巷修工.docx

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巷修工

回采巷道维修工

一、一般规定

第l条巷道维修工应由熟悉顶板管理及支护方法，具有掘进和回采的支护、回柱操作技能，掌握风镐、风钻、电钻等操作方法的人员担任。

第2条确保工作面上下顺槽的畅通，保持维修后的巷道符合规定要求。

第3条严格按作业规程及补充措施的有关规定施工，保证工程规格质量，做到文明生产。

第4条在有两个安全出口的同一条巷道内，最多只允许两组人员相向进行维修巷道工作，两组之间的距离不得小于10～15米。

第5条维修时，随时注意顶板，防止顶板落石伤人，必要时应打好临时支护，维修地点遇大冒顶时，必须立即进行处理和抢修。

第6条维修巷道每组最少二人操作，不准一人单独作业。

第7条巷道内的各种材料和杂物收工前都要清理干净，按指定地点存放或运走，不得乱堆乱放，影响通风、行人、运输及安全。

第8条禁止使用顺槽刮板输送机拉棚子或柱子。

禁止使用损坏变形、腐朽的支护材料。

第9条维修地点的风管、水管、电缆、液压管路和防尘、通风设施、电器设备等都要妥善保护，要用木板或溜槽掩盖严密。

1、备齐所需的各种材料；

2、将工作地点的管线和设备加以掩盖或移设。

第10条准备：

1、备齐所需的各种材料；

2、将工作地点的管线和设备加以掩盖或移设。

第1l条检查与处理：

1、要详细检查维修地点周围安全情况，如发现折梁、断柱、片帮、冒顶等威胁人身安全的问题时，必须妥善处理；

2、维修工作与其它工种发生矛盾直接威胁人身安全时，必须与班组长或有关人员取得联系，妥善处理后，方可开工；

3、上、下山巷道维修还应进行下列检查处理：

（1）存放的材料是否有下滑的可能；

（2）同时施工的两组之间的距离是否符合规定，挡板是否安全可靠；

（3）发现问题应及时处理后，方可开工。

4、检查维修地

点的通风瓦斯和安全退路情况，发现问题，必须妥善处理；

5、支架支设未完工，不准中止工作。

三、操作及注意事项

（一）工作面超前处理工作

第12条操作方法：

1、在预回撤棚子的外侧架设好临时支架，支护好顶帮；

2、在原棚梁下打上临时支柱，松动原棚子的顶和帮，撤两帮棚腿，扩帮至规定宽度；

3、回撤原棚梁；

4、及时按作业规程的布置方式架设新的支护棚子，背好帮顶；

5、将回撤棚子及时运出工作地点，按指定地点码放整齐，清理工作地点后方可继续回撤下一架棚子。

第13条注意事项：

1、架设临时支架要牢固可靠，严禁一梁一柱；

2、回撤棚腿和梁以及松动顶帮时，人员应站在支架完整牢固处；

3、从原棚梁下打上临时点柱开始，到没有架设好新的支架时，禁止人员通过；

4、在刮板输送机道工作时，必须首先与刮板输送机司机取得联系，并停止刮板输送机运转；

5、使用回柱绞车时按回柱绞车的有关规定执行；

6、卧底或挑顶需要放炮时，按《煤矿安全规程》有关规定执行；

7、挑顶工作事先应按规定加固前后三架棚子，拆除棚子时，要拆一架补一架，一架未完工前，不准拆除下一架，严禁空顶作业；

8、使用木梁金属支柱（摩擦支柱、单体液压支柱）架设新的支护时，应一梁三柱并留有宽0．7米以上的人行道；

9、使用铰接顶梁或十字铰接顶梁时应注意以下事项：

