掘進工程（第二分冊）――井巷圍巖穩(wěn)定性與支護斷面設(shè)計與掘進施工

目 錄

第五篇 井巷圍巖穩(wěn)定性與支護

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)力分布與地壓計算

第一節(jié) 平巷圍巖應(yīng)力分布及地壓計算

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) 斜井地壓的計算

第十八章 支護材料

第一節(jié) 木材

一、井巷支護常用木材的種類和力學性質(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

四、混凝土外加劑

第十九章 井巷維護方法與支護類型

第一節(jié) 井巷維護方法

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、按支護的巷道類型分類

二、按支承作用的時間分類

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

四、井巷交接處支架

第四節(jié)混凝土砌石旋式支護

一、平巷混凝土砌石旋式支護

二、豎井混凝土井壁

第五節(jié) 錨、噴支護

一、錨桿支護

二、噴射混凝土支護

三、錨噴聯(lián)合支護

四、新奧法掘進時的支護法

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、機械法量測

二、聲波法量測

第六篇 井巷斷面設(shè)計與掘進施工

第二十一章 平巷斷面設(shè)計與施工

第一節(jié) 平巷斷面設(shè)計

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、巷道工程量計算

五、平巷斷面設(shè)計示例

第二節(jié) 平巷岔道設(shè)計與施工

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

四、石旋岔的施工

五、平巷岔道的設(shè)計示例

第三節(jié) 平巷掘進的機械化作業(yè)線

一、機械化作業(yè)線的優(yōu)越性與配套原則

二、平巷機械化作業(yè)線的配套方案

第四節(jié) 平巷快速施工

一、國內(nèi)平巷快速掘進及經(jīng)驗

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、穿梁護頂法

三、鋼軌送梁法

四、錨噴支護法

第六節(jié) 巷道掘進新奧法施工

一、新奧法的概念和特點

二、新奧法設(shè)計

三、按新奧法原則施工的巷道掘進

四、新奧法的優(yōu)缺點及其適用范圍

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、掘進勞動組織與施工管理

三、掘進工效的計算

四、掘進工效計算示例

第二十二章 大斷面巷道與硐室掘進

第一節(jié) 影響大斷面巷道與硐室掘進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、全斷面掘進法

二、超前導(dǎo)坑掘進法

三、留碴掘進法

第三節(jié) 大斷面巷道施工實例

一、基本情況（實例1）

二、掘進施工工藝

三、施工中的附屬設(shè)施

四、掘進爆破基本情況（實例2）

五、硐室的支護形式

第二十三章 豎井斷面設(shè)計與施工

第一節(jié) 豎井斷面設(shè)計

一、豎井斷面設(shè)計內(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

四、豎井井筒橫斷面設(shè)計

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

第一節(jié) 普通法掘進天井

第二節(jié) 吊罐法掘進天井

一、概述

二、吊罐法掘進天井所用的設(shè)備

三、掘進施工

四、吊罐法掘進天井實例

第三節(jié) 爬罐法掘進天井

一、掘進基本情況與設(shè)備

二、掘進施工簡述

三、對爬罐法掘進天井的評價

第四節(jié) 深孔爆破法掘進天井

一、深（鉆）孔鉆進設(shè)備

二、深（鉆）孔爆破工作

三、深（鉆）孔爆破法掘進天井的評價及其改進

第五節(jié) 天井掘進機鉆井法

一、鉆井的施工方法

二、天井掘進機鉆井法的評價

第二十五章 斜井斷面設(shè)計與施工

第一節(jié) 斜井斷面設(shè)計

一、斜井斷面的形狀

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

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

四、甩車道斜面分岔點設(shè)計

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) 斜井機械化施工

一、裝載機械化

二、鑿巖機械化

三、裝運設(shè)備配套

四、斜井巖石掘進機

五、斜井機械化配套施工

第六節(jié) 斜井快速掘進經(jīng)驗及實例

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，每日四班作業(yè)的施工組織

三、采用合理的機械化配套及先進的技術(shù)措施

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開采地下礦藏之前，須按合理的采區(qū)巷道布置，開鑿一定數(shù)量的井筒、巷道，通達礦床或煤層；如圍巖不穩(wěn)，還須進行支護；這項作業(yè)總稱井巷掘進與支護，也稱井巷工程。礦井井巷用于提運礦石或煤、矸石、人員、材料、設(shè)備和通風、排水、鋪設(shè)管線等。硐室多布置在井底車場或運輸巷道一側(cè)，有的作為工作場所，如值班室、調(diào)度室、等候室等；有的作倉庫，如裝載礦倉或煤倉、水倉、消防材料庫、炸藥庫等；有的還安裝機電設(shè)備如水泵房、變電所、破碎機等。

