1,煤矿掘进工培训教案 朱谊勇,2,一、钻眼操作安全 二、巷道掘进施工方法 三、巷道支护 四、掘进巷道顶板管理 五、巷道顶板事故的预防与处理 六、掘进工应知应会,主要内容,3,第一章 钻眼操作安全,一、凿岩机操作安全 1.风动凿岩机操作安全注意事项 （1）钻眼前的准备工作。 检查凿岩机、钻架是否完好，风、水管是否完好畅通，风、水门是否跑风漏水，连接头是否牢固，凿岩机零部件是否完好齐全，螺丝是否紧固，并注油试运转。 检查所用钻杆是否弯曲，中孔是否堵塞，钎尾是否完好，钎头是否能安上。 准备齐全需用的钻杆、钻头。 检查工作面的安全状况是否良好。处理顶帮浮岩活石，整修加固工作面的临时支护，以保证工作面安全作业。,4,5,6,(2)钻眼安全注意事项。 钻眼必须按中、腰线及作业规程中爆破图表进行，画好轮廓及眼位，并按规定的眼位、方向、角度和深度钻眼。 开钻时，应把凿岩机操作阀开到轻运转位置，待眼位固定，并钻进2030mm后，再开到中运转位置钻进，钻进50mm钻头不至脱离眼口时，再全速钻进。 为避免断钎伤人，钻眼工要精神集中，时刻注意钻进情况。禁止骑钻作业。多台作业，禁止交叉钻眼，禁止钻前钻杆下有人。 钻眼时，凿岩机、钻杆与钻眼方向要保持一致。推力要均匀适量，不要过大，下扎眼要适当提钻减压，以防夹钻断杆。 凿岩机钻眼过程中，要经常检查风水管接头是否牢固，有无脱扣现象，如连接不好应停钻处理后再作业。（三分扎，七分带） 钻杆与钻头连接要牢固，钻眼过程中，发现合金片脱落，必须及时更换钻头。,7,严禁在残眼内继续钻眼。 钻眼过程中，如发现岩层出水、瓦斯涌出异常现象时，要停止钻眼并不得拔出钻杆，迅速汇报矿调度室。 钻完眼后，应将钻眼工具、设备等全部撤到安全地点存放。 2.凿岩作业常见事故的预防和处理 (1)卡钎、断钎事故。 操作技术方面。操作人员精力不集中，钻眼时凿岩机、钎杆左右摇摆，钻架忽起忽落，使钎杆在钻孔内弯曲扭别，造成炮眼不直，强行推进造成卡钎或把钎杆弯断。防止方法是提高钻眼技术，保持钻架稳定，使钎子平直地钻进。 岩石性质方面。在坚硬多裂缝的岩石中，如果采用一字形合金钎头钻眼，凿刃容易打到裂缝中去，钎头就被夹住，凿岩机继续冲击就容易发生断钎事故。防止的方法是在坚硬多裂缝的岩石中采用十字形合金钎头钻眼，以减少卡钎头、断钎子事故。在软岩中钻眼时，由于轴推力过大，排粉不畅，也易造成卡钎事故，应适当调整轴推力。 钎杆质量方面。钎杆质量不合格或钎杆使用过久造成疲劳损坏。防止的方法是加强质量验收管理，钻眼时使用旧钎子应警惕，发现钎子中心孔不正，偏离中心轴线，造成危险断面时应立即捡出，不准使用。 断钎子往往能造成人员伤害事故，因此，应加强作业人员的技术培训和安全意识教育，杜绝该类事故的发生。,8,(2)掉钎头。 钎头与钎杆连接处加工不符合要求，接触不严。防止的方法是严格检查钎头与钎杆连接尺寸。 钎杆与钎头接连处断裂。防止方法是使用前注意钎杆连接尺寸及外观，安钎头前要把钎头和钎杆的锥形部分擦干净，涂上黄油，然后套上钎头，在枕木上蹾紧，不能在铁轨上或石块上蹾，以免损坏合金钢片。卸钎头时不能用大锤敲打。 不排粉。 钎头出水孔或钎杆中心孔堵塞。 防止方法是发现停水时应立即停止 钻进，遇有软岩时适当降低推进速度， 加大供水量或增加强力吹洗。,9,二、风镐使用安全 风镐的主要用途是在巷道掘、砌时的辅助凿岩工具，如刷帮、挑顶、挖腿窝、水沟、破碎大块矸石等。有时也作为主要挖掘设备，如穿过危险地段不准钻眼爆破掘进时等。 风镐的直接破岩部分是镐钎，其长短应根据破岩对象而定。破碎软而有裂缝的岩层时，其长度为300400mm；破碎较坚韧岩层时，长度为150300mm。 使用风镐时应注意以下安全事项： 1.镐钎尾部与缸套固定配合必须适当，以防偏斜和卡死。 2.风镐应按时检修、涂油，及时更换损坏的零件。 3.工作时，应保持正常风压，连接风管前应先排除风管中的污物、污水。