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井巷工程第九章　采区上下山及煤仓施工

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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

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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。

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⑵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。

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㈡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。

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⑶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。

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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。

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⑸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 。

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㈡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。

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㈢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。

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⑵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。

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㈣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。

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⑶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。

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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。

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2）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。

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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 。

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⑵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。

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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。

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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。

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㈡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。

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2）用 C15混凝土浇灌煤仓下部 5 m 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

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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。

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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

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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。

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第九章

2. 上山施工自上而下应注意哪些问题？

3. 下山施工安全中突出的问题是什么，如何预防？

4. 煤仓施工方法有几种？

5. 普通反井施工方法的施工步骤？