答：目前，我国斜井快速施工作业线的主要内容包括：配备风动凿岩机、岩石电钻等打眼工具，实现中深孔全断面光面抛碴爆破；大耙斗、大箕斗、大提升机、大矸石仓（简称“三大一仓”）配套，实现快速装岩、提升和自动卸矸；长距离管道输料，锚喷支护；风动潜水泵排除工作面积水；28KW局部通风机长距离独头通风；激光指向仪控制掘进方向和坡度；采用工业电视监视和计算机管理等先进和现代化管理技术。
3．预防抖井跑车事故的措施有哪些?
答：为预防跑车事故的发生，我国在斜井施工中总结出“一坡三挡”的经验，即在井口地面平车场人井处、井口以下20m处和井下掘进工作面上方20m处，均设置安全挡车器。
复习思考题
1．斜井施工有何特点?
答：由于斜井井筒有10°-25°，甚至更大的坡度，所以在施工方法及工艺、施工机械及配套等方面，既不同于立井，又不同于平巷，有其自身的特点。 1)斜井施工的困难多
斜井施工中的困难主要是由于坡度存在而产生的，其中以装岩、排矸和排水困难最为突出。在10°-25°，甚至更大坡度的斜面上进行装岩、排矸和排水作业，显然比在平巷中要困难得多，因而生产效率不高。 近年来，由于山区地形和煤层赋存条件等的限制，加之大倾角强力带式输送机的推广应用，常出现斜井倾角25°以上，甚至35°的大倾角斜井，这给斜并施工带来了许多新困难，提出了新的研究课题。 2)容易发生跑车事故 与平巷相比，在斜井提升运输过程中，如果稍有不慎，提升容器就可能掉道、脱钩或提升钢丝绳断绳，提升容器就会失去控制，沿斜井坡道下滑，并不断加速，产生巨大的冲击力，从而造成破坏性极大的跑车事故。 3)混凝土管道输送
当永久支护采用锚喷支护时，要考虑采用管道长距离输送混凝土，以减小提升设备的负担，同时提高支护作业的速度。
2. 斜井表土施工通常采用什么方式?分别适用什么条件？ 答：（1）斜井井口的施工方法
当斜井井口位于山岳地带时，由于表土层很薄或只有风化岩层带，则井口施工比较简单，只需将斜井井口位置的浮土和风化碎石清除干净，而后按斜井设计的方向、倾角，用普通钻眼爆破法向下掘进。待掘至设计的井颈深度后，再由下向上进行永久支护。
当斜井井口位于平原地区时，由于表土层较厚、稳定性较差，顶板不易维护。为了安全施工和保证掘、砌质量，井口施工时，一般将井口段一定深度(视表土赋存情况决定) 的表土挖出，使井口呈坑状，待永久支护砌筑完成后，再将表上回填夯实，人们通常称这种方式为明槽开挖方式。若表土中含有薄层流砂，且距地表深度小于10m时，为了确保施工安全，需将井口坑范围扩大，通常称这种方式为大揭盖开挖方式。 （2）深表土掘砌方法
在深厚表土层中施工时，应根据表土性质、斜井断面大小、施上设备和技术水平等条件。采取相应的施工方法。 ①全断面一次掘进法
当土质致密坚硬、涌水量不大、且井筒掘进宽度小于5m时，可采用全断面一次掘进施工方法。 ②中间导硐法
当表土较稳定，掘进宽度大于5m，全断面掘进有困难时，可在井筒中间先掘深2m左右的导硐，然后向两侧逐步扩大，临时支架沿井筒轴向架设。刷大要两侧同时进行，每次刷大宽度0.6m左右。待刷够掘进断面后，及时进行水久支护。
③先拱后堵法
当井筒工作面进人岩石风化带之后或工作面上部土层松软、下部土层密实，则适于先掘砌上部，后掘砌下部的施工方法。掘砌段距以3-5m为宜。 ④两侧导硐先堵后拱法
当表土不太稳定，且断面较大时，先在断面两侧分别掘进小断面导硐，先墙后拱短段掘砌。掘导硐时，先架设木支架，掘出2-4m后，在导硐内砌墙，然后掘砌拱顶部分，最后掘出下部中间土柱。
3. 确定明槽几何尺寸与边坡角的原则是什么?