风镐滤风网应及时清理，不得随意取掉不用，风带扎紧带牢。 4.若风镐卡在岩缝中，不可猛力摇动风镐，以免镐筒和连接套螺纹受损。 5.风镐在使用中，不准用硬物敲、砸及摔碰等。 6.现场拆卸下来的风镐零件应妥善保管。风镐用完后应擦净涂油存放在安全地点，长期不用的风镐应检修后入库。,10,11,第二章 巷道掘进施工方法 一、巷道掘进的定向 为了掌握巷道的方向和坡度，正确地确定出眼位，钻眼前应将巷道的中、腰线引至工作面，根据巷道中、腰线准确地定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，以明显的标志标在迎头自由面上，然后进行钻眼。 在巷道掘进工作中，要保证巷道断面的规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计的要求，必须按巷道的中心线、腰线进行施工。 中心线和腰线是由工程技术人员用仪器测定的。中心线是巷道掘进方向的基准线。每隔一定距离在巷道顶板或支架上标定一组设有标桩与挂线的中线点。腰线是指示巷道坡度的基准线，腰线点设在距巷道底板或永久轨面以上1m标在侧帮或支架上。 使用激光定向仪时，一般安装在距工作面100m以外、围岩较好、巷道顶板上的中心线位置，然后将定向仪对中调平，光束中心在工作面岩壁上形成一强亮光点，即为中心位置。根据中心线的高度可确定腰线位置。激光定向仪距工作面的最大距离以光斑清晰为准，一般为500m左右。由于爆破震动等原因，指向可能发生偏差，应定时检查、调整。,12,13,激光的原理早在 1916 年 已被著名的美国物理学家爱因斯坦 发现，1960年7月7日，梅曼研制 成功世界上第一台激光器。 特点：1、定向发光 2、亮度极高，激光的亮度约为太 阳光的100亿倍 3、颜色极纯,14,龟山汉墓,15,龟山汉墓位于中国江苏徐州市九里经济开发区境内的龟山西麓，为西汉第六代楚王襄王刘注(即位于公元前128年-前116年)的夫妻合葬墓， 该墓于一九八一年二月被当地群众开山采石首次发现，同年十一月和一九九二年十一月，南京博物院会同徐州市文化局先后对北墓道及整个墓葬进行发掘清理。该墓为两座并列相通的夫妻合葬墓，汉墓分为南北两个甬道，长度分别为56米，二甬道长度差仅为11.90厘米，二甬道之间的距离19米，共有15个墓室，墓道和墓室总面积达到700多平方米，容积达2600多立方米。几乎掏空了整个山体，在半山腰挖石修墓，其神奇堪与埃及金字塔垒石成墓相比肩。 一走进南甬道，一束红色的激光从里面射出来，不知道的人还以为是保安措施，其实这束激光是为了让大家看清楚甬道的直度，整整56米长的甬道，精度居然达到了1/16000。南北二条的甬道平行向里开凿，二甬道距中轴线的偏差仅有5毫米，精度达1/10000。二甬道的夹角为20秒，误差仅为1/16000。要延伸到1000公里外的今陕西省西安（即古长安是西汉国都）才会相交（明洪武二年建西安府，即安定西北之意）。通道地平面内高外低，内外高低相差527毫米，呈1/1000的坡度。现在还不知道当时是如何打出精度这么高的甬通，甬道由26块重达6-7吨的塞石分上下两层封堵，塞石间排列十分紧密，连一枚硬币也无法塞进。且甬道两壁都磨如平镜。也是迄今世界上打凿精度最高的通道，二甬通中的墓室有洞口相通。 此墓由人工开凿而成，工程浩大，气势雄伟，实为世界罕见，中华一绝。,16,17,18,第一室 楚王刘注车马室 第二室 马厩 第三室 楚王刘注车马室 第四室 楚王刘注庖厨室 第五室 武库 第六室 楚王礼乐器具室 第七室 厕间 第八室 楚王刘注棺室 第九室 楚王刘注前殿 第十室 楚王刘注原棺室 第十一室 楚王夫人礼乐器具室 第十二室 楚王夫人前殿 第十三室 楚王夫人棺室 第十四室 楚王夫人庖厨室 第十五室 楚王夫人车马室,19,龟山汉墓刘注棺室,在刘注棺室周围，分布着厕所、厨房、马厩等实用居所。中国文化发展到后来越来越抽象化，即便是王陵，也只是象征性地建上几间大堂。