井巷工程

前言

　　礦產(chǎn)資源是我國的基礎(chǔ)能源和重要原材料。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增，新建礦井數(shù)目、豎井的開鑿深度也不斷增加。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)代科學技術(shù)發(fā)展，井巷施工機械化水平、施工技術(shù)、施工工藝、勞動生產(chǎn)率和施工組織管理等方面都有很大提高，這對加快建井速度、提高施工質(zhì)量、保證施工安全具有重要作用。　　井巷工程是一門應(yīng)用性很強的工程學科，它具有一個特定的應(yīng)用領(lǐng)域。本教材參照我國井巷工程設(shè)計與施工一直采取的“以掘保采，以采促掘，采掘并進，掘進先行”方針，汲取我國冶金礦山的設(shè)計、施工和生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗，依據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》及現(xiàn)行的礦井設(shè)計規(guī)范，全面系統(tǒng)地介紹了冶金礦山井巷工程設(shè)計、施工技術(shù)及施工組織與管理的基本理論和基本知識，以及最新的井巷設(shè)計與施工理論知識、現(xiàn)代機械設(shè)備，使教材力爭能夠反映我國目前最先進的礦井建設(shè)方面的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備?！　【锕こ淌堑V山開采的主要工程，就井巷掘進而言，主要包括鑿巖爆破、通風、裝巖、運輸、支護五個方面。本教材的編寫吸取眾多井巷工程方面教材的優(yōu)點，提出采用現(xiàn)代化的設(shè)備和科技知識來強化礦山在井巷掘進的設(shè)計與施工，使井巷工程課程內(nèi)容體現(xiàn)理論與生產(chǎn)實踐的相互結(jié)合，既讓學生掌握理論知識，又能了解生產(chǎn)實踐知識，滿足生產(chǎn)實踐的要求?！　”窘滩挠哨w興東擔任主編，并負責統(tǒng)稿，于慶磊、徐帥擔任副主編，劉斌擔任編寫顧問。本書編寫的人員及分工為：前言、緒論由趙興東編寫，第1章由趙興東、徐帥、崔永峰編寫，第2～7章由趙興東編寫，第8章由趙興東、朱萬成編寫，第9章由于慶磊編寫，第10章由李常文編寫。　　本教材在編寫過程中，編者參考了大量相關(guān)的文獻資料，在此謹向這些文獻資料的作者致以誠摯的謝意！　　由于編者水平所限，書中不妥之處，懇請讀者批評、指正。

內(nèi)容概要

　　《井巷工程》是根據(jù)高等學校采礦工程專業(yè)新的教學計劃、培養(yǎng)目標及教學大綱編寫的。按照理論聯(lián)系實際、緊密結(jié)合生產(chǎn)實際的原則，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，詳細闡述了礦山井巷的設(shè)計方法及施工技術(shù)。《井巷工程》內(nèi)容包括平巷、巷道交岔點、豎井、井底車場、斜井、天（溜）井、硐室的設(shè)計與施工，支護工程，復雜地質(zhì)條件下的巷道施工，勞動施工組織?！　　毒锕こ獭窞椴傻V工程專業(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。

書籍目錄

緒論1 平巷設(shè)計與施工1.1 平巷斷面形狀及尺寸設(shè)計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 通風與防塵工作1.3.1 通風工作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)車與轉(zhuǎn)載1.4.3 平巷掘進機械化作業(yè)線的設(shè)備配套2 巷道交岔點設(shè)計與施工2.1 巷道交岔點類型2.1.1 穿尖交岔點2.1.2 牛鼻子交岔點2.2 巷道交岔點斷面尺寸確定2.2.1 巷道交岔點平面尺寸確定2.2.2 巷道交岔點中間尺寸確定2.2.3 巷道交岔點主要尺寸的計算公式2.3 巷道交岔點工程量計算及施工圖2.3.1 巷道交岔點支護厚度的確定2.3.2 巷道交岔點工程量及材料消耗量計算2.3.3 巷道交岔點施工圖2.4 交岔點施工2.4.1 交岔點施工方法2.4.2 交岔點施工注意事項3 井底車場設(shè)計與施工3.1 井底車場的基本概念3.1.1 井底車場3.1.2 井底車場的路線組成和硐室3.2 井底車場的形式及影響井底車場形式的主要參數(shù)3.2.1 井底車場形式及選擇3.2.2 影響確定井底車場形式的主要參數(shù)3.3 井底車場設(shè)計3.3.1 井底車場設(shè)計的一般要求3.3.2 豎井井底車場設(shè)計4 斜井設(shè)計與施工4.1 斜井井筒斷面布置4.1.1 串車斜井井筒斷面布置4.1.2 箕斗斜井井筒斷面布置4.1.3 膠帶機斜井井筒斷面布置4.1.4 斜井斷面尺寸確定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4.3.4 斜井快速掘進實例5 天（溜）井設(shè)計與施工5.1 天（溜）井斷面形狀與尺寸確定5.1.1 天（溜）井斷面形狀選擇5.1.2 天（溜）井斷面尺寸確定5.2 天（溜）井施工現(xiàn)狀與發(fā)展5.3 天（溜）井掘進方法5.3.1 普通法掘進5.3.2 吊罐法掘進5.3.3 爬罐法掘進5.3.4 深孔爆破法掘進5.3.5 鉆進法掘進硐室設(shè)計與施工6 硐室設(shè)計與施工6.1 硐室設(shè)計6.1.1 馬頭門設(shè)計6.1.2 中央水泵房與水倉設(shè)計6.1.3 箕斗裝載硐室及礦倉設(shè)計6.1.4 破碎硐室設(shè)計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)用支護工程7 支護工程7.1 巷道圍巖分類方法7.1.1 按巖石質(zhì)量指標分類7.1.2 按巖體結(jié)構(gòu)類型分類7.1.3 巖體質(zhì)量分級7.1.4 巖體地質(zhì)力學分類7.1.5 巴頓巖體質(zhì)量分類7.2 支護材料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 臨時支護7.3.1 金屬拱形支護7.3.2 噴錨支護7.3.3 噴射混凝土支護7.4 永久支護7.4.1 棚式支護7.4.2 石材支護7.4.3 混凝土支護7.4.4 錨桿支護8 復雜地質(zhì)條件下的巷道施工8.1 復雜水文地質(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 松軟巖層類型8.2.3 松軟巖層的主要力學特征8.2.4 -松軟巖層巷道的維護8.2.5 松軟巖層巷道施工方法及實例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 在巷道通過含水巖層時的施工安全措施8.4 新奧法施工8.4.1 新奧法的特點8.4.2 隧（巷）道施工的新奧法設(shè)計問題8.4.3 按新奧法原則的隧（巷）道的施工8.4.4 新奧法的測試工作8.4.5 新奧法的評價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 掘進作業(yè)循環(huán)9.2.3 巷道施工組織與管理10 豎井設(shè)計與施工10.1 豎井斷面設(shè)計10.1.1 豎井斷面的布置形式10.1.2 井筒內(nèi)的裝備10.1.3 豎井斷面形狀與尺寸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10.2.7 掘砌循環(huán)與勞動組織10.2.8 鑿井井筒延深10.2.9 豎井井筒快速施工實例10.3 豎井井筒延深10.3.1 豎井延深事項10.3.2 常用豎井延深方案

