掘進(jìn)工程（第二分冊）――通風(fēng)與排水裝巖運(yùn)輸與提升內(nèi)容介紹

內(nèi) 容 提 要

本書在總結(jié)我校（昆明地校）三十多年來從事掘進(jìn)（坑探）專業(yè)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，吸取了近年來國內(nèi)

外的先進(jìn)掘進(jìn)施工工藝技術(shù)進(jìn)行編寫。

全書由六篇二十五章組成（分三冊出版）。主要內(nèi)容包括：巖石與巖體的性質(zhì)，鑿巖爆破，通風(fēng)與排水，

裝巖、運(yùn)輸與提升，井巷穩(wěn)定性與支護(hù)，各類巷道的掘進(jìn)設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn)等。

本書為中等專業(yè)學(xué)校掘進(jìn)與采礦專業(yè)的主要專業(yè)教材和相近專業(yè)的教學(xué)參考用書，亦可供從事探采掘進(jìn)

施工的工程技術(shù)人員、工人，有關(guān)專業(yè)的教師及野外坑探隊(duì)管理人員閱讀參考。

目 錄

第三篇 通風(fēng)與排水

第十一章 井巷掘進(jìn)通風(fēng)

第一節(jié) 概述

一、通風(fēng)工作的目的和內(nèi)容

二、礦井通風(fēng)和局部通風(fēng)的概念

三、通風(fēng)方法的分類

第二節(jié) 井下空氣與氣候條件

一、井下空氣的主要成分

二、井下空氣中的有毒、有害物質(zhì)

三、井下氣候條件

第三節(jié) 井下有害氣體、空氣含塵量和氣候條件的檢測

一、有害氣體的檢測

二、空氣含塵量的測定

三、井下氣候條件的測定

第四節(jié) 井巷風(fēng)流的基本原理

一、井巷空氣的壓力

二、井巷風(fēng)流的能量守恒定律――伯諾里方程及其應(yīng)用

第五節(jié) 井巷風(fēng)流的壓力和風(fēng)量的測定

一、井巷空氣壓力的測定

二、風(fēng)量測定

第六節(jié) 井巷通風(fēng)阻力及降低風(fēng)阻的措施

一、井巷通風(fēng)的阻力及計(jì)算

二、井巷通風(fēng)等積孔的概念

三、降低井巷風(fēng)阻的措施

第七節(jié) 井巷掘進(jìn)通風(fēng)方法

一、自然通風(fēng)

二、引射器通風(fēng)

三、通風(fēng)機(jī)通風(fēng)

第八節(jié) 風(fēng)筒

一、風(fēng)筒的類型

二、風(fēng)筒的連接方式

三、風(fēng)筒的阻力及漏風(fēng)計(jì)算

第九節(jié) 防塵

一、粉塵及其危害

二、防塵、降塵措施

第十節(jié) 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)計(jì)

一、選擇通風(fēng)方式

二、計(jì)算所需風(fēng)量

三、選擇風(fēng)筒

四、通風(fēng)動力設(shè)備的選擇

第十二章 礦坑排水

第一節(jié) 礦坑涌水的來源及其特性

一、礦坑水的來源

二、礦坑涌水的特點(diǎn)

三、礦坑一般性的治水、防水措施

第二節(jié) 井巷掘進(jìn)排水

一、水平巷道掘進(jìn)排水

二、斜、豎井掘進(jìn)排水

第三節(jié) 井巷掘進(jìn)中的防水、治水

一、探水

二、堵、截、疏導(dǎo)

第四節(jié) 礦井排水

一、礦井主要升壓式排水系統(tǒng)

二、水泵站排水量的確定

三、排水管路

四、水泵

五、井下主要排水站設(shè)施

六 礦井排水的節(jié)能措施

第四篇 裝巖、運(yùn)輸與提升

第十三章 裝巖工作

第一節(jié) 概述

一、裝巖設(shè)備的類型

二、鏟斗式裝巖機(jī)的裝巖過程

三、各種類型巷道的裝巖特點(diǎn)

第二節(jié) 裝巖設(shè)備的選型

一、水平巷道裝巖設(shè)備的選型

二、豎井裝巖設(shè)備的選型

三、斜井裝巖設(shè)備的選型

第三節(jié) 裝巖生產(chǎn)率及提高裝巖生產(chǎn)率的途徑

一、裝巖機(jī)生產(chǎn)率及其計(jì)算

二、提高裝巖生產(chǎn)率的途徑

第十四章 軌道運(yùn)輸

第一節(jié) 軌道的結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)

一、軌道的結(jié)構(gòu)

二、軌道的鋪設(shè)

