CN112253124B - 暗立井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种暗立井施工方法，包括以下步骤：挖掘天井；设置吊篮及乘坐平台；设置临时工作平台；挖掘斜口及斜口扩刷；井筒扩刷；将斜口以下的井筒扩刷完成后，在上部巷道布置掘进炮眼，完成井筒全部扩刷工作。本发明先在距上部巷道一段距离的临时工作平台掘出一个斜口，将斜口产生的大断面作为工作平台布置井筒掘进炮眼向下掘进，将斜口以下的井筒扩刷完成后，再在上部巷道布置掘进炮眼，完成井筒全部扩刷工作，能避免由下向上掘进时对工作人员的产生的危害，凿岩工作能与出矸工作同时进行，加快了掘进速度，缩短了工期；另外在距上部巷道一段距离挖掘斜口，可以降低爆破作业对上部巷道的影响，斜口能有降低矸石掉落对工作人员的危害。

Description

暗立井施工方法

技术领域

本发明涉及采矿领域，特别涉及一种暗立井施工方法。

背景技术

暗立井有别于普通立井，暗立井所有部分均在地下，所以造成了其施工条件受限、施工难度较大等一系列问题。尤其对于金属矿山而言，暗立井布置相对更多、设备拆装难度较大、井下施工条件局限等方面的问题尤为突出。

目前国内暗立井主要采用两种施工方法，即反井导硐施工方法和钻孔扩刷施工法。反井导硐施工方法：根据设计的要求，先从暗立井下部垂直向上打一小直径导硐和仓体上部相关的巷道相通，然后再根据设计尺寸，从上到下扩刷到要求尺寸，施工中全部采用打眼放炮的方式掘进。其优点是适用范围广泛，不受现场条件限制；其缺点是在施工中存在较多不安全因素，施工中易发生矸石堵塞溜矸井或砸坏木框等事故，安全性差，而且施工速度慢、工人劳动强度高、工效低、工期长、通风效果差。钻孔扩刷施工法：根据设计要求从矿仓上端采用专用的大直径钻机打一钻孔与井筒下部相关巷道相通，然后根据设计要求尺寸从上向下进行打眼放炮扩刷，其优点是施工速度快、施工安全、不受通风问题的影响等；其缺点是设备购置与维护费用高、设备体积大，要求施工现场有较大的空间，需要专业技术人员以及拆机、装机、运输等工序繁琐。

因此研究一种适用于暗立井的施工方法，既是满足了当今矿山往深部发展趋势，同时也是适应了机械化开采的潮流，并且能够提高矿山收入，降低矿仓开采成本，对矿山建设具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种施工简单、安全性高的暗立井施工方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种暗立井施工方法，包括以下步骤：

a.挖掘天井：利用反天井施工法从下部巷道顶板垂直向上挖掘天井，使下部巷道与上部巷道相连，一次成巷，形成通风条件；

b.设置吊篮及乘坐平台：在上部巷道顶板安装滑轮，上部巷道一侧安装一台稳车，稳车配有钢丝绳，钢丝绳一端连接吊篮，钢丝绳另一端经滑轮连接到稳车上，工作人员由上部巷道坐吊篮在挖掘的天井内上下活动，在上部巷道的天井口设置一个供工作人员坐吊篮的乘坐平台；

c.设置临时工作平台：工作人员乘坐吊篮至距上部巷道的天井口m米位置处，在天井井壁两对面各水平打入若干根锚杆Ⅰ，并在锚杆Ⅰ上铺上木板作为临时工作平台；

d.挖掘斜口及斜口扩刷：工作人员站在临时工作平台上，以与竖直方向呈θ坡角沿天井井壁向下打斜口掘进炮眼并爆破，由于斜口掘进炮眼存在角度，爆破后产生的矸石将直接抛入天井，自溜至下部巷道，完成斜口扩刷，斜口上端面与天井重合，下端面与需要挖掘的井筒横截面相同；出矸人员先乘坐吊篮将斜口两边的松石清理掉，防止掉落伤人，工作面剩余矸石人工扒到天井自溜至下部巷道，然后由工作人员运出；

