井巷工程

前言

　　礦產(chǎn)資源是我國(guó)的基礎(chǔ)能源和重要原材料。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增，新建礦井?dāng)?shù)目、豎井的開(kāi)鑿深度也不斷增加。井巷工程是礦山建設(shè)的重要組成部分，約占礦山建設(shè)總工程量的50％～70％。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，井巷施工機(jī)械化水平、施工技術(shù)、施工工藝、勞動(dòng)生產(chǎn)率和施工組織管理等方面都有很大提高，這對(duì)加快建井速度、提高施工質(zhì)量、保證施工安全具有重要作用?！　【锕こ淌且婚T(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的工程學(xué)科，它具有一個(gè)特定的應(yīng)用領(lǐng)域。本教材參照我國(guó)井巷工程設(shè)計(jì)與施工一直采取的“以掘保采，以采促掘，采掘并進(jìn)，掘進(jìn)先行”方針，汲取我國(guó)冶金礦山的設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》及現(xiàn)行的礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，全面系統(tǒng)地介紹了冶金礦山井巷工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)及施工組織與管理的基本理論和基本知識(shí)，以及最新的井巷設(shè)計(jì)與施工理論知識(shí)、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備，使教材力爭(zhēng)能夠反映我國(guó)目前最先進(jìn)的礦井建設(shè)方面的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。　　井巷工程是礦山開(kāi)采的主要工程，就井巷掘進(jìn)而言，主要包括鑿巖爆破、通風(fēng)、裝巖、運(yùn)輸、支護(hù)五個(gè)方面。本教材的編寫(xiě)吸取眾多井巷工程方面教材的優(yōu)點(diǎn)，提出采用現(xiàn)代化的設(shè)備和科技知識(shí)來(lái)強(qiáng)化礦山在井巷掘進(jìn)的設(shè)計(jì)與施工，使井巷工程課程內(nèi)容體現(xiàn)理論與生產(chǎn)實(shí)踐的相互結(jié)合，既讓學(xué)生掌握理論知識(shí)，又能了解生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)踐的要求。　　本教材由趙興東擔(dān)任主編，并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，于慶磊、徐帥擔(dān)任副主編，劉斌擔(dān)任編寫(xiě)顧問(wèn)。本書(shū)編寫(xiě)的人員及分工為：前言、緒論由趙興東編寫(xiě)，第1章由趙興東、徐帥、崔永峰編寫(xiě)，第2～7章由趙興東編寫(xiě)，第8章由趙興東、朱萬(wàn)成編寫(xiě)，第9章由于慶磊編寫(xiě)，第10章由李常文編寫(xiě)。　　本教材在編寫(xiě)過(guò)程中，編者參考了大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，在此謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)資料的作者致以誠(chéng)摯的謝意！　　由于編者水平所限，書(shū)中不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)、指正。