答：明槽的几何尺寸一般需根据表土的稳定性、斜井的倾角、表土的涌水量、地下水位以及施工速度等因素确定。应以使其既能保证安全施工，又力求土方挖掘量最小为原则来确定明槽的几何尺寸和边坡角。
当表土薄或者表土虽较厚，但直立性较好时(如黄土)，明槽壁可做成垂直的。但为防止表土塌陷，其侧壁上部以做成斜面为宜。当表土厚而不稳定时，明槽壁应有一定坡度。
4. 采用明槽开挖方式施工表土段斜井时，通常有哪些施工方法?其适 用条件如何？ 答：（1）天然冻结法
对于距地表4m以内的浅部明槽，如果表土是亚砂土和亚黏土地层，且稳定性比较差，含水率为9%-15%，此时可利用天然冻结土壤固结性好、强度高的特点，将明槽浅部做成直立边坡，一般不需要其他支护措施，土方挖掘量可以减少20%左右。但明槽开挖后要快速砌墙支护，防止解冻造成边坡坍塌。 （2）直挖法
当表土稳定且无地下水时(比如在我国西北地区，浅表土多为黄土，且无地下水，土层稳定性很好)，可采用直接开挖明槽的做法。而月可采取挖土、砌墙平行作业，这样明槽两帮的暴露时间就很短，所以从施工的工艺过程上也允许直墙垂直下挖，这样可以减少土方挖掘量25%-50%。 （3）支撑加固法
当表土稳定时，若将明槽两侧做成直立槽壁，则可减少土方挖掘量50%。但当直立墙壁由于施工活动原因，难以长时间维持稳定时，可采用横向支撑进行加固。
此法适用于土壤的内摩擦角较小而明槽又较深的情况。 （4）台阶木桩法
当表土层不够稳定或夹有流砂层时，明槽开挖可采用45°的台阶放坡，。台阶尺寸为0.55mX0.55m，台阶侧壁可采用长度为1m的木桩插板维护，这样能够有效地控制边坡的稳定，保证施工的安全。 （5）降低水位法
当表土有含水层且涌水量较大时，可采用降低水位法开挖。
5. 深表土段料井掘砌的方法有哪些?适用条件是什么?
答：在深厚表土层中施工时，应根据表土性质、斜井断面大小、施上设备和技术水平等条件采取相应的施工方法。 （1）全断面一次掘进法
当土质致密坚硬、涌水量不大、且井筒掘进宽度小于5m时，可采用全断面一次掘进施工方法。永久支护采用砌碹时，可使用金属拱形临时支架，掘砌交替进行，段距为2-4m。 （2）中间导硐法
当表土较稳定，掘进宽度大于5m，全断面掘进有困难时，可在井筒中间先掘深2m左右的导硐，然后向两侧逐步扩大，临时支架沿井筒轴向架设。刷大要两侧同时进行，每次刷大宽度0.6m左右。待刷够掘进断面后，及时进行水久支护。
（3）先拱后堵法
当井筒工作面进人岩石风化带之后或工作面上部土层松软、下部土层密实，则适于先掘砌上部，后掘砌下部的施工方法。掘砌段距以3-5m为宜。 （4）两侧导祠先堵后拱法
当表土不太稳定，且断面较大时，先在断面两侧分别掘进小断面导硐，先墙后拱短段掘砌。掘导硐时，先架设木支架，掘出2-4m后，在导硐内砌墙，然后掘砌拱顶部分，最后掘出下部中间土柱。
6．我国斜井基岩段施工比较成熟的掘进机械化作业线与配套设备是什么?
答：目前，我国斜井快速施工作业线的主要内容包括：配备风动凿岩机、岩石电钻等打眼工具，实现中深孔全断面光面抛碴爆破；大耙斗、大箕斗、大提升机、大矸石仓（简称“三大一仓”）配套，实现快速装岩、提升和自动卸矸；长距离管道输料，锚喷支护；风动潜水泵排除工作面积水；28KW局部通风机长距离独头通风；激光指向仪控制掘进方向和坡度；采用工业电视监视和计算机管理等先进和现代化管理技术。
6. 斜井施工常用的排水措施有哪些?其适用条件如何? 答：（1）在选择确定斜井井筒位置时，要尽可能地避开含水地层。如果地质及水文条件复杂时，要争取把一个斜井布置在不含水的岩层中，以便于在施工中利用它来排放和降低水位，改善另一个斜井的施工条件。
（2）要防止地表水流入或渗入井筒内，为此，要在井口周围掘砌环形排水沟，并使井口标高高于当地最大洪水水位的标高。当采用明槽开挖方式施工斜井表土层时，井口回填一定要密实，井口段的永久支护要满足防渗要求，不能透水。 （3）当涌水沿斜井顶板、两帮流下来时，为了尽可能减少流入工作面的水量，要在斜井底板上每隔10-15m设一道横向水沟，将水引入纵向水沟中，然后汇流到设在井筒涌水点以下的临时水仓内，最后由卧泵排出井内。
（4）如果工作面有涌水、积水时，则需要根据涌水量大小以及积水情况，采取不同方式向地面疏排水。目前使用较多的有潜水泵排水、喷射泵排水和卧泵排水等几种排水方式。当工作面涌水不大(4---5m3∕h)时，可选用能力为10-15m3∕h，扬程在20--30m的风动或电动潜水泵，将工作面积水排入矿车或箕斗中，随矸石一起排出井外。
当工作面涌水超过潜水泵的排水能力时，需要采用卧泵排水。但为了减少卧泵的移动次数，常用喷射泵作为中间排水机具。喷射泵较一般卧泵使用方便，能够边掘进边排水，因而曾成为斜井施工排水专用设备。对于深井可能需要多次转
排或设置较大的水仓，用高扬程泵转排至地面。
7. 斜井喷射混凝土支护机械化作业线主要由哪些设备构成?
