井巷工程教案

井巷工程教案内容摘要：

的氧量之间能否达到平衡的一种指标。 意义：炸药爆炸反应的过程中，碳，氢元素氧化所需要的氧元素，由炸药本身提供，而不受大气条件的影响。 若炸药本身含有足够的氧，反应则为理想氧化反应，其生成的产物是：H2O、CON2，反应释放热量最大，从理论上讲，不产生有毒气体：若氧气不足，产物除H2O、CON2外，还会有CO、HC 等，反应释放热量不大，而且CO 是有毒气体；若炸药本身所含有的氧过程，氢完全氧化后还有多余，则产物有H2O、CON2和游离氧，游离氧有可能与N2化合，生产NO、NO2，此反应为吸热反应，且NO、NO2有毒。 计算公式：单质炸药： 分子式为CwHxOyNz.=混合炸药：混合炸药一般都由氧化剂、敏化剂，可燃剂等成份混合而成的。 计算混合炸药的氧平衡时，首先需要知道组成成分及其在炸药中所占的比例，然后通过计算或查表（氧平衡率表）求出混合炸药中各组成成分的氧平衡率，再分别乘以各成分在炸药中所占的百分数，最后求出各乘积的代数和，即得出该混合炸药的氧平衡率。 （1）.﹥0，炸药中的氧含量足够将碳、氢量完全氧化，且剩余，称为正氧平衡。 （2）.=0，炸药中氧的含量恰好能将碳、氢完全氧化，称为零氧平衡；（3）.﹤0，炸药中氧的含量不足以将碳、氢完全氧化，称为负氧平衡。 炸药的三种化学反应爆轰燃烧爆炸二、矿用炸药的性质 硝铵类炸药以硝酸铵为主要成分的混合炸药硝酸铵 NH4NO3 AN，白色或略带黄色晶体，可作化肥。 原料丰富、价格低廉、安全性好。 ①铵梯炸药组成：硝酸铵、梯恩梯、木粉硝酸铵：主要成分，氧化剂梯恩梯： 敏化剂木 粉： 疏松剂、松散剂、可燃剂 使用环境：煤矿、岩石、露天 岩石硝铵炸药适用于井下无瓦斯、煤尘爆炸危险的岩石爆破作业抗水性 水工作面3煤矿硝铵炸药及相应的抗水性硝铵炸药可分别适用于低瓦斯和高瓦斯矿井。 ②铵油炸药组成：硝酸铵、柴油改变性能：木粉、松香 提高感度铝粉 提高威力明矾、氯代十八烷胺 降低吸湿性、结块性三、起爆、传爆器材及起爆网络 电雷管分类：瞬发电雷管延期电雷管 秒延期 毫秒延期瞬发电雷管：组成：管壳、起爆药、加强药、加强帽、点火装置、脚线形式：直插式、火药头式秒延期电雷管 延期药 导火索毫秒延期电雷管 精致导火索起爆原理：电热引爆 导爆管雷管分类：瞬发电雷管延期电雷管组成：管壳、起爆药、加强药、加强帽、点火装置、导爆管起爆原理：冲击波引爆 导火索 导爆索 导爆管 电雷管起爆网络起爆电源：发爆器、照明线或动力线电源发爆器：分类：电机式、电容式煤矿井下放炮必须采用矿用防爆型发爆器照明线或动力线电源无瓦斯的工作面、电压不超过380v、配备电力放炮接线盒连接方式：串联、并联（簇连）、串并联、并串联四、煤矿爆破安全爆破事故预防及处理瞎炮、残炮瞎炮：全部不爆 电源、母线、雷管、个别不爆 起爆电流不够、电流分配不均、错接、搭接、漏接、短路残炮：炸药变质、间隙效应、操作不当早爆：器材问题：管壳破损、脚线破损操作问题：砸碰、挤压雷管杂散电流：脚线头未短接湖南科技大学能源与安全工程学院《井巷工程》教案（1）课程名称 《井巷工程》 第三周 第一次课 教师姓名叶洲元职称讲师系采矿工程教学课时2授课题目第三章 巷道断面设计巷道断面形状巷道断面尺寸教学对象2003级采矿1班授课地点二教楼304教学方式讲授本课重点、难点：巷道断面形状的选择；巷道断面尺寸的确定；教学目标：了解巷道断面形状；理解并掌握巷道断面形状的选择；理解掌握巷道断面尺寸的确定。 主要教学内容：第三章 巷道断面设计巷道断面设计，主要是选择断面形状和确定断面尺寸，其合理与否直接影响到矿山生产的安全和经济效益。 设计原则是：在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面，降低造价并有利于加速施工速度。 巷道断面形状： 我国煤矿巷道较常用断面形状为梯形和直墙拱形（半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形）次之是矩形；只有在某些特定的岩石或地压情况下，才选用不规则形状封闭拱形、椭圆形或圆形。 4巷道断面尺寸 以人为本《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、抢修和施工的需要，所以巷道断面尺寸主要取决于其用途，其中的各种器材，人行道宽度及各种安全间隙以及通过巷道的风景等因素。 