內(nèi)容概要

　　《井巷工程》是根據(jù)高等學(xué)校采礦工程專(zhuān)業(yè)新的教學(xué)計(jì)劃、培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)大綱編寫(xiě)的。按照理論聯(lián)系實(shí)際、緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的原則，全面系統(tǒng)地介紹了礦井建設(shè)方面的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，詳細(xì)闡述了礦山井巷的設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)?！毒锕こ獭穬?nèi)容包括平巷、巷道交岔點(diǎn)、豎井、井底車(chē)場(chǎng)、斜井、天（溜）井、硐室的設(shè)計(jì)與施工，支護(hù)工程，復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道施工，勞動(dòng)施工組織。　　《井巷工程》為采礦工程專(zhuān)業(yè)的本科生必修教材，也可供金屬非金屬礦山、煤礦、地下工程、地鐵工程、隧道工程等工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論1 平巷設(shè)計(jì)與施工1.1 平巷斷面形狀及尺寸設(shè)計(jì)1.1.1 平巷斷面形狀的選擇1.1.2 平巷凈斷面尺寸確定1.2 平巷施工1.2.1 鑿巖工作1.2.2 爆破工作1.3 通風(fēng)與防塵工作1.3.1 通風(fēng)工作1.3.2 防塵工作1.4 巖石的裝載與轉(zhuǎn)載1.4.1 裝巖設(shè)備1.4.2 工作面調(diào)車(chē)與轉(zhuǎn)載1.4.3 平巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線(xiàn)的設(shè)備配套2 巷道交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工2.1 巷道交岔點(diǎn)類(lèi)型2.1.1 穿尖交岔點(diǎn)2.1.2 牛鼻子交岔點(diǎn)2.2 巷道交岔點(diǎn)斷面尺寸確定2.2.1 巷道交岔點(diǎn)平面尺寸確定2.2.2 巷道交岔點(diǎn)中間尺寸確定2.2.3 巷道交岔點(diǎn)主要尺寸的計(jì)算公式2.3 巷道交岔點(diǎn)工程量計(jì)算及施工圖2.3.1 巷道交岔點(diǎn)支護(hù)厚度的確定2.3.2 巷道交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算2.3.3 巷道交岔點(diǎn)施工圖2.4 交岔點(diǎn)施工2.4.1 交岔點(diǎn)施工方法2.4.2 交岔點(diǎn)施工注意事項(xiàng)3 井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)與施工3.1 井底車(chē)場(chǎng)的基本概念3.1.1 井底車(chē)場(chǎng)3.1.2 井底車(chē)場(chǎng)的路線(xiàn)組成和硐室3.2 井底車(chē)場(chǎng)的形式及影響井底車(chē)場(chǎng)形式的主要參數(shù)3.2.1 井底車(chē)場(chǎng)形式及選擇3.2.2 影響確定井底車(chē)場(chǎng)形式的主要參數(shù)3.3 井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)3.3.1 井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)的一般要求3.3.2 豎井井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)4 斜井設(shè)計(jì)與施工4.1 斜井井筒斷面布置4.1.1 串車(chē)斜井井筒斷面布置4.1.2 箕斗斜井井筒斷面布置4.1.3 膠帶機(jī)斜井井筒斷面布置4.1.4 斜井?dāng)嗝娉叽绱_定4.2 