井巷掘进安全技术

　　为了勘探和开采矿床开掘，在矿体或围岩中开掘坑道的过程。称为井巷掘进。矿山井巷包括竖井、斜井、平硐、天井、盲井、平巷和硐室等。

　　一、井巷工程类

　　1、平硐：直接通达地面的水平巷道。

　　2、竖井：垂直于水平面并直通地面的巷道，也称井筒。不直接通达地面的竖井称为盲竖井。

　　3、斜井：与水平面有倾斜夹角直通面的巷道。没有直通地表出口的斜井称为盲斜井。

　　4、斜坡道：斜坡道是一种倾角较小的斜井，它和斜井的区别在于斜井的提升运输设备为轨道矿车、箕斗和皮带运输机等，而斜坡道主要是行驶无轨设备及车辆，如汽车、柴油机车、拖拉机等。根据斜坡道线路的布置形式有直线式、螺旋式和折返式三种。

　　5、通风式：专门用于通风(进风或回风)的直通地面的巷道，有时也用于运送材料或兼作安全出口，有垂直、倾斜和水平等多种形式。

　　6、溜矿井：用于上部阶段向下部阶段溜放矿石的垂直或倾斜巷道，一般倾角在300以上。

　　7、充填井：用于向井下采空区输送充填材料的巷道。

　　8、石门：连接井筒与矿床的水平巷道。

　　9、平巷：在岩石或矿石中不直接通达地面的水平巷道。

　　10、井底车场：在井筒与石门连接处开掘的巷道和硐室的总称。它是转送人员、矿石、设备、材料的枢纽站，也是井下排水和供电的转换中心。

　　井巷工程是矿山基本建设的主要项目，也是生产矿山进行采矿准备和生产勘探的主要工程，是矿山稳定、持续、均衡生产的保证。因此，矿山生产中，必须贯彻“采掘并举、掘进先行”的方针。

　　二、井巷维护原则

　　井巷围岩的稳定性主要取决于围岩应力和岩体强度。因此，井巷维护的基本原则是尽可能利用和提高围岩的自身强度和改善围岩的应力状态，合理选择井巷施工工艺及支护方式。

　　1、合理选择井巷位置。在生产条件允许下，井巷位置应选择在地质和水文地质条件较好的稳定岩体中，要避开松软破碎岩层，特别是含水易膨胀及化学蚀变岩层；井巷走向应尽可能与岩层构造应力的主应力方向平行，在褶曲地带应避免布置在背斜或向斜轴部；大断面的井巷和硐室不应布置得过于紧密；应尽量避免将井巷布置在采场上部和中间的应力集中区，以减少采矿后岩石移动的影响。

　　2、采用合理的施工工艺。井巷围岩是一种天然的、无代价的承载结构，在掘进中应尽量采用光面爆破等先进爆破技术，以减少放炮对围岩的震动和破坏。井巷支护应积极采用锚喷支护，以提高围岩岩体强度，防止强度，防止围岩风化，充分发挥其自承能力。

　　3、合理地选择支架类型。对于以变形地压为主的巷道，应选择可缩性大的柔性支架，如锚喷支护、可缩性钢支架或在刚性支架中夹可缩性材料(橡胶、木砖)等。这种支架对大的变形地压能作暂时退让，以减少作用在支架上的压力，又能限制围岩产生过大的变形，防止围岩产生松脱破坏。对于以松动地压为主的巷道，则可选用有足够强度的刚性支架来支撑松动岩石的重量，如石材砌碹、钢木支架、钢筋混凝土支架等。

　　4、选用合理的断面形状。在井巷的平直周边上，往往容易出现拉应力；在井巷周边的拐角处存在很大的剪应力；井巷的高宽比对围岩应力分布有很大影响，井巷越高，巷道两侧暴露面积就越大，侧压力就越大；井巷越宽，巷道顶部的压力也越大。因此，应根据围岩应力的特点选择合理的断面形状。从承压能力看，圆形与椭圆形井巷最好，直墙拱形、三心拱形次之，而梯形、矩形断面较差。

　　5、相邻两个井巷应该有一定的距离，以防止产生应力集中现象。因岩体开掘后产生应力重新分布，故一般两个巷道之间的岩柱应是巷道最大尺寸的5倍以上。

　　三、井巷工程施工安全

　　矿山井巷工程施工的主要特点是：作业空间狭小，通风照明条件差，噪声大，劳动条件恶劣。同时，井巷经常要通过各种不同的岩层，地质条件复杂，潜在的不安全因素多，危险性大，可能会发生冒顶、片帮、透水、爆炸、机械伤害、尘毒危害等各种事故，造成人员伤亡，财产损失，因此，必须十分重视井巷掘进安全问题。在施工时，必须制定周密细致的组织计划，完善施工管理和安全管理，提高机械化水平，采用先进的技术、设备和施工方法，确保井巷掘进工程质量，保证作业人员的人身安全。

