚(索)喷与U型钢支架、锚喷或砌碹、U型钢支架与砌碹等联合支
护。
联合支护应先采取柔性支护,待围岩收敛变形速度小于1.0mm/d后,再施以刚性支护。
联合支护的成本较高,实践中应根据支护监测结果,以及工程需要等,确定联合支护的形式和施工的先后顺
序,以确保在满足安全的条件下,降低工程成本。
下列关于喷射混凝土的说法,错误的是( )。
A.抗压强度的强度等级不应低于C20
B.水灰比适宜控制在0.8~1.0
C.喷头距受喷面的距离以0.8~1.2m为宜
D.喷头与受喷面垂直时,回弹率最低
答案:B
解析:水灰比适宜控制在0.4~0.45