井巷掘進與施工教學(xué)課件

天井施工·天井,是用于連接上下兩個中段、下放礦石或廢石、提升或下放設(shè)備工具和材料,或供通風(fēng)、行人及勘探礦體等用的巷道。天井的名稱是根據(jù)天井的用途而命名,如人行天井、材料天井、切割天井、通風(fēng)天井、探礦天井、充填天井、溜井(專門做放礦用的天井稱溜井)等?！ぬ炀こ?包括溜井)是礦山基建、采準和生產(chǎn)探礦的重要工程之一。天井工程量一般約占礦山井巷工程量的10~15%;占采準切割工程量的40~50%。因此,加快天井掘進速度(由于溜井除下部施工稍有不同外,其它均大體與天井相同,故也包括在天井掘進里),對確保基建礦山早日投產(chǎn)和生產(chǎn)礦山三級礦量平衡,實現(xiàn)持續(xù)均衡高產(chǎn),具有重要的意義。·天井一般是從下往上掘進。天井掘進時,工作的空間狹小,是高空作業(yè),工作條件較差,工人經(jīng)常受到掉石塊、淋水、粉塵和炮煙的危害,工作不太安全。隨著開采深度的不斷增加,地壓和地溫的影響逐漸加大,使作業(yè)條件更加惡化,安全問題也更為突出隨著采礦技術(shù)的發(fā)展,階段高度不斷增大,天井也相應(yīng)增長。由于以上原因,各國都很重視天井掘進技術(shù)的發(fā)展。近十多年來,除普遍采用吊罐法外,深孔分段爆破掘進法已大力推廣,天井鉆機鉆進法也發(fā)展很快。這些方法各有所長,相互補充使天井掘進技術(shù)日趨完善。天井?dāng)嗝嫘螤钸x擇天井?dāng)嗝嫘螤钣芯匦?或方形)與圓形兩種,主要是根據(jù)用途來確定天井?dāng)嗝娴拇笮〖案耖g數(shù)目,根據(jù)所用的支護材料、圍巖性質(zhì)、施工方法和施工設(shè)備等來確定斷面形狀。由于采區(qū)回采時間都較短,故一般天井的服務(wù)年限都不長(主要回風(fēng)天井除外),又因金屬礦山大多數(shù)圍巖較好,所以一般不支護或僅用局部支護,或采用溥煤層的噴射混凝土支護即可。過去有的天井兼作多種用途,如三格間的矩形斷面,有溜礦、行人和運料及管路三個格間,幾乎無異于一個小方井的結(jié)構(gòu)。為滿足個格間的要求,支護結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,因此目前已基本不用了。溜礦間一般單獨由采區(qū)溜井承擔(dān)溜礦,行人天井兼作通風(fēng)天井,而通風(fēng)天井和運料設(shè)備天井兼用。再者由于施工方法的發(fā)展斷面形狀由過去以矩形為多,而變?yōu)楫?dāng)前以圓形和方形為主了。確定斷面形狀的依據(jù)也變了。如用天井鉆機的鉆進,只能是圓形斷面。若圍巖穩(wěn)定性較差也以用圓形斷面為好。在圍巖較穩(wěn)定、堅硬的條件下,可采用方形或接近方形的矩形斷面。天井?dāng)嗝娉叽绱_定·天井的斷面尺寸主要按天井用途決定。行人天井行人天井需設(shè)置人員通行的梯子及平臺,并常兼設(shè)風(fēng)水管路、電纜等。梯子間設(shè)置按安仝規(guī)程規(guī)定與豎井梯子間要求一樣。通常梯子間斷面尺寸不小于1200~1300mm通風(fēng)天井·用于進風(fēng)或回風(fēng)的天井?dāng)嗝?可按采區(qū)生產(chǎn)中提出的風(fēng)量要求及該井允許的風(fēng)速來確定。一般采區(qū)進、回風(fēng)井允許風(fēng)速為6m/s,由此可反算出通風(fēng)天井的最小斷面尺寸。Smin≥Q/KV,m2·式中Q一通過該天井的風(fēng)量,m3/sK一增加裝備后天井凈斷面的折減系數(shù)0.6~1安全規(guī)程規(guī)定允許的最大風(fēng)速V6m/s;但最小風(fēng)速不得低于1.5m/s。放礦天井用于溜放礦石的天井,通常稱為采區(qū)溜井,斷面尺寸根據(jù)最大礦石塊度含量系數(shù),礦石允許最大塊度和溜井的暢流通過系數(shù)等來決定。凈斷面尺寸確定后加上支護斷面,可得天井的掘進斷面·實踐中確定天井?dāng)嗝娉叽鐣r,要考慮天井施工方法與所用施工機槭設(shè)備。如已選用某種天井鉆機或某種天井吊罐,則天井?dāng)嗝嬉驯灰?guī)格化、統(tǒng)一化了。目前國內(nèi)礦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。過去常用的矩形斷面尺寸有:1.3×1.5m2、1.5×1.9m2、1.6×1.9m2等。天井掘進方法天、溜井掘進可分為井內(nèi)施工方法和井外施工方法兩大類。井內(nèi)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鉆孔法。采用井內(nèi)施工法時,工人進入井筒內(nèi)作業(yè)。普通法有被淘汰的勢頭,吊罐法正得到推廣應(yīng)用,而爬罐法、深孔法和鉆井法試驗性地得到應(yīng)用。普通法掘進天井普通法是沿用已久的老方法。為了免除繁重的裝巖工作和排水工作,采用普通法掘進天井時,一般都是自下而上掘進。它不受巖石條件和天井傾角的限制,只要天井的高度不太大都可使用。如“圖22-1”所示,天井劃分為兩間,一間供人員上下的梯子間;另一間專供積存爆下來的石碴用,其下部裝有漏斗閘門,以便裝車。鑿巖爆破工作在距工作面2m左右處臨時搭設(shè)的工作臺上進行。每循環(huán)需架設(shè)一次工作臺。為了便于人員上下和設(shè)備材料與工具的搬運,需要隨著工作面的推進而向上架梯子。爆破下來的巖石,為了利用自重下溜裝車,必須修筑巖石間并隨著工作面的推進而逐步加高。為了保護梯子間不被爆破下來的巖石打壞,