掘進基本知識

一、掘進的地位和作用

采掘并舉，掘進先行，以掘保采，以采促掘。

采煤以掘進為前提，掘進又服務于采采煤。

二、井巷的基本概念

從地面到井下，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?shù)?、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)于煤層走向的水平巷道。

2)、按煤巖別分：巖巷(斷面中巖層占4/5及以上)、煤巷(斷面中煤層占4/5及以上)、半煤巖巷道

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(如工作面機巷、皮帶上山、軌道上山等)、通風巷道(如工作面風巷、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、斷面形狀

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)。

各種斷面形狀優(yōu)劣順序為：

巷道穩(wěn)定性、承壓受力方面：圓形→馬蹄形、橢圓形→拱形→梯形、矩形;

巷道斷面利用率方面：梯形、矩形→拱形→馬蹄形→圓形;

施工難易方面：鉆爆法掘進：梯形、矩形→拱形→馬蹄形→圓形;

拱形巷道又主要分直墻半圓拱形、直墻三心拱形、直墻圓弧拱形等，對于底鼓嚴重的巷道還設底板反拱。它主要用于巷道服務時間長、頂?shù)装鍓毫Υ蟮拈_拓、準備巷道或回采巷道。

梯形巷道主要用于頂?shù)装鍓毫Σ皇翘?、側壓相對較大、服務時間不是太長的回采巷道或準備巷道，有時也用于壓力不大的開拓巷道(特別是小型礦井)。

矩形巷道主要用于巷道壓力不是太大、沿煤層掘進的準備巷道和回采巷道。

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

三、巷道支護

1、支護形式

單一支護：主要有錨桿支護、噴漿(噴射混凝土)支護、砌碹支護、棚式支架支護;

聯(lián)合支護：主要有錨噴支護、架棚噴支護、錨架支護;

主動支護：錨桿支護、噴漿(噴射混凝土)支護、錨噴支護

被動支護：砌碹支護、棚式支架支護、架棚噴支護;

2、支護形式的主要優(yōu)缺點

錨桿支護、噴漿(噴射混凝土)支護、錨噴支護等：能充分發(fā)揮圍巖自身的作用和承載能力，使圍巖和支護體形成一個整體的結構，共同承擔圍巖的壓力和變形，是一種主動的支護方式，它成本較低，便于實現(xiàn)平行交叉作業(yè)，有利于組織快速施工。應用范圍較廣，是值得推廣的主要支護形式。

砌碹支護、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巖的壓力和變形，不能有效的發(fā)揮圍巖自身的作用和承載能力。也不利于組織快速施工，應用條件受到一定的限制，不能作為推廣的主支護形式，只能用于一些特定的巷道中。

3、各種支護的組成和施工

1)錨桿支護

⑴、錨桿分類

按錨桿與被支護巖體錨固方式，分為機械式、粘結式和摩擦式三類

根據(jù)錨固段位置和長度，分為端頭錨固和全長錨固兩類

按桿體材料，分為木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、(鋼筋)混凝土錨桿、玻璃鋼錨桿等。

我礦現(xiàn)普遍使用的是屬于粘結式金屬全長錨固錨桿。

⑵、粘結式金屬錨桿

粘結式錨桿主要可分為水泥砂漿鋼筋錨桿和水泥或樹脂錨固鋼筋錨桿。我礦現(xiàn)采用的是樹脂錨固鋼筋錨桿。

樹脂錨固鋼筋錨桿由樹脂膠囊、桿體、托板和螺母等組成。

錨桿桿體用于承受張拉作用。托板的作用是將圍巖壓力轉化為對錨桿的拉力;螺母的作用是產(chǎn)生預緊力，預防圍巖松動離層。樹脂膠囊的作用是將桿體與圍巖很好的粘結。

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