e. 井筒扩刷：在斜口下端面形成的基础上分层向下扩刷，分层高度不大于4m；工作人员在由斜口下端面与天井形成的环形平台上布置井筒掘进炮眼，井筒掘进炮眼共分五类，从内到外分别为一阶辅助眼、二阶辅助眼、三阶辅助眼、四阶辅助眼和周边眼，采用并联方式连线，起爆顺序由内到外，通过控制起爆顺序，将矸石直接抛入天井，自溜至下部巷道，放完炮后，出矸人员先乘坐吊篮将两边的松石找掉，工作面剩余矸石人工扒到天井自溜至下部巷道，然后由工作人员运出；

f.将斜口以下的井筒扩刷完成后，在上部巷道布置掘进炮眼，布置方式与斜口以下的井筒掘进炮眼布置方式一样，爆破完成后，完成井筒全部扩刷工作。

上述暗立井施工方法，所述步骤a中，天井十字中心线与需要挖掘的井筒中心线重合。

上述暗立井施工方法，所述步骤d中，放完炮后，先将压风管往下放至工作面，再打开压风将工作面的炮烟吹散。

上述暗立井施工方法，所述步骤d中，爆破前，在需要爆破的斜口位置以下的天井两侧打入锚杆Ⅱ，锚杆Ⅱ上布置震动棒，爆破时的矸石如果堆积导致矸石无法自溜到下部巷道时，开启震动棒，促使矸石自溜到下部巷道。

上述暗立井施工方法，所述步骤e中，在布置井筒掘进炮眼前，将布置在天井两侧上需要爆破扩刷位置的震动棒拆除，保留下面的震动棒。

上述暗立井施工方法，所述步骤e中，放完炮后，利用压风将炮烟吹散，炮烟吹散后，出矸人员先乘坐吊篮将两边的松石找掉；爆破时的矸石如果堆积导致矸石无法自溜到下部巷道时，开启震动棒，促使矸石自溜到下部巷道。

上述暗立井施工方法，所述步骤e中，每掘进一茬炮，由技术人员进行放线，保证井筒的垂直度；爆破使用岩石2#乳化炸药，技术参数为:直径Φ32mm，密度1.2-1.3g/cm³，每卷药重0.15kg，药卷长200mm的防水药卷，采用光面爆破，反向连续装药。

上述暗立井施工方法，所述步骤d和步骤e中，每次放炮扩刷完成后，进行临时支护，每放两炮喷浆一次，直至扩刷全部完成；在喷浆前每一次放炮后清理浮石、检查断面，如断面有欠挖的通过人工补挖后再喷浆。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的施工方法中，为了保护上部巷道，防止上部巷道掉落矸石，危害工作面工作人员安全，不直接将天井进行扩刷，而是先在距上部巷道一段距离的临时工作平台掘出一个斜口，将斜口产生的大断面作为工作平台布置井筒掘进炮眼向下掘进，将斜口以下的井筒扩刷完成后，再在上部巷道布置掘进炮眼，完成井筒全部扩刷工作，能避免由下向上掘进时对工作人员的产生的危害，凿岩工作能与出矸工作同时进行，加快了掘进速度，缩短了工期；另外在距上部巷道一段距离挖掘斜口，可以降低爆破作业对上部巷道的影响，斜口能有降低矸石掉落对工作人员的危害，工作人员在大断面的工作平台上布置炮眼更加安全。

2、本发明的施工方法中，通过控制起爆顺序，将爆破产生的矸石直接抛入天井自溜到下部巷道运出。为了防止矸石在天井能堵塞无法排出，在需要爆破的部分以下的天井两侧打入锚杆Ⅱ，锚杆Ⅱ上布置震动棒。如果矸石在天井内堵塞，开启震动棒，将矸石震落。爆破前，将布置在要爆破位置的震动棒拆除。

附图说明

图1是本发明的施工流程图。

图2是本发明实施例中挖掘斜口前的侧视图。

图3是本发明实施例中斜口挖掘完成后的侧视图。

图4是本发明实施例中井筒扩刷炮眼布置图。

图5是本发明实施例中井筒扩刷炮眼布置的侧视图。

图6是本发明实施例中斜口下部井筒扩刷完成后的侧视图。

图7是本发明实施例中上部井筒扩刷侧视图。

图8是本发明实施例中井筒扩刷完成形成矿仓侧视图。

图中：下部巷道1、上部巷道2、小天井3、井筒4、滑轮5、稳车6、不旋钢丝绳7、吊篮8、乘坐平台9、临时工作平台10、斜口11、大断面12、斜口掘进炮眼13、井筒掘进炮眼14、震动棒15、矸石16。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，以南方某铁矿暗立井的施工来具体说明本发明的施工工艺流程。