答：锚喷支护机械化作业线主要由砂石筛洗机、输送机、储料罐(砂、石、水泥)、搅拌机和机械手等组成，筛洗机、输送机、储料罐和计量器设在地面，搅拌机设在井口附近或邻近铜室内，喷射机在井下随支护工作面移动。由于锚喷支护需要巷道断面较大，设备移动频繁，设备布置复杂，因此只适用于双轨提升的斜井，并且它对掘进工作有一定干扰。为了克服上述缺点，目前许多单位将喷射机、搅拌机均设在斜井地面井口附近或邻近确室内，利用井口与工作面的自然高差，实现远距离管路输送喷射混凝土。
8. 我国斜井施工中如何预防跑车事故?通常采用哪些防跑车装置?
答：为预防跑车事故的发生，我国在斜井施工中，总结出“一坡三挡”的经验。即在并口地面平车场入井处、井口以下20m处和井下掘进工作面上方20m处，均设置安全挡车器。安全挡车器防跑车装置的类型很多.但主要分井口与井下两类，其中效果较好、有代表性的有以下4种。 （1）井口挡车器
当斜井井口为平车场时，在斜井井口设置井口挡车器，矿车出井后能顺利通过；当矿车返回下井时，则需人工操作挡车器操作把方能通过，以防止矿车没有挂钩而误推或滑行入井。这种挡车器简易、适用，应用广泛。 （2）摆杆档车器
当斜井施工采用箕斗提升时，箕斗出井前打开摆杆挡车器，箕斗通过后落下，箕斗继续沿斜坡上提至栈桥卸载。箕斗人井操作与此相反。这种挡车器的开、闭状态明显，操作灵活，阻车可靠，只需在井口设置即可。由于可能跑车距离仅为20-30m〔栈桥长度)，冲击力较小，故阻车杆一般采用刚性单杆，其缺点是人工操作。
（3）钢丝绳挡车器
常用的是钢丝绳挡车帘，以两根直径150mm钢管作立柱，用钢丝绳和直径25mm的圆钢编成帘形。手拉悬吊绳将帘提起，可让矿车通过；放松悬吊绳，帘子下落就可起到挡车作用。挡车帘可分别设置在井口以下20m处和距掘进工作面上方20m处，由信号工操作。 （4）固定式井内档车器
在斜井井筒中部设置固定式井内挡车器。当斜井井筒长度较大时，在井筒中部安设悬吊式自动挡车器。它是在斜井断面上部安装一根横梁，其上固定一个小框架，框架上设有摆动杆，摆动杆平时下垂在轨道中心线位置，距轨面约900m。提升矿车通过时能与摆动杆相碰，碰撞长度100-200mm。当矿车正常速度运行时，碰撞摆动杆后，摆动幅度不大，触动不到框架上横杆；一旦发生跑车事故，高速的矿车碰撞摆动杆后，可将通过牵引绳与挡车钢轨相连的横杆打开，8号铅丝失去拉力，挡车钢轨一端便能迅速落下，起到防止跑车的作用。使用这种防跑车设施时，必须控制好摆动杆到挡车钢轨间的距离，以便确保挡车钢轨掉落到轨道上后，跑车才能到达。
第十三章 导学思考题
1. 什么是主井、副井、风井?它们各自的用途是什么?
答：主井是专门用作提升煤炭的井筒， 在大、中型矿井中，提升煤炭的容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井。主井是专门用做提升煤炭的井
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