斜井井筒內(nèi)設(shè)施4.2.1 水溝4.2.2 人行道4.2.3 躲避硐室4.2.4 管路和電纜鋪設(shè)4.2.5 軌道鋪設(shè)4.3 斜井掘砌4.3.1 斜井井頸施工4.3.2 斜井基巖掘砌4.3.3 斜井支護(hù)4.3.4 斜井快速掘進(jìn)實(shí)例5 天（溜）井設(shè)計(jì)與施工5.1 天（溜）井?dāng)嗝嫘螤钆c尺寸確定5.1.1 天（溜）井?dāng)嗝嫘螤钸x擇5.1.2 天（溜）井?dāng)嗝娉叽绱_定5.2 天（溜）井施工現(xiàn)狀與發(fā)展5.3 天（溜）井掘進(jìn)方法5.3.1 普通法掘進(jìn)5.3.2 吊罐法掘進(jìn)5.3.3 爬罐法掘進(jìn)5.3.4 深孔爆破法掘進(jìn)5.3.5 鉆進(jìn)法掘進(jìn)硐室設(shè)計(jì)與施工6 硐室設(shè)計(jì)與施工6.1 硐室設(shè)計(jì)6.1.1 馬頭門(mén)設(shè)計(jì)6.1.2 中央水泵房與水倉(cāng)設(shè)計(jì)6.1.3 箕斗裝載硐室及礦倉(cāng)設(shè)計(jì)6.1.4 破碎硐室設(shè)計(jì)6.2 硐室施工6.2.1 硐室的施工方法6.2.2 與井筒相連的主要硐室的施工6.2.3 光爆、噴錨技術(shù)在硐室施工中的應(yīng)用支護(hù)工程7 支護(hù)工程7.1 巷道圍巖分類(lèi)方法7.1.1 按巖石質(zhì)量指標(biāo)分類(lèi)7.1.2 按巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi)7.1.3 巖體質(zhì)量分級(jí)7.1.4 巖體地質(zhì)力學(xué)分類(lèi)7.1.5 巴頓巖體質(zhì)量分類(lèi)7.2 支護(hù)材料7.2.1 木材7.2.2 金屬材料7.2.3 水泥7.2.4 錨桿7.2.5 混凝土7.3 臨時(shí)支護(hù)7.3.1 金屬拱形支護(hù)7.3.2 噴錨支護(hù)7.3.3 噴射混凝土支護(hù)7.4 永久支護(hù)7.4.1 棚式支護(hù)7.4.2 石材支護(hù)7.4.3 混凝土支護(hù)7.4.4 錨桿支護(hù)8 復(fù)雜地質(zhì)條件下的巷道施工8.1 復(fù)雜水文地質(zhì)巖層中掘砌施工方案的確定8.1.1 方案確定的一般原則8.1.2 掘砌施工順序的幾種方案8.2 松軟巖層中巷道施工8.2.1 松軟巖層的物理特征8.2.2 松軟巖層類(lèi)型8.2.3 松軟巖層的主要力學(xué)特征8.2.4 -松軟巖層巷道的維護(hù)8.2.5 松軟巖層巷道施工方法及實(shí)例8.3 含水巖層中的巷道施工8.3.1 人工降低水位法8.3.2 注漿堵水法8.3.3 帷幕注漿法8.3.4 在巷道通過(guò)含水巖層時(shí)的施工安全措施8.4 新奧法施工8.4.1 新奧法的特點(diǎn)8.4.2 隧（巷）道施工的新奧法設(shè)計(jì)問(wèn)題8.4.3 按新奧法原則的隧（巷）道的施工8.4.4 新奧法的測(cè)試工作8.4.5 新奧法的評(píng)價(jià)9 巷道施工組織與管理9.1 巷道施工方案9.1.1 一次成巷的施工方案9.1.2 多工序平行作業(yè)和交叉作業(yè)9.2 巷道施工組織管理9.2.1 概述9.2.2 掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)9.2.3 巷道施工組織與管理10 豎井設(shè)計(jì)與施工10.1 豎井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)10.1.1 豎井?dāng)嗝娴牟贾眯问?0.1.2 井筒內(nèi)的裝備10.1.3 豎井?dāng)嗝嫘螤钆c尺寸10.1.4 繪制井筒施工圖并編制井筒工程量及材料消耗量表10.2 豎井井筒施工10.2.1 井口施工10.2.2 豎井施工方法10.2.3 鑿巖爆破10.2.4 裝巖、翻矸、排矸10.2.5 排水與治水10.2.6 井筒支護(hù)10.2.7 掘砌循環(huán)與勞動(dòng)組織10.2.8 鑿井井筒延深10.2.9 豎井井筒快速施工實(shí)例10.3 豎井井筒延深10.3.1 豎井延深事項(xiàng)10.3.2 常用豎井延深方案