（1）铰接梁或十字梁要相互铰接好，梁轴的方向要便于回撤；

（2）铰接梁或十字梁要挂平，悬空处要用旧料填实背牢；

（3）铰接梁或十字梁的方向要与巷道的方向保持一致，要随时注意调整梁的悬挂方向。

10、超前工作面处理的距离不少于3米，所有支柱柱头必须拴好，防止倒柱伤人；

11、上棚梁时人员必须口号一致，手不准扶在梁的上面，要扶在侧面。

头部要在安全一侧。

（二）工作面超前支护工作

第14条工作面上、下顺槽20米范围内应加强支护。

第15条支护方式按作业规程规定执行。

（三）更换棚腿或棚梁工作

第16条凡巷道支架发生弯曲、腐朽、错口、折断、破裂等现象都必须及时更换。

第17条换棚子时，必须拆一架补一架，支设稳固后再拆另一架，严禁空顶作业。

第18条更换棚腿时，要先在该棚子所换棚腿侧的梁下打上l～2根鸭嘴柱、摩擦支柱或单体液压支柱，支护好顶梁后再换棚腿。

第19条更换棚梁时，要先在棚梁的一侧架设临时支架后，方可去梁。

但在去梁前应先将棚腿用塘材，板皮等背好，以防换梁时倒柱。

（四）整修旧巷、处理冒顶巷道

第20条整修旧巷时，必须有足够的风量，特别是独头巷道的整修，必须经瓦斯检查员随时进行有害气体的检查，发现问题应及时撤出人员，按有关规定进行处理。

第21条整修旧巷操作顺序：

在预回撤棚子的外侧架设临时支架一松帮回撤棚腿一凿掉两帮活碴一回撤原棚梁下支护点柱一将梁回掉一凿顶扩帮一给新棚子一刹背护顶一将新支架两帮背紧。

第22条处理冒顶的操作方法：

1、巷道局部冒顶，但还未冒严，压力已相对稳定时的操作方法：

（1）加固冒顶处两侧支护，在紧靠塌冒处附近的支架棚梁上打上点柱，必要时把靠近塌冒处的支架用长钢梁联成牢固的一体；

（2）先清理巷道两帮塌冒物，清理到够作一架棚子的空间时再挖腿窝，其深度不准超过邻近腿窝深度；

（3）棚子的梁、腿、刹背材料要事先准备好，其材质、规格及棚距要符合作业规程或补充措施规定。

立棚腿、上梁要迅速、准确，并立即刹顶背帮，然后清理巷道中间的塌冒物；

（4）按上述方法逐架往前做，直至做通为止。

如塌冒处支架上方留有空洞，则需用木料与顶板接实；

（5）塌冒区支架上方空洞要由有丰富经验的老工人处理。

若需码木垛接顶，必须先用1．2米以上的长把工具把上方、两帮活块找下来，必要时在棚梁上打上临时点柱，确认安全后，再用板梁、道木或圆木在棚梁上码成井字型垛与顶接实，刹好周帮；

（6）从维修开始到完工，除操作者要精神集中按工艺要求操作外，还必须设一专人观察顶帮动静，发现问题立即处理，情况严重时要立即将人员撤到安全地点，待压力稳定后再恢复工作；

（7）要经常检查瓦斯含量，确保空气符合规定要求。

2、局部巷道已冒严，压力已相对稳定时的操作方法：

（1）加强通风，风量要适当，确保有害气体控制在允许范围内；

（2）塌冒处两侧支护加固方法同上；

（3）将直径12厘米左右的半圆木小头削尖，在最靠近塌冒处加固的棚子处打扦子，扦子插入1米为好，扦子密度视需要而定，然后清理巷道两帮塌冒物，到够作一架棚子空间时挖腿窝，中间的塌冒物尽量不动，腿窝一旦挖好立即立上棚腿接着上梁。

如遇大块，扦子插不进去，可用钢钎凿碎，如实在凿不碎，可将大块适当下放，找出缝隙插入，把上部的塌冒物托住或固定住，尽量不让顶帮塌冒物往下冒，把维修工程量减少到最低限度；