一种暗立井施工方法，包括以下步骤：

a.挖掘天井：利用反天井施工法从下部巷道1顶板垂直向上挖掘天井3，使下部巷道1与上部巷道2相连，一次成巷，形成通风条件；天井3十字中心线与需要挖掘的井筒4中心线重合。

b.设置吊篮8及乘坐平台9：在上部巷道2顶板安装滑轮5，上部巷道2一侧安装一台5t稳车6，稳车6配有钢丝绳7，钢丝绳7一端连接吊篮8，钢丝绳7另一端经滑轮5连接到稳车6上，工作人员由上部巷道2坐吊篮8在挖掘的天井3内上下活动，在上部巷道2的天井口设置一个供工作人员坐吊篮8的乘坐平台9。

c.设置临时工作平台10：工作人员乘坐吊篮8至距上部巷道2的天井口6米位置处，在天井3井壁两对面各水平打入3根锚杆Ⅰ，并在锚杆Ⅰ上铺上5cm厚的木板作为临时工作平台10。

d.挖掘斜口11及斜口11扩刷：工作人员站在临时工作平台10上，以与竖直方向呈36°坡角沿天井3井壁向下打斜口掘进炮眼13，爆破前，在需要爆破的斜口11位置以下的天井3两侧打入锚杆Ⅱ，锚杆Ⅱ上布置震动棒15，爆破时的矸石如果堆积导致矸石无法自溜到下部巷道1时，开启震动棒15，促使矸石16自溜到下部巷道1。由于斜口掘进炮眼13存在角度，爆破后产生的矸石16将直接抛入天井，自溜至下部巷道1，完成斜口11扩刷，斜口11上端面与天井3重合，下端面12与需要挖掘的井筒4横截面相同；放完炮后，先将压风管往下放至工作面，再打开压风将工作面的炮烟吹散。炮烟吹散后，出矸人员先乘坐吊篮8将斜口11两边的松石清理掉，工作面剩余矸石16人工扒到天井3自溜至下部巷道1，然后由工作人员运出。

e. 井筒4扩刷：在斜口11下端面12形成的基础上分层向下扩刷，分层高度不大于4m；将布置在天井3两侧上需要爆破扩刷位置的震动棒15拆除，保留下面的震动棒15。工作人员在由斜口11下端面12与天井3形成的环形平台上布置井筒掘进炮眼14，井筒掘进炮眼14共分五类，从内到外分别为一阶辅助眼、二阶辅助眼、三阶辅助眼、四阶辅助眼和周边眼，采用并联方式连线，起爆顺序由内到外。通过控制井筒掘进炮眼14起爆顺序，将矸石16直接抛入天井3，自溜至下部巷道1，放完炮后，利用压风将炮烟吹散，炮烟吹散后，出矸人员先乘坐吊篮8将两边的松石清理掉，防止掉落伤人，工作面剩余矸石16人工扒到天井3自溜至下部巷道1，然后由工作人员运出。爆破时的矸石16如果堆积导致矸石16无法自溜到下部巷道1时，开启震动棒15，促使矸石16自溜到下部巷道1。每掘进一茬炮，由技术人员进行放线，保证井筒4的垂直度；爆破使用岩石2#乳化炸药，技术参数为:直径Φ32mm，密度1.2-1.3g/cm³，每卷药重0.15kg，药卷长200mm的防水药卷，采用光面爆破，反向连续装药。

f.将斜口11以下的井筒4扩刷完成后，在上部巷道2布置掘进炮眼，布置方式与斜口11以下的井筒掘进炮眼14布置方式一样，爆破完成后，完成井筒4全部扩刷工作。

井壁每次放炮扩刷完成后，进行临时支护，每放两炮喷浆一次，直至扩刷全部完成；在喷浆前每一次放炮后清理浮石、检查断面，如断面有欠挖的通过人工补挖后再喷浆。

本发明具有出渣成本低、出渣工艺简单、安全环保等特点，并且能够降低施工成本、降低安全风险，且矿仓质量容易控制，具有良好的社会效益和经济效益。

Claims (8)