章節(jié)摘錄

　　爆破時(shí)，由于破碎巖石和爆破沖擊波的作用，會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。裝藥時(shí)使用水炮泥是降低爆破粉塵的重要措施，在爆破前要用水沖洗巖幫，爆破后立即進(jìn)行噴霧，裝巖前要向巖堆上灑水，水能黏結(jié)細(xì)粒粉塵，使它不致在裝巖時(shí)被鏟斗揚(yáng)起?！　。?）加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作。通風(fēng)工作除不斷向工作面供給新鮮空氣外，還可將含塵空氣排出，以降低工作面的含塵量。根據(jù)試驗(yàn)觀(guān)測(cè)，當(dāng)巷道中風(fēng)速達(dá)到0.15m/s時(shí)，5斗m以下的粉塵能浮游并與空氣混合而隨風(fēng)流動(dòng)，這一風(fēng)速稱(chēng)為最低排塵風(fēng)速。風(fēng)速增大，粒徑較大的塵粒也能浮游并被排走。在產(chǎn)塵量一定的情況下，風(fēng)速增大，粉塵濃度隨之降低。當(dāng)風(fēng)速在1.5～2m/s時(shí)，作業(yè)點(diǎn)的粉塵濃度將降到最小值，這一風(fēng)速稱(chēng)為最優(yōu)排塵速度。風(fēng)速再提高，會(huì)吹揚(yáng)起已沉降的粉塵，使礦塵濃度再度增高。因此，為了做好通風(fēng)排塵工作，首先在掘進(jìn)巷道周?chē)⑼L(fēng)系統(tǒng)，以形成主風(fēng)流；其次應(yīng)在各作業(yè)點(diǎn)搞好局部通風(fēng)工作，保證工作面能得到充足的風(fēng)量和一定的風(fēng)速，以便迅速地把工作面的粉塵稀釋并排到主回風(fēng)流中去。　?。?）加強(qiáng)個(gè)人保護(hù)工作。接塵作業(yè)人員一定要戴防塵口罩。防塵口罩的阻塵率應(yīng)達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求（即對(duì)粒徑不大于5um的粉塵，阻塵率大于99％）。1.4巖石的裝載與轉(zhuǎn)載　　工作面爆破并經(jīng)通風(fēng)將炮煙排除后，即進(jìn)行裝運(yùn)巖石的工作。　　平巷掘進(jìn)中的裝巖和轉(zhuǎn)載運(yùn)輸工作，是掘進(jìn)循環(huán)中最繁重又耗工費(fèi)時(shí)的工序。一般情況下，裝巖工序時(shí)間占掘進(jìn)循環(huán)總時(shí)間的35％一50％?？梢?jiàn)，實(shí)現(xiàn)裝巖轉(zhuǎn)載機(jī)械化，減少調(diào)車(chē)等輔助時(shí)間，以提高裝巖機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力，縮短裝巖工序時(shí)間，是減輕掘進(jìn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高掘進(jìn)速度的重要措施?！　?guó)內(nèi)外礦山對(duì)裝巖和轉(zhuǎn)載調(diào)車(chē)工作都很重視，研制了適用于各種類(lèi)型和規(guī)格巷道的多種裝巖轉(zhuǎn)載調(diào)車(chē)設(shè)備和工具，使裝巖與轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)，達(dá)到了較高的機(jī)械化水平。　　目前，我國(guó)礦山平巷掘進(jìn)（特別是階段水平巷道）的裝巖工作，大都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)；在轉(zhuǎn)載調(diào)車(chē)方面，實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)的礦山也日益增多。但是裝巖工序仍是掘進(jìn)中的薄弱環(huán)節(jié)，裝載機(jī)械的生產(chǎn)能力和機(jī)械化水平，都有待進(jìn)一步提高。1.4.1裝巖設(shè)備　　1.4.1.1裝巖機(jī)　　A鏟斗后卸式裝巖機(jī)　　鏟斗后卸式裝巖機(jī)是我國(guó)當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種裝巖機(jī)（圖1-20）?！　 鏟斗直接裝巖的后卸式裝巖機(jī)　　在這類(lèi)裝巖機(jī)中H.600型在礦山中使用較多，它適用于中等斷面的平巷和傾角在8。以下的斜井中裝巖。自軌面算起的巷道高度不應(yīng)小于2.2m，巖石塊度以不超過(guò)200～250mm為宜。　　為克服鏟斗直接裝巖的后卸式裝巖機(jī)缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外礦山做了許多研究。例如，改用四輪驅(qū)動(dòng)，以增加機(jī)器的黏著重量；采用輪胎和履帶行走方式，增加了裝載寬度和靈活性，同時(shí)，也增大了摩擦系數(shù)和黏著系數(shù)，因而增加了鏟取力；加裝皮帶運(yùn)輸機(jī)，使之降低卸載高度和適于與大容積礦車(chē)配合使用；加大功率，加快提升速度，使巖石能拋得更遠(yuǎn)等。

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