（4）其余操作方法同前。

3、局部巷道已冒严，压力不稳定且还在塌冒时的操作方法：

（1）按上述方法，确保塌冒处两侧安全，使危险区控制在最小范围内；

（2）待压力稳定，听不到冒落声后再按前述方法操作。

四、收尾工作

第23条工作完毕后，要把施工地点的煤、矸清理干净，各种物料存放或外运到指定地点，各种管线绑挂整齐，设备按完好标准要求移设好。

第24条待质量验收员验收，规格质量合格后方可收工。

第25条应向区（队）值班人员和接班人员详细汇报，并交清工作地点的顶板、支架等情况。

巷道支护方式类型：

（1）表面支护和内部支护

（2）；（7）巷内基本支架支护、巷内加强支护、巷旁支护；巷道支护：

煤巷支护、岩巷支护、半煤岩巷道支护；上覆岩层，即为需控岩层，包括直接顶和基本顶；直接顶—能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方；基本顶—自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方；竖三带：

垮落带；裂隙带；弯曲下沉带；直接顶的形态：

颗粒，膨胀，团块，分层

-

巷道支护方式类型：

（1）表面支护和内部支护

（2）主动支护与被动支护（3）刚性支护与可缩性支护（4）临时支护与永久支护（5）一次支护与二次支护；不撤除的超前支护应属于一次支护，它同样要在整个巷道服务期内发挥作用。

滞后一次支护一定时间及距离的支护，为二次支护。

（6）联合支护和单一支护；联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构

（7）巷内基本支架支护、巷内加强支护、巷旁支护。

巷道支护：

煤巷支护、岩巷支护、半煤岩巷道支护。

平巷支护、斜巷支护、垂直井巷支护、硐室支护。

回采巷道支护、准备巷道支护、开拓巷道支护。

上覆岩层，即为需控岩层，包括直接顶和基本顶。

直接顶—能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方和老塘矸石上永久传递力的、其作用力必需由支架全部承担的那部分岩层的总和。

基本顶—自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方和老塘矸石上传递力的、其运动对采场矿压有明显影响的、其作用力无需由支架全部承担的那部分岩层的总和。

