0 绪论0.1 金属矿山井巷工程主要内容、特点一、井巷工程定义书中第三段第二句给出定义为地下矿石开采而开掘的井筒、井底车场及硐室、主要石门、运输大巷、采区巷道及回风巷道、支护工程等,统称为井巷工程我定义为:地下开采矿山(包括露天开采矿山井下开拓、排水等系统)在矿山建设和生产过程中,为形成开拓、采准、切割工程系统而开掘的竖井、斜井、斜坡道、平巷、天(溜)井、硐室等井巷系统,包括井巷的掘进、支护和部分设备设施的安装等工程,称为井巷工程金属矿床地下开采可分为开拓、采准、切割和回采四个步骤开拓:为开发地下矿床,从地表向地下掘进一系列井巷通达矿体,便于人员出入以及把采矿机械设备、器材等送往各采区工作面;同时把采出的矿石由井下运往地表,使地表与矿床之间形成一条完整的运输、提升、通风、排水、动力供应等生产服务井巷,这些井巷工程的建立称矿床开拓为开拓矿床而掘进的井巷称开拓井巷,其在平面及空间上的布置系统就构成了该矿床的开拓系统采准:是指在已开拓完毕的矿床里,掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为回采的独立单元,并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件切割:是指在已采准完毕的矿块里,为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间(拉底或切割槽),有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状(称为辟漏),为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。
回采:切割工作完成之后,就可以进行大量的采矿(有时切割工作和大量采矿同时进行),称为回采工作它包括落矿、运搬和地压管理三项主要作业二、井巷工程涉及的井巷种类包括竖井、斜井、斜坡道、平巷、天(溜)井和各种硐室1)竖井:包括主井、副井、风井、电梯井和设备井等2)斜井:运输斜井:矿车组(串车)斜井、箕斗斜井、胶带输送机斜井;通风斜井3)斜坡道:主斜坡道、辅助斜坡道、采区斜坡道4)平巷:主运输平硐(地表有出口)、阶段运输平巷、石门、通风平巷、凿岩道、人行通道、出矿巷道等等平巷不是平的,有坡度便于排水)(5)天(溜)井:是矿山井下联系上下两个中断的垂直或倾斜巷道包括通风天井、行人天井、充填天井、切割天井、溜井等6)硐室:机械(xie)硐室:卸矿、破碎、翻笼、装载硐室、卷扬机房、中央水泵房、变电所、电机车修理硐室等; 生产服务硐室:等候室、工具库、避难硐室、调度室、井下爆破器材库等三、井巷工程主要内容井巷工程内容主要包括井巷工程设计与施工1)井巷工程设计从设计阶段划分为:可行性研究(可研)、初步设计、施工图、施工方案设计等其中前三个阶段主要由设计院完成,最后阶段由施工单位完成设计院完成的主要设计内容为:根据设计要求,经济合理地确定井巷的断面形状、尺寸和支护结构等。
这将在以后的章节中详细讲解做为地下矿山的整体设计,井建专业只能是设计的一个部分施工单位完成的主要设计内容:依据设计院完成的施工图设计和建设单位的要求,编制施工方案设计主要内容包括:钻孔爆破设计、装载和运输(提升)设计、支护设计、通风设计、排水设计、通信与照明设计、设施设备的安装设计、施工和劳动组织设计等在具体施工中应对存在的问题进行必要设计修改,设计指导施工,通过施工完善设计,做到相辅相成2)井巷工程施工㈠ 施工内容:①施工前准备工作:场地平整、施工用厂房的建设、施工设备设施和材料的进点、施工装置的搭建等②掘进工作:钻孔爆破、装载、运输、提升等③支护工作:分为临时支护和永久支护两种支护方式主要包括支架支护(木支架和金属支架)、石材支护、混凝土支护、锚杆支护、喷射混凝土支护、喷锚支护等④安装工作:包括轨道的安装、管路电缆的架设、梯子间的安装、竖井中的罐道梁和罐道等的安装,等等⑤辅助工作:包括通风、排水、通信、供水、供电、供气等工作⑥其它工作:比如水沟、人行道、躲避硐室等的建设㈡ 施工方法:主要包括普通施工法、特殊施工法、机械施工法一般针对天井施工而言①普通施工法:以传统的凿岩爆破为主要手段的井巷掘进方法。
②特殊施工法:比如在竖井施工中有沉井法、冻结法等;在天井施工中有吊罐法、爬罐法和深孔爆破法等③机械施工法:比如采用天井钻机开凿天井,即钻进法四、井巷工程特点 (1)施工环境差施工人员常在阴暗、潮湿、通风差、粉尘多、噪音大的井下作业2)施工安全方面存在各种险情如坍塌、透水等事故容易发生,还存在爆炸、机械伤害、物体打击、坠落等危险因素3)施工方法多样、施工工序复杂4)施工场地狭窄,各工序交叉作业相互干扰因此制定科学合理的施工总体网络计划并严格按要求协调组织施工,是保证进度和工期要求的必要手段0.2 井巷工程工艺技术和设备方面的成就和发展趋势(1)竖井施工方面:在施工机械化作业方面,成功研制并推广使用环形和伞形钻架、独立回转式凿岩机和较大斗容的靠壁式、环形轨道式、中心回转式抓岩机等高效凿岩、装载设备,以及提升、锚喷机具等配套设备等;在工艺技术措施方面,采用光面爆破、锚喷支护、短段掘砌和多层吊盘掘、砌平行作业以及整体下移式金属模板和气动液压泵脱模等在竖井普通法掘进中,深竖井掘进主要朝着大(加大设备生产能力、采用大斗容抓岩机、大吊桶、大卷扬机、大功率的悬吊设备)、深(中深孔爆破)、多(多机凿岩、多层吊盘)、平(掘、砌平行作业)的方向发展;浅井掘进则朝着轻、少、方便的方向发展,即设备要轻、数量要少、搬动要方便。
与此同时,实现辅助作业机械化2)平巷掘进方面:采取多种配套的机械化作业线,在凿岩方面采用多台气腿式凿岩机或凿岩台车;在装载方面采用各种形式装岩机(蟹爪式、立抓式、铲斗后卸式或侧卸式、耙斗)、装运机、铲运机;在转载和运输方面采用胶带转载和普通矿车或梭式矿车运输3)天井掘进方面:除全断面钻进法得到发展外,地下小型牙轮钻机钻凿深孔分段爆破掘进法将得到一定的发展;爬罐掘进法将在掘进高、盲天井中得到更多的采用;吊罐掘进法的比重将有所降低;天井普通掘进法在大中型矿山中将逐步被淘汰4)斜井掘进方面:采用以气腿式凿岩机、耙斗式装载机、箕斗提升运输为主的掘进机械化作业线5)硐室施工方面:施工方案的改善、光面爆破和锚喷网联合支护等多种技术的应用与发展,使硐室施工技术大大提高一步6)光面和预裂爆破技术:国内井巷掘进在光面和预裂爆破技术方面的应用已经很成熟,采用该技术可减少掘进断面面积、保证井巷施工中的安全稳定性7)井巷支护方面:锚杆支护、喷射混凝土支护、喷锚支护越来越广泛的被推广使用。