1）定出巷道的净断面尺寸，并进行风速验算；2）根据支架参数、道床参数，计算出巷道设计据进断面尺寸（包括起挖值）3）按比例绘制巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。 1）梯形巷道断面尺寸包括净宽度、净高度、底面与斜墙的夹角一．巷道净宽度梯形巷道的净宽度分两种情况：a. 当其内通行矿车、电机车时，指的是车辆顶面水平的巷道宽度；b. 当其内不通行运输设备时， m高水平的巷道宽度。 梯形巷道净宽度的确定：a. 当有运输设备通过，其净宽度由运输设备本身外轮廓最大宽度+人行道宽度（《煤矿安全规则》所规定的）+安全间隙 b. 无运输设备通过的巷道，其净宽度由行人及通风的要求来确定。 二．巷道净高度梯形巷道净高度指的是从渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。 《煤矿安全规则》规定：主要运输巷道、主要风道的净高， m；架线电机车运输巷：电机车架空线的悬挂高度，自轨面算起在行人巷道、车场内及人行道与运输巷交叉点处不得小于2m；；在井底车场，；；。 三．巷道净断面积只要知道梯形巷道上、下底宽，就可以利用梯形面积公式求得： S=(B1+B2)*H/2四．风速较核由于生产矿井的巷道兼作通风用，因此，其还应满足风速要求： v=Q/Svm五．设计掘进断面积从p67可以看出，掘进断面积包括净断面和支护部分所占据的部分：净断面可利用以上知识确定；支护部分所占据的面积包括支架、道床等所占据的。 （1）支护参数的选取包括坑木直径、金属和钢筋混凝土构件的断面高度以及背板的厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长度。 （具体参考第五章巷道支护）（2）道床参数钢轨：其型号及技术特征见表35p61轨枕：钢筋混凝土轨枕、木轨枕（防腐处理）。 其规格见表36p61道床：道渣，轨枕、钢轨道渣，其厚度不小于100mm，至少要把轨枕1/2~1/3的高度埋入道渣内；道床宽度可按轨枕长度+200mm来考虑； ~；道床总高度见表37p622）直墙拱形巷道断面尺寸 包括净宽度、净高度一、巷道净宽度直墙拱形巷道的净宽度指巷道两侧内壁或锚杆出露长度终端之间的水平距离。 直墙拱形巷道净宽度的确定：a. 当有运输设备通过，其净宽度由运输设备本身外轮廓最大宽度+人行道宽度（《煤矿安全规则》所规定的）+安全间隙 b. 无运输设备通过的巷道，其净宽度由行人及通风的要求来确定。 二、巷道净高度直墙拱形巷道净高度指的是从道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度，包括净拱高和自底板起的壁高。 其遵从《煤矿安全规则》规定。 三、巷道净断面积只要知道梯形巷道上、下底宽，就可以利用直墙拱形巷道断面面积公式求得。 四、风速较核由于生产矿井的巷道兼作通风用，因此，其还应满足风速要求： v=Q/Svm五、设计掘进断面积从p67可以看出，掘进断面积包括净断面和支护部分所占据的部分：净断面可利用数学知识确定；支护部分所占据的面积包括支架、道床等所占据的部分。 由于直墙拱形断面巷道一般利用金属弧形支架或混凝土支护，因此其支护部分主要是金属弧形支架的断面高度以及背板的厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长度。 （具体参考第五章巷道支护） 3）矩形断面巷道断面尺寸包括净宽度、净高度一、巷道净宽度矩形断面巷道的净宽度指巷道两侧内壁或锚杆出露长度终端之间的水平距离。 矩形断面巷道净宽度的确定参照梯形和直墙拱形断面的净宽度来确定。 二、巷道净高度直墙拱形巷道净高度指的是从道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。 其遵从《煤矿安全规则》规定。 三、巷道净断面积利用矩形面积公式求得。 四、风速较核由于生产矿井的巷道兼作通风用，因此，其还应满足风速要求： v=Q/Svm五、设计掘进断面积掘进断面积包括净断面和支护部分所占据的部分：净断面可利用数学知识确定；支护部分所占据的面积包括支架、道床等所占据的部分。 