本教材系统介绍了井巷设计与施工的基本知识，主要内容包括：钻眼及爆破技术、巷道断面设计、巷道掘进、井巷支护、采区巷道施工、巷道施工组织与管理、硐室设计与施工、井筒施工、立井井筒延深、特殊条件下的巷道施工等。本书在内容选取上注重常用技术与先进技术兼收、基本知识与工程实例结合，整体结构合理，系统性和完整性好，具有实用性、先进性和前瞻性，便于学习。

随着国民经济建设的高速发展、煤炭科学技术的不断进步,煤炭工业作为我国重要能源基础工业的地位得到了进一步提升。煤炭工业的发展不仅影响电力、冶金、化工、建材等行业的发展,而且影响着整个国民经济的发展。因此,作为为煤炭行业培养生产、建设、管理和服务第一线的高等技术应用型人才的煤炭高等职业教育,其任务十分艰巨。为了解决目前煤炭高等职业教育教材短缺问题、满足各学校教学急需,我们编写了本套教材。

本教材的编写原则是:在内容上除旧立新、删繁就简,并符合现行规程、规范和技术政策要求;注重应用性技术内容,体现井巷施工的新技术、新工艺、新材料和新设备。

本教材的编写大纲首先由陕西能源职业技术学院提出,然后由陕西能源职业技术学院、新疆工业高等专科学校、兰州资源环境职业技术学院、郑州工业安全职业学院、大同大学工学院、甘肃煤炭工业学校、安徽能源技术学校、云南能源职业技术学院、七台河职业学院、徐州能源工业学校、山西煤炭职业技术学院等学校教师组成的教材编审委员会认真讨论并修改,而后进行分工编写。

本书由杨相海任主编。具体编写分工如下:第一章、第十三章由鲍永林编写;第二章由钟帅编写;第三章、第四章由卢广银编写;第五章由单忠刚编写;第六章、第十二章由曾正良编写;第七章、第八章由李永明编写;第九章由郭廷基编写;第十章、第十一章由杨相海编写;第十四章由卢广银、王继聪编写;第十五章由吴强、郅荣伟编写。初稿完成后,杨相海对各章节进行认真修改、统稿、定稿。

本书第三版修订更正了原书中的个别错误,增加了井巷设计与施工中的新技术、新工艺、新材料和新设备,对原书中一些与现行规程和有关规范不一致的地方进行了更改,以求使本书更具先进性和实用性。

在本书编写过程中,得到了中国矿业大学、陕西能源职业技术学院和其他编者所在单位的大力支持,在此表示衷心感谢。

由于编者理论水平、实践经验和掌握资料所限,书中不妥和错误之处在所难免,恳请读者批评指正。编者的电子邮件地址是:yangxianghai1965@163.com,hnnygy@126.com。为便于教学,本书第三版配备了电子课件,欢迎任课老师来电子邮件索取:hnnygy@126.com。