金屬礦山或煤礦礦井的建設(shè)，包括井巷、土建、機電設(shè)備安裝三類工程。其中，井巷工程因受井下同時掘進工作面數(shù)目的限制，是影響礦井建設(shè)總工期的主要方面。井巷工程量依據(jù)礦體的埋藏深度和賦存條件、礦井生產(chǎn)規(guī)模、礦井開拓方式、開采方法等的不同而變化。提高礦井施工速度，抓住建井連鎖工程，做好三類工程的綜合平衡，是保證礦井早日投產(chǎn)的關(guān)鍵。

鑿井 立井 井筒是礦井的咽喉。井筒工程量約占井巷工程總量的5～10%,而井筒工期卻占建礦或建井總工期的30～55%。因此，加快井筒施工速度，對加速礦井建設(shè)具有重要意義。平巷、斜巷工程量一般約占井巷工程總量的90%左右，其中平巷工程量約占井巷工程總量的70%，應(yīng)選擇合理的施工方案，組織快速掘進，以縮短建礦工期。井筒施工根據(jù)巖層穩(wěn)定程度和涌水量大小，采用普通鑿井法和特殊鑿井法。前者用于穩(wěn)定、含水量較小的地層；后者用于不穩(wěn)定的含水地層和含水量大的穩(wěn)定巖層。

普通鑿井法 根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度、井筒直徑、井筒深度、涌水量大小、施工設(shè)備條件等因素，選取作業(yè)方式：①長段單行作業(yè)；②長段平行作業(yè)；③短段單行作業(yè)；④掘、砌、安一次成井等。單行作業(yè)所需掘砌設(shè)備較少，組織管理較簡單，適用性較廣；平行作業(yè)設(shè)備較多，組織管理較復(fù)雜，但成井速度較快。

特殊鑿井法 根據(jù)臨時加固井筒圍巖或隔絕井筒涌水方式和破巖特點,鑿井方法分為:降低水位法、板樁法、凍結(jié)鑿井法、注漿鑿井法、礦山鉆井法、沉井法、混凝土帷幕法等。特殊鑿井法的選擇，取決于井筒所穿過的含水層深度、涌水量大小、土層或巖層賦存狀況及物理力學性質(zhì)、施工設(shè)備的技術(shù)條件等，有時也可用兩種特殊鑿井法配合施工。

巷道掘進 廣泛采用一次成巷法，即將掘進、永久支護和水溝掘砌在一定距離內(nèi)(50～100m)順序完成。有條件時還應(yīng)鋪設(shè)永久軌道、安裝永久管線。

井巷掘進通常采用鑿巖爆破法,其工序包括:鑿巖或鉆眼、裝藥、爆破、通風、裝巖、轉(zhuǎn)載、運輸、提升等。

支護 如圍巖不穩(wěn)定，須進行支護。根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度、涌水量、斷面形狀和大小、服務(wù)年限等因素，選擇噴射混凝土、錨桿、金屬鋼筋混凝土或石材等支護形式。

國內(nèi)礦山企業(yè)常用支護設(shè)備：芬蘭Normet公司噴漿臺車及混凝土攪拌運輸車。

20世紀50年代后，中國井巷掘進技術(shù)得到迅速發(fā)展，施工機械化程度不斷提高,井巷施工速度逐步加快。1973年，立井最高月成井 174.82m,1974年,斜井最高月成井705.3m,1977年巖巷最高月成巷1403.6m。煤炭工業(yè)部吳京在井巷快速掘進、錨噴支護等方面有所貢獻。

參考書目

中國礦業(yè)大學編：《井巷工程》，第一版，第三分冊，煤炭工業(yè)出版社，北京，1979。2100433B

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（坑探）專業(yè)教學實踐的基礎(chǔ)上，吸取了近年來國內(nèi)

外的先進掘進施工工藝技術(shù)進行編寫。

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，通風與排水，

裝巖、運輸與提升，井巷穩(wěn)定性與支護，各類巷道的掘進設(shè)計與施工特點等。

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

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管理人員閱讀參考。