　　井巷工程的主要施工工艺可概括为：凿岩爆破、掘进通风、岩石装运、井巷支护。

　　1、凿岩爆破

　　凿岩爆破工作主要包括打眼、装药、放炮和处理瞎炮等。选择好凿岩设备和爆破工艺非常重工。

　　2、掘进通风

　　掘进通风的作用一是排除有毒有害气体(炮烟)和粉尘；二是供给工作人员足够的新鲜空气。掘进通风一般是利用局部通风扇(局扇)和风筒进行通风。

　　3、岩石装运

　　把掘进工作面爆破下来的岩石装入矿车运出工作面，就是岩石装运工作，也称出渣。平巷掘进中，一般采用装岩机进行装运作业，如铲斗后卸式、耙半式、扒爪式连续装岩机等。斜巷常用耙头号式装岩机；竖井掘进主要用悬吊式抓岩机和靠壁式抓岩机。运输岩石主要用矿车。立井掘进提升岩石主要采用吊桶和吊篮。

　　4、井巷支护

　　为了保持井巷的稳定，防止井巷围岩发生垮落和过大变形，必须进行井巷支护工作。支护工作可以落后于掘进工作面一定距离并与掘进工作面平行进行，也可以在掘进工作结束后再进行支护。但对于不稳固的岩石，必须随着掘进工作的进行，及时安设临时支架，待掘进作业完成后，再把临时支架换成永久性支架。支护材料的选择要根据巷道断面大小、形状、服务年限、地压大小等因素综合考虑。根据支护材料和形式的不同，主要有木支架、金属支架、钢筋混凝土支架和混凝土或石材砌支护。

　　四、井巷掘进常见事故及预防措施

　　1、事故及预防措施

　　凿岩机打眼时，常常会发生风、水管飞出伤人；浮石松动震落击伤作业人员；钢钎打入盲炮孔，残药爆炸伤人等事故。为了防止上述事故发生，应当采取下列预防措施：

　　(1)凿岩作业前，应准备好有关设备和工具，如照明设备、长短撬棍、凿岩设备和工具等。

　　(2)严格执行“敲帮问顶”制度，仔细检查工作面空间有无松动浮石，支架有无破损和异常现象，一经发现，应立即处理。处理时，要从安全地点由外向里逐步进行，处理时人员要站在安全地点，使用长柄工具。

　　(3)炮眼开门时，应减少进气量，让钎头钻进3～5㎝后再增加进气量。打眼时钎子、风钻和钻架应保持在同一垂直面上，钎子应保持在炮眼中心位置旋转，保证炮眼平直，减少钎子与眼壁磨擦打眼时，持风钻的人要站在风钻的侧后方，紧巾风钻，不要让风钻左右摇晃，避免断钎。万一断钎，要迅速抱住钻机，以免钎杆进出伤人。

　　(4)放炮后要及时检查有无盲炮、残爆，发现问题，及时正确处理严禁沿残眼打眼。

　　(5)严禁打干眼。开钻时要先开水后开风，停钻时要先停风后停水，给水要适量，减少粉尘的发生。

　　2、坠落事故及预防措施

　　在天井、竖井、大断面硐室诈骗工中，容易发生高处坠落事故，其预防措施是：

　　(1)在竖井、天井、溜井和漏斗口中方作业和距坠落基准面2米以上的地点下方设防坠保护平台或安全网。作业人员必须佩带安全带，吊桶升降人员要佩带安全带和保险绳。

　　(2)当天井、大断面硐室掘进高度超过8米时，应设隔板和安全棚。

　　(3)天井、溜井和漏斗口必须设有标志、照明、护栏或格筛、盖板。

　　(4)上、下人员梯子或扒钉的支持点应位于井框横梁上，梯子的倾角不得大干80度，平台出口要保证在0.6×0.7平方米以上。

　　3、物体打击事故及预防措施

　　在天井、斜井、竖井、大断面硐室作业时，往往出现上面作业人员将物体掉落或滚落，击伤下面的作业人员的事故。对此，须采取以下预防措施：

　　(1)、竖井凿岩前下放风水管时。应由上面的人慢慢往下放，下面的人不能拉，以免将井筒内或吊盘上的物体碰落掉下伤人。凿岩时，不准任何人乘吊桶至工作面，遇特殊情况时，应停止凿岩，再下吊桶。

　　(2)、井盖门只准在吊桶上、下通过时打开，吊桶过后应立即关闭。

　　(3)、在井筒内出碴或凿岩前，要检查临时支护牢固情况防止围岩受震动滑落伤人。

　　(4)、在天井、竖井上部作业的人员，工具必须装入工具袋内，几个人同时上、下时，上去时背工具的走在后面，下去时背工具的走在前面。

　　(5)、斜井提升废石或下放物料要有防止物体流落措施，下面的作业人员听到有物体滚落声时要尽量躲蔽，不要站在中间向上张望。