编 者

2015年6月

绪论……………………………………………………………………………………………… 1

第一篇 基础知识

第一章 井巷的概念及分类…………………………………………………………………… 5

复习思考题………………………………………………………………………………… 5

第二章 岩石的性质及其工程分级…………………………………………………………… 7

第一节 概述……………………………………………………………………………… 7

第二节 岩石的物理性质………………………………………………………………… 7

第三节 岩石的力学性质……………………………………………………………… 12

第四节 岩石的工程分级和围岩的分类……………………………………………… 17

复习思考题……………………………………………………………………………… 20

第三章 井巷矿压…………………………………………………………………………… 22

第一节 矿压概念……………………………………………………………………… 22

第二节 围岩的变形及应力分布……………………………………………………… 23

第三节 围岩压力及其影响因素……………………………………………………… 29

复习思考题……………………………………………………………………………… 32

第四章 钻眼机具…………………………………………………………………………… 33

第一节 冲击式凿岩机具……………………………………………………………… 33

第二节 旋转式钻眼机具……………………………………………………………… 43

复习思考题……………………………………………………………………………… 46

第五章 爆破器材与爆破原理……………………………………………………………… 47

第一节 概述…………………………………………………………………………… 47

第二节 矿用炸药……………………………………………………………………… 54

第三节 起爆材料和电爆网络………………………………………………………… 58

第四节 爆破理论基础………………………………………………………………… 65

第五节 安全爆破……………………………………………………………………… 70

复习思考题……………………………………………………………………………… 77

第二篇 岩石平巷的设计与施工

第六章 巷道断面和交岔点设计…………………………………………………………… 81

第一节 巷道断面设计………………………………………………………………… 81

第二节 交岔点设计…………………………………………………………………… 102

复习思考题……………………………………………………………………………… 113

实训题………………………………………………………………………………… 114

第七章 巷道掘进…………………………………………………………………………… 115

第一节 钻眼爆破……………………………………………………………………… 115

第二节 掘进通风与综合防尘………………………………………………………… 126

第三节 岩石装运……………………………………………………………………… 131

第四节 岩巷掘进机………………………………………………………………… 137

复习思考题……………………………………………………………………………… 139

第八章 巷道支护………………………………………………………………………… 140

第一节 支护材料……………………………………………………………………… 140

第二节 普通支架…………………………………………………………………… 143

第三节 锚喷支护……………………………………………………………………… 146

第四节 支护设备与支护质量检测…………………………………………………… 161

复习思考题……………………………………………………………………………… 171

第九章 巷道施工组织与管理……………………………………………………………… 172

第一节 工作组织……………………………………………………………………… 172

第二节 施工管理……………………………………………………………………… 179

复习思考题……………………………………………………………………………… 180

第三篇 其他巷道施工

第十章 煤层平巷和半煤岩平巷施工……………………………………………………… 183

第一节 煤巷施工及配套设备………………………………………………………… 183

第二节 半煤岩巷施工………………………………………………………………… 193

第三节 综采和综放工作面全煤切眼锚网支护设计和施工………………………… 194

复习思考题……………………………………………………………………………… 198

第十一章 硐室及交岔点施工……………………………………………………………… 199

第一节 硐室施工方法………………………………………………………………… 199

第二节 交岔点施工…………………………………………………………………… 202

复习思考题……………………………………………………………………………… 209

第十二章 特殊条件下的巷道施工………………………………………………………… 210

第一节 倾斜巷道施工………………………………………………………………… 210

第二节 巷道通过松软破碎带的施工方法…………………………………………… 220

第三节 巷道通过含水层的施工方法………………………………………………… 229

第四节 揭开煤与瓦斯突出煤层的施工方法………………………………………… 233

第五节 弯道施工……………………………………………………………………… 240

复习思考题……………………………………………………………………………… 243

第十三章 巷道维护与维修………………………………………………………………… 244

第一节 巷道损坏分析与巷道维护原理……………………………………………… 244

第二节 巷道维护与修复支护技术…………………………………………………… 250

第三节 巷道底鼓的防治……………………………………………………………… 258

第四节 巷道修复的安全措施………………………………………………………… 260

复习思考题……………………………………………………………………………… 261

第四篇 立井施工

第十四章 立井施工………………………………………………………………………… 265

第一节 概述…………………………………………………………………………… 265

第二节 立井表土施工………………………………………………………………… 266

第三节 立井基岩施工………………………………………………………………… 269

复习思考题……………………………………………………………………………… 278

第十五章 立井井筒延深…………………………………………………………………… 279

第一节 利用辅助水平延深井筒……………………………………………………… 279

第二节 利用梯子间或延深间延深井筒……………………………………………… 282

第三节 利用反井延深井筒…………………………………………………………… 285

第四节 井筒延深的保护措施和延深方案的选择…………………………………… 291

复习思考题……………………………………………………………………………… 293

参考文献……………………………………………………………………………………… 294

《井巷工程》考试试卷(一)…………………………………………………………………… 295

《井巷工程》考试试卷(二)…………………………………………………………………… 298

《井巷工程》考试试卷(三)…………………………………………………………………… 300

《井巷工程》考试试卷(四)…………………………………………………………………… 302

《井巷工程》考试试卷(五)…………………………………………………………………… 304

《井巷工程》考试试卷(六)…………………………………………………………………… 306

《井巷工程》考试试卷(七)…………………………………………………………………… 308