竖三带：

垮落带；裂隙带；弯曲下沉带

直接顶的形态：

颗粒，膨胀，团块，分层裂隙共生，双向裂隙，单向裂隙，上软下硬，下软上硬，分层，整体。

特征见课件

直接顶10种形态最终可归纳为：

“豆腐渣”形顶板（松软顶板）破碎顶板，短砌体梁顶板，复合顶板，分层型顶板，完整型顶板。

老顶存在类拱式、拱梁式和梁式三种基本结构

第一种模型是代表松软老顶结构的，它由小块状岩体挤压而成，其传递力的迹线像一个半拱形，随采场推进，该半拱周期性运动，为区别于静态拱的概念，故称之为“类拱”。

第二种模型是代表中硬老顶结构的，它由多个岩块规则排列、挤铰而成，其传递力的迹线呈折线状，结构中岩块数只有3~4个，可对块间的平衡进行力学分析。

这种结构的下限呈类拱的特征，上限呈坚硬老顶结构的特征，因此，称之为“拱梁”结构，

第三种模型是代表坚硬老顶结构的，它由2~3个岩块挤铰而成，按传统的叫法，称之为“梁式”结构。

三种典型采场的矿压显现存在以下5点异同：

①三种老顶随采场的推进，均具有周期性运动，采场支架也没有承担老顶的全部作用力，从采空区侧也可常看到老顶的悬露状态，它们都表明了三种老顶均以结构的形式存在；

②老顶结构失稳前，距煤壁不远处的顺槽顶底板移进速度均存在普遍增加的现象，其量值为平均的2倍以上，坚硬老顶还存在多次峰值和“反弹“现象

③顺槽与采场矿压显现峰值间存在一个时间差，一般顺槽在前，采场在后，它使预报采场来压成为可能，这个时间差的大小依次为松软老顶最短，中硬老顶次之，坚硬老顶最长

④引起老顶结构失稳的原因，一是断裂，二是变形。

对坚硬老顶而言，以断裂失稳为主，岩层断裂长度即为周期来压步距，中硬老顶兼有前两者的特点

⑤在煤层硬度及采高相近的情况下，坚硬老顶在煤壁前方的影响距离最长，中硬老顶次之，松软老顶最小。

直接顶分类：

LZ≤4或4＜LZ≤8不稳定8＜LZ≤18中等稳定18＜LZ≤28稳定28＜LZ≤50非常稳定

pe：

基本顶初次来压当量

基本顶分级：

?

e?

975e?

不明显895明显975?

e?

1075强烈895

1075?

e?

1145或

非常强烈e?

1145

基本顶初次来压步距（C0）、直接顶充填系数（N）和煤层采高（hm）。

pe=241.3ln（C0）-15.5N+52.6hm式中，pe—基本顶初次来压当量，kN／m2。

关键层—对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起到控制作用的岩层。

支架对直接顶的工作状态—“给定载荷”方案

支架对基本顶的工作状态—“给定变形”和“限定变形”

给定变形：

在岩梁由端部断裂到沉降至最终位态的整个运动过程中，支架只能在一定范围内降低岩梁运动速度，但不能对岩梁的运动起到阻止作用。

限定变形：

是指采场支架对岩梁运动进行必要的限制。

在支架阻力的作用下，岩梁不能沉降至最低位态。

岩梁进入稳定时的位态（岩梁运动稳定时采场顶板下沉量）由采场支架的阻抗力所限定。

支护强度是指单位面积上支架给予顶板的支撑力。

既安全又经济的支护强度称为合理的支护强度。

支架围岩一般关系的抽象

cd阴影部分为非法工作区，

b′c段为梁式结构给定变形（△hA）工作段，

bc段为拱梁或类拱结构分层压实时的工作段，△S为离层压实量，K为直接顶与老顶间的接触应力，

ab或ab′段为限定变形工作段。

ATPi

EEPATKhAh

直接顶初次垮落期间（0—Lz）支的准则：

把直接项安全地切落在采空区。

力学保证条件：

支架至少能承担起直接顶初次垮落步距一半的重力。

老顶初次来压期间（Lz-C0）支的准则：

①防止直接顶向采空区推垮；②让老顶缓慢沉降到要求的位态（防止冲击）；③保证支柱不被压死；④对可能发生剪切的采场，应采取特殊的处理方法，并进行采场来压预报。

顶板处理方法的要求：

有利于顶板的有效管理，安全、经济。

常用顶板处理方法：

（1）留煤柱、煤垛支撑顶板（如房柱、刀柱等）；

（2）缓慢下沉法；3）?

hp?

A?

K?

hM?

CK?