三 彎曲軌道參數(shù)與計(jì)算

四、道岔

第二節(jié) 礦車與機(jī)車

一、礦車的類型與選型

二、機(jī)車的種類及適用范圍

三、機(jī)車的運(yùn)行計(jì)算

第三節(jié) 調(diào)車設(shè)備和調(diào)車方法

一、調(diào)車道岔及調(diào)車器

二、調(diào)車方法

第十五章 提升工作

第一節(jié) 提升容器

一、吊桶

二、罐籠

三、箕斗

四、礦車

五、人車及材料車

六、提升容器的預(yù)選

第二節(jié) 鋼絲繩

一、鋼絲繩的構(gòu)造及其用途

二、鋼絲繩的選擇步驟及計(jì)算

第三節(jié) 提升機(jī)及天輪

一、提升機(jī)

二、天輪

第四節(jié) 井架、提升機(jī)與井筒的相對位置

一、井架

二、提升機(jī)與井口的相對位置

第五節(jié) 礦井提升系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)

一、提升系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)

二、提升系統(tǒng)動力學(xué)

第六節(jié) 提升機(jī)軸功率及電動機(jī)容量的確定

一、提升機(jī)軸功率

二、提升機(jī)電動機(jī)等效軸功率（容量）的確定

第七節(jié) 礦井提升信號系統(tǒng)簡述

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用裝巖機(jī)將爆破的巖石裝入礦車運(yùn)出，它是巖巷掘進(jìn)中最繁重的作業(yè),約占循環(huán)時(shí)間的35～60%。常用裝巖機(jī)，按裝卸方式分有鏟斗后卸、鏟斗側(cè)卸（見彩圖）、耙斗、蟹爪和立爪等。鉆裝機(jī)是將裝巖與鑿巖裝置安裝在一個(gè)行走機(jī)構(gòu)上面，同時(shí)具有鑿巖和裝巖功能的設(shè)備（圖2）。運(yùn)輸常用礦車。為加速空車周轉(zhuǎn)，須用各種調(diào)車設(shè)備，如浮放道岔、錯(cuò)車道和氣動調(diào)車裝置等。為縮短調(diào)車時(shí)間，一般用帶式轉(zhuǎn)載機(jī)卸入礦車列車或倉式列車，也可用裝巖機(jī)直接卸入大容量梭車中運(yùn)出。 　支護(hù) 在圍巖穩(wěn)定性較差的巷道，服務(wù)年限較長時(shí)，多用錨噴支護(hù)。也可用混凝土、石料、金屬或木支架等支護(hù)（見巷道與硐室支護(hù)）。

機(jī)械化作業(yè)線 為了降低勞動強(qiáng)度，提高掘進(jìn)工效和速度，將鑿巖、裝巖、轉(zhuǎn)載和運(yùn)輸?shù)戎饕ば蚴褂玫臋C(jī)械設(shè)備配套成機(jī)械化作業(yè)線。1977年11月，中國邯鄲西石門鐵礦無支護(hù)巷道，創(chuàng)月進(jìn)1403.6m的紀(jì)錄。

聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn) 把破巖、裝巖等主要工序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)機(jī)械化作業(yè)。第二次世界大戰(zhàn)后，美國首先制成聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)，1967年,美國用羅賓斯(Robbins)型掘進(jìn)機(jī)在砂巖和頁巖中掘進(jìn)直徑3m的平巷，月進(jìn)尺達(dá)2089.95m。中國研制的掘進(jìn)機(jī)，已成功地應(yīng)用于平巷掘進(jìn)中。

聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)由破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、支撐等主要部件組成，并有照明、除塵、穩(wěn)定等輔助裝置，有的還有支護(hù)、挖溝、指向、調(diào)向等附屬設(shè)施。掘進(jìn)機(jī)機(jī)械化程度高、連續(xù)作業(yè)、成巷質(zhì)量好、工作安全，適用于長距離直線巷道掘進(jìn)。但構(gòu)造復(fù)雜，刀具及軸承壽命短，造價(jià)高，消耗動力大。今后應(yīng)進(jìn)一步研究機(jī)體新結(jié)構(gòu)、刀具耐磨材料和高壓水射流綜合破巖等。

目 錄

第五篇 井巷圍巖穩(wěn)定性與支護(hù)