也只有汉代，人们把死作为生的延续，才会在墓室中有如此纷繁复杂的布置。在刘注的墓中参观，好像在探望主人的家居，毫无北京帝王陵墓的阴森。人们惊讶地发现刘注的厕所可谓是相当前卫。在平地上放置两块长方形的石头，两石之间便是一个坑了，人踩在石头上方便，跟现在的蹲坑式没有大的区别。更使人称奇的是，在蹲坑右侧靠墙的地方，还单独镶了一块石板，石板上安装有一小柱状把手，方便的人可以抓着站起身来，如此构想可谓先进。即使两千多年后，许多厕所，能达到这种水平的实在也算不多。 龟山汉墓刘注棺室 同样有趣的还有塞石上的一段古文，译文就是：“后世的贤大夫们啊，我虽然是个下葬的一代楚王，但我敢向上天发誓，我的墓中可没放什么华贵的服饰、值钱的金宝玉器，只不过埋了我的棺木及尸骨，当您看到这刻铭时，心里一定会为我悲伤的，所以你们就没必要动我的墓穴了。”言辞非常恳切，似乎含泪而书。然而这些话并没有打动盗墓者，刘注夫妇的墓还是被盗了。由于有巨大的塞石护卫墓室，盗墓显然是一项不亚于造墓的浩大工程，这必须是官府行为。借牛马之力将石头拽出来，只要上层石头掏出来，人就能进去了，自然就可以为所欲为了。所以今天看到的汉墓里，文物基本没有多少了。,20,龟山汉墓之谜,目前龟山汉墓主要有四大谜团尚未解开： 第一、汉墓的两条甬道长56米，沿中线开凿，最大偏差仅为5毫米，精度达1/10000，两条甬道相距19米，夹角为20秒，误差为1/16000，且墓道两壁都磨平如镜。按当时的技术水平，如何能修建这样的墓道？ 第二、龟山汉墓为典型的崖洞墓，其15间墓室和两条墓道总面积达700多平方米，容积达2600多立方米，几乎掏空了整个山体。当时是如何掌握山体的石质和结构，使施工得以顺利进行？ 第三、刘夫人墓室的前厅和棺室及石柱上分别留有乳头状石包，分布走向呈不规则排列，绝非工艺点缀，它到底是什么意思？有人认为它象征着照明的灯盏，还有人认为是象征着楚襄王刘注上应天星，但细考之，都不能自圆其说。 第四、楚王棺室北面墙上清楚地显示着一位真人大小的影子，它身着汉服，峨冠博带，作拱手迎宾状，被称为“楚王迎宾”。这一形象是在墓室正式开放后逐渐形成的。有人认为它是长期渗水所致，但影子外却没有任何渗水痕迹；有人认为是由于岩石石质不同而形成，但它为什么偏偏出现在楚王棺室呢？这也成为龟山汉墓的最大一谜。,21,中腰线的延设方法 巷道中、腰线的标定工作应由专职测量人员负责。为了便于施工，搞好工程质量，每个施工人员都必须掌握利用简单的工具、仪器，在短距离范围内使用和延设中心线和腰线。 1.中线的使用和延设方法 中心线的使用和延设最简单、方便的办法为拉线法，如图1所示。在原中线的1点上系线绳，拉到工作面4点上，同时在原中线2、3点上挂垂线，在4点移动线绳，使线绳与2、3点所挂垂线相切，此时，4点即为巷道中心线位置。 使用拉线法延设中、腰线时，每次必须选3个以上原线点，并应校正无误后，方能延线。,图1 拉线法延设中心线,22,2腰线的使用和延设方法 (1)拉线法。如图2所示，在原腰线1点上系线绳，拉到工作面4点上、下移动，使之与原腰线2、3点重合一致时，4点即为工作面的腰线点。,图2 拉线法延设腰线,23,(a)半圆仪延设平巷腰线；(b)半圆仪延设斜巷腰线 (2)半圆仪延设腰线。如图3所示。将线绳一端系在原腰线点1或3上，线绳的另一端拉到工作面2或4点处，将半圆仪挂在线绳的中点处，拉紧线绳。此时，调整2、4点使半圆仪垂球线所指的角度与巷道坡度一致，则2或4点即为工作面的腰线点。,图3 半圆仪延设腰线,24,二、巷道施工方法综述 巷道掘进最基本的过程就是把岩石破碎下来，形成设计所要求的空间，并对掘出的空间进行支护。 按巷道坡度的不同又可分为平巷、斜巷和立井三大类。在施工过程中，应根据各类巷道的不同特点进行施工。 在施工过程中，主要包括破岩、装岩、运输、支护等主要工序，同时还有掘进通风、修筑排水沟、敷设管道、铺设轨道