章節(jié)摘錄

　　爆破時，由于破碎巖石和爆破沖擊波的作用，會產(chǎn)生大量粉塵。裝藥時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，爆破后立即進行噴霧，裝巖前要向巖堆上灑水，水能黏結(jié)細粒粉塵，使它不致在裝巖時被鏟斗揚起?！　。?）加強通風排塵工作。通風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)試驗觀測，當巷道中風速達到0.15m/s時，5斗m以下的粉塵能浮游并與空氣混合而隨風流動，這一風速稱為最低排塵風速。風速增大，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，風速增大，粉塵濃度隨之降低。當風速在1.5～2m/s時，作業(yè)點的粉塵濃度將降到最小值，這一風速稱為最優(yōu)排塵速度。風速再提高，會吹揚起已沉降的粉塵，使礦塵濃度再度增高。因此，為了做好通風排塵工作，首先在掘進巷道周圍建立通風系統(tǒng)，以形成主風流；其次應(yīng)在各作業(yè)點搞好局部通風工作，保證工作面能得到充足的風量和一定的風速，以便迅速地把工作面的粉塵稀釋并排到主回風流中去。　?。?）加強個人保護工作。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)達到I級標準要求（即對粒徑不大于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)通風將炮煙排除后，即進行裝運巖石的工作?！　∑较锞蜻M中的裝巖和轉(zhuǎn)載運輸工作，是掘進循環(huán)中最繁重又耗工費時的工序。一般情況下，裝巖工序時間占掘進循環(huán)總時間的35％一50％?？梢?，實現(xiàn)裝巖轉(zhuǎn)載機械化，減少調(diào)車等輔助時間，以提高裝巖機的實際生產(chǎn)能力，縮短裝巖工序時間，是減輕掘進工人的勞動強度和提高掘進速度的重要措施。　　國內(nèi)外礦山對裝巖和轉(zhuǎn)載調(diào)車工作都很重視，研制了適用于各種類型和規(guī)格巷道的多種裝巖轉(zhuǎn)載調(diào)車設(shè)備和工具，使裝巖與轉(zhuǎn)運作業(yè)，達到了較高的機械化水平?！　∧壳?，我國礦山平巷掘進（特別是階段水平巷道）的裝巖工作，大都實現(xiàn)了機械作業(yè)；在轉(zhuǎn)載調(diào)車方面，實現(xiàn)機械作業(yè)的礦山也日益增多。但是裝巖工序仍是掘進中的薄弱環(huán)節(jié)，裝載機械的生產(chǎn)能力和機械化水平，都有待進一步提高。1.4.1裝巖設(shè)備　　1.4.1.1裝巖機　　A鏟斗后卸式裝巖機　　鏟斗后卸式裝巖機是我國當前應(yīng)用最廣泛的一種裝巖機（圖1-20）?！　 鏟斗直接裝巖的后卸式裝巖機　　在這類裝巖機中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200～250mm為宜?！　榭朔P斗直接裝巖的后卸式裝巖機缺點，國內(nèi)外礦山做了許多研究。例如，改用四輪驅(qū)動，以增加機器的黏著重量；采用輪胎和履帶行走方式，增加了裝載寬度和靈活性，同時，也增大了摩擦系數(shù)和黏著系數(shù)，因而增加了鏟取力；加裝皮帶運輸機，使之降低卸載高度和適于與大容積礦車配合使用；加大功率，加快提升速度，使巖石能拋得更遠等。

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