由于矩形断面巷道一般利用木支架、钢筋混凝土支架或锚喷支护，因此其支护部分主要是支架的断面高度以及背板的厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长度。 （具体参考第五章巷道支护）湖南科技大学能源与安全工程学院《井巷工程》教案（1）课程名称 《井巷工程》 第三周 第二次课 教师姓名叶洲元职称讲师系采矿工程教学课时2授课题目第三章 巷道断面设计道断面内水沟及管线布置巷道断面设计实例教学对象2003级采矿1班授课地点二教304教学方式讲授本课重点、难点：水沟管线布置原则；巷道断面设计实例。 教学目标：了解水沟管线布置原则；理解巷道断面设计实例。 主要教学内容：第三章 巷道断面设计巷道断面内水沟及管线布置 1）排水沟 位置：一般布置在人行道一侧，并尽量少穿越运输线路，只有在特殊情况下布置在巷道中间或非人行道一侧。 坡度：3~5%0 形状：梯形、矩形等 材料：混凝土浇筑、砌石等断面大小：根据排水量及坡度、材料、断面形状等来确定盖板：主要运输大巷、倾角小于15186。 的斜巷的水沟要盖盖板 2）管线布置 布置原则：安全、便于检修 要点：电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧； 细管在上，粗管在下，距道渣面至少保持150mm距离； 电话线和信号线应布置在电力电缆的另一侧；布置在管道上方300mm距离外；不得已布置在同一侧时，电话线和信号线应布置在电力电缆上方100mm以外。 巷道断面设计实例湖南科技大学能源与安全工程学院《井巷工程》教案（1）课程名称 《井巷工程》 第四周 第一次课 教师姓名叶洲元职称讲师系采矿工程教学课时2授课题目第四章 水平岩石巷道施工巷道施工中的钻眼爆破法教学对象2003级采矿1班授课地点二教304教学方式讲授本课重点、难点：钻孔布置；爆破参数的确定；爆破作业图表的编制。 教学目标：了解巷道施工工序；理解炮孔的分类及作用，能够就具体的工程确定炮眼布置；能够确定爆破参数；能够编制爆破作业图表。 主要教学内容：第四章 水平岩石巷道施工利用第三章的内容可以确定水平巷道断面的形状和尺寸，之后就要正式施工了。 巷道施工的方法各种各样，钻爆法是其中的一种，也是较普遍采用的。 钻爆法可分为两个阶段：钻眼、爆破。 钻眼要根据设计的巷道断面的形状在适当位置进行布孔、打钻。 爆破是在已打好的炮眼中装药、起爆。 岩石爆破后，破碎的岩石需要装运出去。 随着钻爆作业不断进行，巷道越来越深。 此时，单靠自然通风是行不通的，必须考虑机械通风；钻爆装运构成一个循环。 在整个循环过程中，始终伴随着通风。 合理的安排钻爆装运各个环节的作业，对提高工作效率非常重要。 5第一节 巷道施工中钻眼爆破法良好的钻眼爆破工作要求成本低——炮眼利用率高，炸药、雷管消耗量小实用——巷道断面尺寸符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》的标准，巷道坡度和方向应符合要求维护——对围岩震动、破坏要小，以利于巷道维护岩石块度和爆堆高度适中，便于装岩和钻眼工作钻眼爆破法的施工，首先就是布孔钻眼。 其次是装药，最后是爆破。 一、布孔布孔钻眼就要考虑孔的位置布置在什么地方合适，间隔多远的距离。 如图， 岩巷整体布眼爆破，就可能对巷道的成形造成一定的问题，而分段（分部分）起爆。 就会减小或不存在此问题，因此从这个角度出发，对于中间几个崩出岩石创造自由面的炮眼称为掏槽眼；起主要崩岩作用的炮眼称为崩落眼，又称辅助眼；对巷道断面形状起控制作用的炮掏槽眼眼称为周边眼。 （一）掏槽眼目前，掏槽眼按其方向不同可分为三类：斜眼，直眼，混合式①斜眼掏槽主要包括楔形和锥形（口部的孔距 1000~1400mm，底部的200mm，排距300500mm，倾斜度55176。 ~70176。 特点：可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围，掏槽面积大，适用于较大断面巷道循环。 ②直眼掏槽直线（如图41）：掏槽面积小，适用于硬岩石的断面巷道眼距100200mm，深小于2m。