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时间:2020-10-28
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1、天井施工天井,是用于连接上下两个中段、下放矿石或废石、提升或下放设备工具和材料,或供通风、行人及勘探矿体等用的巷道。天井的名称是根据天井的用途而命名,如人行天井、材料天井、切割天井、通风天井、探矿天井、充填天井、溜井(专门做放矿用的天井称溜井)等。天井工程()是矿山基建、采准和生产探矿的重要工程之一。天井工程量一般约占矿山井巷工程量的10~15%;占采准切割工程量的40~50%。因此,加快天井掘进速度(由于溜井除下部施工稍有不同外,其它均大体与天井相同,故也包括在天井掘进里),对确保基建矿山早日投产和生产矿山三级矿量平衡,实现持续均衡高产,具有重要的意义。天井一般是从下往上掘进。天
2、井掘进时,工作的空间狭小,是高空作业,工作条件较差,工人经常受到掉石块、淋水、粉尘和炮烟的危害,工作不太安全。随着开采深度的不断增加,地压和地温的影响逐渐加大,使作业条件更加恶化,安全问题也更为突出。随着采矿技术的发展,阶段高度不断增大,天井也相应增长。由于以上原因,各国都很重视天井掘进技术的发展。近十多年来,除普遍采用吊罐法外,深孔分段爆破掘进法已大力推广,天井钻机钻进法也发展很快。这些方法各有所长,相互补充,使天井掘进技术日趋完善。天井断面形状选择天井断面形状有矩形(或方形)与圆形两种,主要是根据用途来确定天井断面的大小及格间数目,根据所用的支护材料、围岩性质、施工方法和施工设
3、备等来确定断面形状。由于采区回采时间都较短,故一般天井的服务年限都不长(主要回风天井除外),又因金属矿山大多数围岩较好,所以一般不支护或仅用局部支护,或采用薄煤层的喷射混凝土支护即可。过去有的天井兼作多种用途,如三格间的矩形断面,有溜矿、行人和运料及管路三个格间,几乎无异于一个小方井的结构。为满足三个格间的要求,支护结构很复杂,因此目前已基本不用了。溜矿间一般单独由采区溜井承担溜矿,行人天井兼作通风天井,而通风天井和运料设备天井兼用。再者由于施工方法的发展,断面形状由过去以矩形为多,而变为当前以圆形和方形为主了。确定断面形状的依据也变了。如用天井钻机的钻进,只能是圆形断面。若围岩稳
4、定性较差也以用圆形断面为好。在围岩较稳定、坚硬的条件下,可采用方形或接近方形的矩形断面。天井断面尺寸确定天井的断面尺寸主要按天井用途决定。行人天井行人天井需设置人员通行的梯子及平台,并常兼设风水管路、电缆等。梯子间设置按安全规程规定与竖井梯子间要求一样。通常梯子间断面尺寸不小于1200~1300mm。通风天井用于进风或回风的天井断面,可按采区生产中提出的风量要求及该井允许的风速来确定。一般采区进、回风井允许风速为6m/s,由此可反算出通风天井的最小断面尺寸。Smin≥Q/KV允,m2式中 Q-通过该天井的风量,m3/s;K-增加装备后天井净断面的折减系数,K=0.6~1;V允-安
5、全规程规定允许的最大风速V允=6m/s;但最小风速不得低于1.5m/s。放矿天井用于溜放矿石的天井,通常称为采区溜井,断面尺寸根据最大矿石块度含量系数,矿石允许最大块度和溜井的畅流通过系数等来决定。净断面尺寸确定后加上支护断面,可得天井的掘进断面。实践中确定天井断面尺寸时,要考虑天井施工方法与所用施工机械设备。如已选用某种天井钻机或某种天井吊罐,则天井断面已被规格化、统一化了。目前国内矿山天井尺寸常用的有1.5×1.5m2、1.8×1.8m2、2.0×2.0m2;D=1.2m、D=1.5m等。过去常用的矩形断面尺寸有:1.3×1.5m2、1.5×1.9m2、1.6×1.9m2等。天
6、井掘进方法天、溜井掘进可分为井内施工方法和井外施工方法两大类。井内施工方法有普通法、吊罐法和爬罐法;井外施工方法有深孔法和钻孔法。采用井内施工法时,工人进入井筒内作业。普通法有被淘汰的势头,吊罐法正得到推广应用,而爬罐法、深孔法和钻井法试验性地得到应用。普通法掘进天井普通法是沿用已久的老方法。为了免除繁重的装岩工作和排水工作,采用普通法掘进天井时,一般都是自下而上掘进。它不受岩石条件和天井倾角的限制,只要天井的高度不太大都可使用。如“图2-2-1”所示,天井划分为两间,一间供人员上下的梯子间;另一间专供积存爆下来的石碴用,其下部装有漏斗闸门,以便装车。凿岩爆破工作在距工作面2m左右
7、处临时搭设的工作台上进行。每循环需架设一次工作台。为了便于人员上下和设备材料与工具的搬运,需要随着工作面的推进而向上架梯子。爆破下来的岩石,为了利用自重下溜装车,必须修筑岩石间并随着工作面的推进而逐步加高。为了保护梯子间不被爆破下来的岩石打坏,在凿岩工作台之下梯子间之上方,必须搭设安全棚。漏斗口的掘进掘进天井时,首先根据所给的漏斗口底板的标高和天井的中心线,以50º左右的倾角向上掘1~2茬炮,形成架设漏斗口所需的坡度。然后按照设计的倾角继续向上掘进,直至掘进到架设漏斗
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