第十六章 原巖應(yīng)力場、次生應(yīng)力場及地壓

第一節(jié) 原巖應(yīng)力場

一、原巖和圍巖的概念

二、自重應(yīng)力場

三、構(gòu)造應(yīng)力場

第二節(jié) 次生應(yīng)力場

一、彈性和塑性二次應(yīng)力場

二、三次應(yīng)力場和終極應(yīng)力場

第三節(jié) 地壓的一般概念

一、地壓現(xiàn)象

二、地壓的發(fā)生和發(fā)展

三、地壓的調(diào)查研究

第十七章井巷圍巖應(yīng)力分布與地壓計(jì)算

第一節(jié) 平巷圍巖應(yīng)力分布及地壓計(jì)算

一、圍巖彈性變形階段的應(yīng)力分布

二、圍巖出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí)的應(yīng)力分布

三、支架特性曲線與圍巖位移曲線

四、變形地壓與松脫地壓

第二節(jié) 豎井地壓

一、豎井圍巖應(yīng)力分布

二、表土地壓

三、豎井基巖地壓

第三節(jié) 斜井地壓的計(jì)算

第十八章 支護(hù)材料

第一節(jié) 木材

一、井巷支護(hù)常用木材的種類和力學(xué)性質(zhì)

二、木材的變色、腐朽與防腐

第二節(jié) 水泥與水泥砂漿

一、普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥）

二、摻混合材料的硅酸鹽水泥

三、其他水泥

四、水泥強(qiáng)度

五、水泥砂漿

第三節(jié) 混凝土

一、水泥混凝土的組成材料

二、混凝土的基本性質(zhì)

三、混凝土的配合比設(shè)計(jì)

四、混凝土外加劑

第十九章 井巷維護(hù)方法與支護(hù)類型

第一節(jié) 井巷維護(hù)方法

一、合理選擇井巷位置

二、合理選擇斷面形狀

三、合理選擇支架類型

四、采用合理的施工工藝加固圍巖

第二節(jié) 支架的分類

一、按支護(hù)的巷道類型分類

二、按支承作用的時(shí)間分類

三、按支架的材料分類

四、按支架的結(jié)構(gòu)分類

第三節(jié) 井巷構(gòu)件式支架

一、平巷構(gòu)件式支架

二、垂直巷道構(gòu)件式支架

三、傾斜巷道支護(hù)

四、井巷交接處支架

第四節(jié)混凝土砌石旋式支護(hù)

一、平巷混凝土砌石旋式支護(hù)

二、豎井混凝土井壁

第五節(jié) 錨、噴支護(hù)

一、錨桿支護(hù)

二、噴射混凝土支護(hù)

三、錨噴聯(lián)合支護(hù)

四、新奧法掘進(jìn)時(shí)的支護(hù)法

第二十章 地壓觀測和支架壓力、圍巖位移量測

第一節(jié) 地壓現(xiàn)場調(diào)查

一、圍巖的變形與位移的測定

二、圍巖破壞的觀測

三、支架的變形與位移的觀察

四、支架破壞的觀測

第二節(jié) 圍巖和支架壓力的量測

一、簡易測壓法

二、測壓儀測壓法

第三節(jié) 深部圍巖位移的量測

一、機(jī)械法量測

二、聲波法量測

第六篇 井巷斷面設(shè)計(jì)與掘進(jìn)施工

第二十一章 平巷斷面設(shè)計(jì)與施工

第一節(jié) 平巷斷面設(shè)計(jì)

一、平巷斷面形狀的選擇

二、平巷斷面尺寸的確定

三、水溝與管線布置

四、巷道工程量計(jì)算

五、平巷斷面設(shè)計(jì)示例

第二節(jié) 平巷岔道設(shè)計(jì)與施工

一、岔道和石旋岔的概念

二、石旋岔的類型

三、石旋岔的設(shè)計(jì)

四、石旋岔的施工

五、平巷岔道的設(shè)計(jì)示例

第三節(jié) 平巷掘進(jìn)的機(jī)械化作業(yè)線

一、機(jī)械化作業(yè)線的優(yōu)越性與配套原則

二、平巷機(jī)械化作業(yè)線的配套方案

第四節(jié) 平巷快速施工

一、國內(nèi)平巷快速掘進(jìn)及經(jīng)驗(yàn)

二、提高平巷施工速度的途徑

第五節(jié) 不穩(wěn)定巖層中平巷的施工方法

一、撞楔法

二、穿梁護(hù)頂法

三、鋼軌送梁法

四、錨噴支護(hù)法

第六節(jié) 巷道掘進(jìn)新奧法施工

一、新奧法的概念和特點(diǎn)

二、新奧法設(shè)計(jì)

三、按新奧法原則施工的巷道掘進(jìn)

四、新奧法的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍

第七節(jié) 巷道施工方案與組織管理

一、施工方案與作業(yè)方式

二、掘進(jìn)勞動組織與施工管理

三、掘進(jìn)工效的計(jì)算

四、掘進(jìn)工效計(jì)算示例

第二十二章 大斷面巷道與硐室掘進(jìn)

