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智能采矿概论

第四章巷道掘进与智能化

目录

1.巷道概念及类别

2.巷道支护

3.巷道掘进装备及智能化

1.巷道概念及类别

1.1巷道的类型

（一）按服务范围及其用途可分为

1、开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。

例如：主井、副井、井底车场、阶段运输大巷、阶段回风大巷等。

2、准备巷道：为全采区服务的巷道。

例如：采区上下山、采区或带区车场、变电所、煤仓等。

3、回采巷道：为工作面采煤服务的巷道。

例如：区段运输平巷、区段回风平巷和开切眼。

1.巷道概念及类别

1.1巷道的类型

（二）按巷道层位可分为

1、岩石巷道：全部或80%以上处于岩石中的巷道。

特点：岩石巷道一般布置在比较稳定的岩层中，有利于围岩稳定与巷

道维护。

2、半煤岩巷道：断面中岩石面积大于20%、小于80%的巷道。

3、煤层巷道：全部或80%以上处于煤层中的巷道。

特点：与岩石、半煤岩巷道相比，支护难度显著增加，但同时有利于

机械化开挖，降低了巷道的掘进费用，提高了施工速度。

1.巷道概念及类别

1.2巷道断面形状

按构成的轮廓线可分为：矩形类、梯形类、拱形类和圆形类等四大类。

a）矩形类巷道

b）梯形类巷道

c）拱形类巷道

d）圆形类巷道

2.巷道支护

2.1巷道支护基础知识

巷道顶板灾害的原因

直接原因：支护失效！根本原因：围岩破坏

2.巷道支护

2.1巷道支护基础知识

巷道冒顶的直接原因是支护失效，而支护失效本质上是由于巷道围岩变形破坏

引起的。

围岩主导型冒顶

巷道开挖后仅在岩石自重作用下顶板便不能自稳，原生赋存型。

构造、缺陷、软弱夹层、破碎等。

局部块体坠落层状复合顶板垮落松散冒落拱

2.巷道支护

2.1巷道支护基础知识

应力主导型冒顶

巷道开挖后仅在岩石自重作用下顶板便不能自稳，原生赋存型。

开挖后顶板岩石在自重条件下能够稳定，而在支护后由于采动应力场作用下

破坏增加、变形增大而失稳，支护后破坏类型。

锚索破断锚索破断与失效松散冒落拱

2.巷道支护

2.1巷道支护基础知识

巷道围岩应力

原岩应力

天然环境下地壳体中某一点所具有的应力状态，也称为地应力；

自重应力

构造应力

采动应力

受井巷开挖、资源开采等工程影响，原岩应力平衡状态破坏后重新形成的

平衡状态的应力。

2.巷道支护

2.1巷道支护基础知识

巷道冒顶机理

类型原因情景地点失效形式应对策略

围岩地质先天不足、危岩坠落、掘进工1.加强探测；