井巷掘进与支护

《井巷掘进与支护》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章井巷掘进与支护第一节岩石的性质与分级一、概述基本概念：岩石；岩块；岩体；表土；基岩。二、岩石的物理性质1、岩石的性对密度：岩石/水的同体积质量之比。2、密度：kg/m33、孔隙性：孔隙度=孔裂隙体积/试件体积的百分数。孔隙比=孔裂隙体积/试件内固体颗粒体积之比。三、岩石的力学性质1、岩石的变形特征：兼有弹性变形和塑性变形两种特征。2、岩石的强度特征：岩石的强度决定其支护效果和稳定性。3、岩石各种强度之间的关系：三向等压抗压强度＞三向不等压抗压强度＞双向抗压强度＞单向抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度。破岩时：使岩石处于单向或双向受力，处于拉伸或剪切状态

2、。井巷维护时：使岩石处于受压状态。四、岩石分级和围岩分类1926年，前苏联采矿工程师m.m.普洛托吉雅可诺夫（简称普氏）提出用“坚固性系数”来划分岩石。共分为15级。f=R/10此种方法存在的问题是:它只是反映了岩石开挖的难易程度。对于松散岩体比较适用，对坚固的裂隙发育较少的岩体结果偏大不适用。级别坚固性程度岩石坚固性系数（f）Ⅰ最坚固的岩石最坚硬、最致密的石英岩及玄武岩，其它最坚硬的岩石20Ⅱ极坚固的岩石极坚硬的花岗质岩石；石英斑岩，极坚硬的花岗岩、砂质板岩、较软的石英岩；最坚硬的砂岩及石灰岩；极硬的铁矿石15Ⅲ坚固的岩石致密的花岗岩类；极坚硬的砂岩

3、及石灰岩；石英质矿脉，坚硬的砾岩；坚硬的铁矿石10Ⅲa坚硬的石灰岩；不坚硬的花岗岩；坚硬的砂岩；坚硬的大理岩；白云岩；黄铁矿8Ⅳ相当坚固的岩石普通的砂岩；中等坚硬的铁矿石6Ⅳa砂质页岩；层状砂岩5Ⅴ坚固性中等的岩石坚硬的页岩；不坚硬的砂岩及石灰岩；软的砾岩4Ⅴa各种（不坚固的）页岩；致密的泥灰岩3Ⅵ相当软的岩石软的页岩；很软的石灰岩；岩盐；石膏；冻土；无烟煤；普通泥灰岩；破碎的砂岩；碎石；多石块的土2Ⅵa碎石土；破碎的页岩；堆放的碎砾石；坚硬的烟煤；硬化的粘土1.5Ⅶ软岩黏土（致密的）；软煤；坚硬的表土层1.0Ⅶa微砂质粘土；黄土；细砾石0.8Ⅷ土质岩

4、石腐植土；泥炭；微砂质粘土；湿砂0.6Ⅸ松散岩石砂岩屑；小的细砾石；填方土；采下的煤0.5Ⅹ流沙状岩石流砂；沼泽土；含水黄土及其他含水土壤0.3（二）围岩分类为了合理选择井巷锚喷联合支护类型及支护参数，我国《煤矿井巷工程锚杆、喷浆、喷射混凝土支护设计试行规范》根据支护设计的需要，考虑煤矿岩性特点、构造情况和断面尺寸，将围岩划分为五类。围岩分类岩层描述巷道开掘后围岩的稳定状态(3～5m)跨度岩种举例类别名称Ⅰ稳定岩层1.完整坚硬岩层，Rb>60MPa，不易风化2.层状岩层层间胶结好，无软弱夹层围岩稳定，长期不支护无碎块掉落现象完整的玄武岩，石英质砂岩，奥

5、陶纪灰岩Ⅱ稳定性较好岩层1.完整比较坚硬岩层，Rb=40～60MPa2.层状岩层，胶结较好3.坚硬块状岩层，裂隙面闭合，无泥质充填物，Rb>60MPa围岩基本稳定，较长时间不支护会出现小块掉落胶结好的砂岩、砾岩Ⅲ中等稳定岩层1.完整的中硬岩层，Rb=20～40MPa2.层状岩层以坚硬岩层为主，夹有少数软岩层3.比较坚硬的块状岩层，Rb=40～60MPa能维持一个月以上稳定，会产生局部岩块掉落砂岩，砂质页岩，粉砂岩，石灰岩，硬质凝灰岩Ⅳ稳定性较差岩层1.较软的完整岩层，Rb<20MPa2.中硬的层状岩层3.中硬的块状岩层，Rb=20～40MPa围岩的稳定

6、时间仅有几天页岩，泥岩，胶结不好的砂岩，硬煤Ⅴ不稳定岩层1.易风化潮解剥落的松软岩层2.各类破碎岩层围岩很容易产生冒顶片帮炭质页岩，花斑泥岩，煤，破碎的各类岩石第二节钻眼爆破一、钻眼机具（一）冲击式凿岩机1、气腿式凿岩机：YT-23/24/26（数字表示机器重量）2、向上式凿岩机：锚杆机,YSP-453、导轨式凿岩机：凿岩台车用。YGP-28/35等。凿岩机的动力：（1）风动凿岩机：压缩空气（2）电动凿岩机：以电为动力（3）液压凿岩机：高压油为动力（液压凿岩台车）（二）旋转式钻眼工具主要动力有电动、风动、液压驱动三种。主要是电动。1、煤电钻：MZ-12

7、,MZ-12S。煤电钻由电动机、减速器、手柄、散热风扇和外壳组成。煤电钻适用于f＜4的软岩中钻眼。2、岩石电钻由电动机、减速箱、牵引装置、机壳、供水装置组成。3、钻杆（1）煤电钻：中空麻花钻杆和空心钻头。（2）岩石电钻：六角中空钢或中空圆钢。CGJ220.2型掘进凿岩台车二、爆破材料（一）矿用炸药分类：煤矿许用炸药；岩石炸药；露天炸药。1、煤矿许用炸药：共分5级多个型号。1、2级用于低瓦斯矿；3级用于高瓦斯矿；4级用于突出矿井；5级用于溜煤眼或石门揭煤。（1）煤矿水胶炸药：坚硬岩石深孔爆破时使用。（2）煤矿乳化炸药：软岩和煤层中使用。（3）离子交换炸药

8、：硬岩或中硬岩中使用。2、岩石炸药：无瓦斯煤尘爆炸危险的井巷掘进。3、露天炸药：露天矿使用。（