第一節(jié) 影響大斷面巷道與硐室掘進(jìn)施工方法選擇的因素

一、地質(zhì)條件

二、斷面及空間大小

三、支護(hù)形式

第二節(jié) 大斷面巷道和硐室的施工方法

一、全斷面掘進(jìn)法

二、超前導(dǎo)坑掘進(jìn)法

三、留碴掘進(jìn)法

第三節(jié) 大斷面巷道施工實(shí)例

一、基本情況（實(shí)例1）

二、掘進(jìn)施工工藝

三、施工中的附屬設(shè)施

四、掘進(jìn)爆破基本情況（實(shí)例2）

五、硐室的支護(hù)形式

第二十三章 豎井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)與施工

第一節(jié) 豎井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)

一、豎井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)內(nèi)容和所需資料

二、豎井井筒裝備

三、豎井井筒縱斷面設(shè)計(jì)

四、豎井井筒橫斷面設(shè)計(jì)

第二節(jié) 豎井的施工

一、豎井施工概述

二、豎井表土施工

三、豎井基巖施工

第三節(jié) 豎井馬頭門的設(shè)計(jì)與施工

一、馬頭門尺寸的確定

二、馬頭門的施工

三、馬頭門施工方法選擇應(yīng)注意的問題

第四節(jié) 豎井施工管理

一、掘進(jìn)循環(huán)圖表及編制

二、勞動組織與管理

第五節(jié) 復(fù)雜地層井筒的施工

一、板樁法

二、沉井法

三、注漿法

四、凍結(jié)法

第二十四章 天井掘進(jìn)

第一節(jié) 普通法掘進(jìn)天井

第二節(jié) 吊罐法掘進(jìn)天井

一、概述

二、吊罐法掘進(jìn)天井所用的設(shè)備

三、掘進(jìn)施工

四、吊罐法掘進(jìn)天井實(shí)例

第三節(jié) 爬罐法掘進(jìn)天井

一、掘進(jìn)基本情況與設(shè)備

二、掘進(jìn)施工簡述

三、對爬罐法掘進(jìn)天井的評價(jià)

第四節(jié) 深孔爆破法掘進(jìn)天井

一、深（鉆）孔鉆進(jìn)設(shè)備

二、深（鉆）孔爆破工作

三、深（鉆）孔爆破法掘進(jìn)天井的評價(jià)及其改進(jìn)

第五節(jié) 天井掘進(jìn)機(jī)鉆井法

一、鉆井的施工方法

二、天井掘進(jìn)機(jī)鉆井法的評價(jià)

第二十五章 斜井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)與施工

第一節(jié) 斜井?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)

一、斜井?dāng)嗝娴男螤?

二、斜井的斷面布置和井內(nèi)設(shè)施

第二節(jié) 斜井甩車道設(shè)計(jì)

一、斜井甩車道的線路型式

二、斜井甩車道的主要參數(shù)

三、斜井甩車道的線路設(shè)計(jì)

四、甩車道斜面分岔點(diǎn)設(shè)計(jì)

第三節(jié) 斜井平車道和斜井吊橋

一、斜井平車道

二、斜井吊橋

第四節(jié) 斜井施工

一、斜井表土施工

二、斜井基巖施工

第五節(jié) 斜井機(jī)械化施工

一、裝載機(jī)械化

二、鑿巖機(jī)械化

三、裝運(yùn)設(shè)備配套

四、斜井巖石掘進(jìn)機(jī)

五、斜井機(jī)械化配套施工

第六節(jié) 斜井快速掘進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)例

一、采用掘噴平行作業(yè)，一次成巷的施工方法

二、采用綜合工作隊(duì)，每日四班作業(yè)的施工組織

三、采用合理的機(jī)械化配套及先進(jìn)的技術(shù)措施

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在豎井施工中抓巖、裝巖、清底等工序的總稱。裝巖是決定豎井施工速度的主要工序，是掘進(jìn)工作中最繁重、最費(fèi)時(shí)的工序。占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的50%-60%。裝巖多用豎井抓巖機(jī)，其操作方式分人力操作和機(jī)械操作兩類。人力操作使用斗容為0.11m³的抓巖機(jī)，因其勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，只適于小井徑淺眼掘進(jìn)，或配合大型抓巖機(jī)作輔助裝巖或清底用。另一種人力操作的長繩懸吊抓巖機(jī)，抓斗吊于地面穩(wěn)車上，斗容為0.565m³，生產(chǎn)率較高。結(jié)構(gòu)簡單。但抓斗靠人力推動甲勞動強(qiáng)度大，抓斗擺動大影響井內(nèi)設(shè)備布置。機(jī)械操作使用的抓巖機(jī)。中國礦山主要采用的抓巖機(jī)有H型液壓靠壁式抓巖機(jī)，HZ型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)，HH型環(huán)行軌道式抓巖機(jī) 。