1.一种暗立井施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.挖掘天井：利用反天井施工法从下部巷道顶板垂直向上挖掘天井，使下部巷道与上部巷道相连，一次成巷，形成通风条件；

b.设置吊篮及乘坐平台：在上部巷道顶板安装滑轮，上部巷道一侧安装一台稳车，稳车配有钢丝绳，钢丝绳一端连接吊篮，钢丝绳另一端经滑轮连接到稳车上，工作人员由上部巷道坐吊篮在挖掘的天井内上下活动，在上部巷道的天井口设置一个供工作人员坐吊篮的乘坐平台；

c.设置临时工作平台：工作人员乘坐吊篮至距上部巷道的天井口m米位置处，在天井井壁两对面各水平打入若干根锚杆Ⅰ，并在锚杆Ⅰ上铺上木板作为临时工作平台；

d.挖掘斜口及斜口扩刷：工作人员站在临时工作平台上，以与竖直方向呈θ坡角沿天井井壁向下打斜口掘进炮眼并爆破，由于斜口掘进炮眼存在角度，爆破后产生的矸石将直接抛入天井，自溜至下部巷道，完成斜口扩刷，斜口上端面与天井重合，下端面与需要挖掘的井筒横截面相同；出矸人员先乘坐吊篮将斜口两边的松石清理掉，防止掉落伤人，工作面剩余矸石人工扒到天井自溜至下部巷道，然后由工作人员运出；

e. 井筒扩刷：在斜口下端面形成的基础上分层向下扩刷，分层高度不大于4m；工作人员在由斜口下端面与天井形成的环形平台上布置井筒掘进炮眼，井筒掘进炮眼共分五类，从内到外分别为一阶辅助眼、二阶辅助眼、三阶辅助眼、四阶辅助眼和周边眼，采用并联方式连线，起爆顺序由内到外，通过控制起爆顺序，将矸石直接抛入天井，自溜至下部巷道，放完炮后，出矸人员先乘坐吊篮将两边的松石找掉，工作面剩余矸石人工扒到天井自溜至下部巷道，然后由工作人员运出；

f.将斜口以下的井筒扩刷完成后，在上部巷道布置掘进炮眼，布置方式与斜口以下的井筒掘进炮眼布置方式一样，爆破完成后，完成井筒全部扩刷工作。

2.根据权利要求1所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤a中，天井十字中心线与需要挖掘的井筒中心线重合。

3.根据权利要求1所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤d中，放完炮后，先将压风管往下放至工作面，再打开压风将工作面的炮烟吹散。

4.根据权利要求1所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤d中，爆破前，在需要爆破的斜口位置以下的天井两侧打入锚杆Ⅱ，锚杆Ⅱ上布置震动棒，爆破时的矸石如果堆积导致矸石无法自溜到下部巷道时，开启震动棒，促使矸石自溜到下部巷道。

5.根据权利要求4所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤e中，在布置井筒掘进炮眼前，将布置在天井两侧上需要爆破扩刷位置的震动棒拆除，保留下面的震动棒。

6.根据权利要求4所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤e中，放完炮后，利用压风将炮烟吹散，炮烟吹散后，出矸人员先乘坐吊篮将两边的松石找掉；爆破时的矸石如果堆积导致矸石无法自溜到下部巷道时，开启震动棒，促使矸石自溜到下部巷道。

7.根据权利要求4所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤e中，每掘进一茬炮，由技术人员进行放线，保证井筒的垂直度；爆破使用岩石2#乳化炸药，技术参数为:直径Φ32mm，密度1.2-1.3g/cm³，每卷药重0.15kg，药卷长200mm的防水药卷，采用光面爆破，反向连续装药。

8.根据权利要求4所述的暗立井施工方法，其特征在于，所述步骤d和步骤e中，每次放炮扩刷完成后，进行临时支护，每放两炮喷浆一次，直至扩刷全部完成；在喷浆前每一次放炮后清理浮石、检查断面，如断面有欠挖的通过人工补挖后再喷浆。

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