KL

自然垮落法；（4）层状坚硬顶板运动形式转换法；（5）厚层坚硬顶板特殊处理法（注水软化法和爆破法）；（6）充填方法。

层状坚硬顶板剪切运动形式向弯沉运动形式转化的关键：

1）增大S02）减小岩梁的厚度层状坚硬顶板剪切运动形式向弯沉运动形式转化的处理措施：

层状坚硬顶板剪切运动形式向弯沉运动形式转化的2）对煤体进行处理3）反程序开采4）在接近断裂线位置时，适当降低采面推进速度。

单体支柱工作面基本支护分类：

点柱、棚子支护

单体支柱工作面特种支护分类：

放顶线的特种支护，端头特种支护，全承载支护（是指将末排回下的支柱，支到前一排支柱的内侧），煤壁处的特种支护

工作系数—Kg：

衡量支柱能力发挥程度的系数

支柱的工作系数：

支柱井下实际缩量对应点的理论特性曲线的面积与特性曲线的极限面积之比。

kz—增阻系数：

衡量支柱实际工作过程与理论工作过程差别的系数

同缩量条件下支柱实际做功W之比为增阻系数Kz

实线表示缩量为ε时的理论曲线，点划线表示实际工作特性曲线

Kz=W1/W2

保证支柱不钻底的护底原则是：

支柱底板的压强小于底板的比压。

“支”的对象：

重点是老顶和坚硬直接顶；“护”的对象：

重点是煤层上0.5m内的直接顶和伪顶。

基本支柱的支密度n1由式给出

tn1——支密度，根/m2；

1Pt——采场各推进阶段的顶板压力，kN/m2，tRt—支柱实际支撑能力，kN/柱

端面顶板破碎度E是端面顶板冒落面积（冒高超过100mm）与端面顶板悬露面积的比值。

Ⅲ3~4、Ⅳ3~4顶板综采工作面矿压特点：

老顶来压步距大、强度高，支护阻力大而分布不均，直接顶稳定，支架易损坏。

支架要求：

具有支撑能力大、抗水平推力强；切顶性能好、支架安全阀流量大等性能

Ⅰ1~2、Ⅱ1~2顶板综采工作面矿压特点：

1、2类直接顶和Ⅰ、Ⅱ级老顶综采面具有老顶来压步距小而稳定，强度缓和，支护阻力小而分布均匀，直接顶特别是端面不稳定，受移架影响严重等矿压特点。

支架要求：

支架初撑力高，控制端面顶板能力强，及时支护，护顶能力强，挡矸、护帮装置齐全，能快速邻架操作移架。

液压支架初撑力是指支架架设时对顶板岩层的支撑力。

初撑力作用：

压缩顶梁和底座下浮煤、浮矸等中间介质，

增加支架与围岩力学系统中的总体Pn?

R

刚度，使支架设计支撑能力尽快发挥作用，并能改善直接顶岩层内的应力分布状态和提高稳定性。

液压支架架型选择是指针对具体顶板类型和顶板岩层组成情况选择不同的支架类型。

内容：

不仅包括支架的架型及额定工作阻力，支护强度等参数，而且涉及顶梁、护帮、底座、侧推及阀组等主要部件的选型及其参数的决定。

影响液压支架选型的因素和顺序

①根据顶板岩石力学性质、厚度及岩层结构及弱面发育程度确定直接定类型；

②根据老顶岩石力学特性及矿压显现特征确定老顶级别；

③根据底板岩性及底板抗压入强度及刚度测定结果，确定底板类型；

④根据矿压实测数据计算额定工作阻力或根据采高、控顶宽度及周期来压步距，估算支架必需的支护强度和每米阻力；

⑤根据顶底板类型、级别及采高，初选必需的额定支护强度，初选支架类型；

⑥考虑工作面风量，行人断面，煤层倾角，修正架型及参数；

⑦考虑采高、煤壁片帮（煤层硬度和节理）的倾向性及顶板端面冒落度，确定顶梁及护帮结构；⑧考虑煤层倾角及工作面推进方向，确定侧护结构及参数；

⑨根据底板抗压入强度，确定支架底座结构参数及对架型参数的要求；

⑩利用支架参数优化程序（考虑结构受力最小），使支架结构优化。

端头是指采煤工作面与工作面运输巷和回风巷接合的部位。

端头支护方式：

单体支柱端头支护，液压端头支架支护，锚杆端头支护，混合式对端头支架的要求

①要提供较大的无立柱空间，以放置和移设运输机头、转载机等大型设备。

②支架结构简单，支卸灵活，移设方便。

能为其它设备前移提供足够的动力和可靠的支点。

③要有足够的初撑力及支护强度，有侧向抗力和护帮能力，有相应的可缩量，支设可靠，能保证足够的断面及人行通道。

④能与原巷道支架及工作面排头支架间具有良好的配合关系，尽可能减少丢失顶底煤和工作面下端的三角底煤。

能根据条件控制端头支架的前移方向，防止工作面设备的下滑及倾倒。

⑤端头处在采面边缘，由于顶板一侧煤柱支撑，有时采空区呈三角悬顶，面积较大。

在不采用沿空留巷时，端头支架应有较大的切顶能力

超前支护范围指上、下两巷距工作面煤壁20m范围内支护方式需超前改变和加强支护的范围。

简易支架的典型架型：

滑移顶梁支架、单体组合式支架。

单体组合式支架：

双框架迈步式、三顶梁迈步式、整体组合移动式。

迈步式特点：

在一个采煤循环内，只前移一个框架，该框架一次前移两个采煤循环进度，而另一个框架则不卸载，始终高阻力地支撑着顶板，支架两框架处于交错状态。

可是支护工作量减少一倍，大大提高工作效率，但对端面顶板的控制效果差，适用于中等稳定以上的直接顶。

放顶煤采场的顶板结构：

1）“煤—煤”结构；2）“岩-矸”结构；3）岩梁结构

“煤—煤”结构条件：

①顶煤中存在较厚、较硬的夹矸，大块夹矸形成“煤—煤”结构的基底岩层；②上部顶煤坚硬，呈大块状垮落，或煤中含有粘土成分，呈团块状垮落。

巷道变形与破坏的基本形式1、巷道顶板的变形与破坏2、巷道底板的变形与破坏3、巷道两帮的变形与破坏4、其他变形与破坏

影响巷道变形破坏的主要因素：

（一）自然因素1、围岩性质及其构造对巷道变形破坏的影响2、巷道埋藏深度对巷道变形破坏的影响3、煤层倾角对巷道变形与破坏的影响4、地质构造因素对巷道变形破坏的影响5、水对巷道变形破坏的影响6、时间因素对巷道变形破坏的影响二）开采技术因素1、采动状态2、巷旁支护3、巷道支护形式和参数4、断面形状和

断面大小5、与工作面的时空关系

井巷：

为进行采掘工作，在煤层或岩层内所开凿的一切空硐，统称为井巷；

巷道顶（底）板：

构成巷道顶（底）部的岩石面，叫巷道顶（底）板，两侧的岩石面叫两帮；工作面：

正在施工的井巷，其末端随掘进工作不断向前移动的岩石面称为工作面横断面：

垂直于巷道长轴线的断面称为井巷的横断面。

巷道围岩控制：

控制巷道围岩的矿山压力和周边位移措施的总和

巷道矿压控制途径与手段：

三种途径降低巷道围岩应力；提高巷道围岩强度；巷道稳定性“三大要素”；合理选择支护方式。

（3）四种手段巷道布置；巷道保护；巷道支护；巷道维护。

围岩应力分布的影响因素：

（一）侧压系数K（初始地应力）

（二）巷道形状和尺寸

三）围岩的物理力学性质（四）塑性圈范围（五）支护强度和范围

为了防止围岩变形和破坏，需要对围岩进行支护。

这种围岩变形受阻碍而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力，统称为围岩压力。

分类：

松动围岩压力；变形围岩压力；膨胀围岩压力；冲击和撞击围岩压力

稳定性系数：

巷道附近的最大原始地应力或者开挖后的最大应力与围岩综合强度的比值Ky。

支护阻力放大作用原理：

支护可以防止浅部破裂岩体强度降低或对浅部破裂岩体进行主动加固，形成“浅部破裂岩体—支护”承载结构，该承载结构能够对深部岩体提供比支护力pi大几倍甚至几十倍的支护阻力p1，即侧向约束力（σ2、σ3），阻止岩体继续破坏，实现系统稳定。

巷道围岩控制顺序：

首先，确定采场和巷道之间的相对位置和掘进时间；其次，预计巷道围岩变形量，确定初始掘进断面；第三，正确进行支护设计，包括确定支架对围岩的工作状态，选择适合动压巷道变形特点的支护方式和参数。