CN113217088B - 一种高深溜井堵塞预防及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高深溜井堵塞预防及处理方法，涉及采矿工程技术领域，通过调整采场下放溜井的矿石组成，控制溜井中矿石的含水量和粉矿质量比例；计算出每小时溜井上部采场的放矿量，控制溜井空高；当溜井出现堵塞使得空高连续5h保持不变时，由溜井联络巷挡墙上的通气孔向溜井内部通入空气对堵塞处形成的空腔进行补压；当空腔不在联络巷位置处时，通过底部给料放矿将空腔拉到联络巷处，对空腔进行空气补压，破坏堵塞处平衡拱下方的支撑力，矿石在重力作用下产生大量下落，溜井得以疏通。本方法无需爆破和灌水，既有效避免了传统处理方式所带来的安全隐患，又避免了处理时对溜井井内结构的破坏，延长了溜井的使用寿命。

Description

一种高深溜井堵塞预防及处理方法

技术领域

本发明涉及采矿工程技术领域，具体的涉及一种高深溜井堵塞预防及处理方法。

背景技术

矿山开采过程中通常采用具有投资少、设备少、成本低及生产能力大等优点的高深溜井运输的生产方式。但在生产过程中高深溜井也会经常发生堵塞、塌方等事故，严重影响矿山生产，也给人身安全带来极大威胁。

矿石从溜井上部采场进入溜井时，下落的矿石在重力的作用下会对溜井原有矿石产生冲击，进而使溜井中的矿石被压实，或是大块咬合，或是粉矿黏结，导致溜井底部放料时，在溜井井筒中某一部位产生结拱或堵塞，堵塞处下部形成空腔，空腔内处于负压状态，承载堵塞处上部矿石，使溜井中存储的矿石无法下放，从而影响到矿山生产的正常与顺利进行。

对于高深溜井，随着季节、水分、矿石粒级的变化，堵塞现象出现频繁，成为制约矿山的正常生产和矿石输出的瓶颈。

长期以来，高深溜井堵塞处理方法，主要采用爆破和灌水两种方式。爆破方式疏通，危险性极大，易造成人身伤害事故发生，而且一次溜井堵塞，经常需多次爆破作业，不仅增加了人员的危险作业指数，同时爆破能量也对溜井的井壁结构造成了破坏，严重影响了溜井的使用寿命。灌水疏通，一方面灌水量无法控制，水量过小，结拱或堵塞物料不会下落，达不到疏通溜井的目的，灌水量过大，容易造成泥石流，对溜井下部的设备设施或人员造成冲击，易发安全事故；另一方面溜井疏通的时间无法确定，不利于矿山生产的正常组织。

两种处理方式的处理过程都存在较大的安全风险，而且还会导致跑矿、片帮等现象发生，严重影响溜井安全生产。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的高深溜井堵塞现象以及处理方式存在的问题，本发明提供一种高深溜井堵塞预防及处理方法，降低溜井堵塞频次，降低溜井堵塞处理的安全风险，提高溜井使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

一种高深溜井堵塞预防及处理方法，包括如下步骤：

步骤1：控制溜井中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%；

步骤2：控制溜井空高不超过30m；

步骤3：当溜井发生堵塞使得空高连续5小时保持不变时，关闭溜井上部采场和底部给料机停止放矿；

步骤4：由设置在溜井侧壁的联络巷向溜井内部通入空气；

步骤5：测量溜井空高；

步骤6：溜井空高与所述步骤3的空高仍相等时，开启底部给料机，放矿1h；

步骤7：关闭底部给料机，再次测量溜井空高；

重复步骤6-7，直到溜井空高大于所述步骤3的空高时，则完成溜井堵塞处理，停止溜井侧壁空气的通入，开启底部给料机和上部采场持续放矿；

所述步骤1和步骤2无先后顺序。

进一步地，所述步骤1中含水量粉矿质量占比的控制方法，具体为：将采场的矿石按照成块性分类，测量每类矿石的含水量和粉矿质量占比，计算不同类别的矿石下放溜井的配比，组合下放溜井。

进一步地，所述含水量采用水分测定仪进行测量，所述粉矿质量占比采用筛选粉矿称重的方式进行测量。

进一步地，所述粉矿为粒径小于15mm的矿石。

进一步地，所述空高为溜井矿面到上部井口的距离，空高大于30m时，根据单位高度溜井的储矿量及每小时溜井底部给料机的放矿量，计算出每小时溜井上部采场的放矿量，调整溜井空高到小于30m。

进一步地，所述步骤4中的联络巷内设置有与溜井隔断的挡墙，所述挡墙上设置有贯穿的通气孔，所述通气孔远离溜井井壁的一端处安装有用于控制通气孔通断的活动盖板。

进一步地，所述挡墙为砖结构，所述挡墙位于紧邻联络巷与通风巷的交汇处。

进一步地，所述活动盖板的一边铰接在挡墙上、另一边上设有卡位板，卡位板的一端转动安装在活动盖板上，另一端连接有把手，挡墙上设置有与卡位板相匹配的卡槽。

与现有的技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明通过调整采场下放溜井的矿石组成，控制溜井中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%，溜井堵塞的频次较上一年同比下降了超20％。

2.本发明通过溜井空高测量与放矿量计算，将溜井空高控制在30m范围内，既可及时了解溜井是否存在堵塞情况，又降低了溜井井口上端出现片帮风险。

3.本发明通过空气补压的方式进行溜井堵塞处理，当溜井出现堵塞现象时，通过联络巷通气孔通入空气对堵塞处的空腔进行补压，堵塞处的结拱在矿石重力的作用下自然垮落；处理方式安全、便捷，处理人员不需要进入溜井，也不需要进行灌水，既有效避免了传统爆破和灌水疏通溜井方式所带来的安全隐患，降低了溜井堵塞的处理风险，又避免了处理时对溜井井内结构的破坏，延长了溜井的使用寿命。

附图说明

图1是溜井堵塞处理示意图；

图2是挡墙上活动盖板的结构示意图。

图中标记为：1-溜井，2-联络巷，3-通风巷，4-挡墙，5-活动盖板，6-卡位板，7-把手，8-卡槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明针对高深溜井堵塞现象出现频繁以及现有处理方式安全风险较大的问题，提供了一种高深溜井堵塞预防及处理方法，详见实施例1-2（如图1-2）

实施例1

一种高深溜井堵塞预防及处理方法，包括如下步骤：

步骤1：控制溜井1中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%，其中含水量粉矿质量占比的控制方法，具体为：将采场的矿石按照成块性分类，测量每类矿石的含水量和粉矿质量占比，通过含水量和粉矿质量要求计算不同类别的矿石下放溜井的配比，按照配比组合下放溜井1。

如假定采场的矿石分为A类和B类，A类矿石的含水量为4%、粉矿质量占比为30%，B类矿石的含水量为6%、粉矿质量占比为60%，则采场下放溜井中的矿石组成可以为A：B=60%：40%，使得下放溜井中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%。

其中，含水量的测量：A类和B类矿石中分别抽取500g，采用水分测定仪测量含水量，随机抽取三次，计算平均值，得到A类矿石的含水量。粉矿质量占比的测量：A类和B类矿石中分别选取单位体积的矿石，筛选出粉矿（粒径小于15mm的矿石）进行天平称重，计算矿石中粉矿的质量占比，随机选取三次，取平均值。

由表1，黑沟矿2#溜井近四年堵塞频次统计表可以看出，通过调整采场下放溜井的矿石组成，控制溜井中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%，该方法使用后，近四年2#溜井的堵塞频次均较上一年同比下降了超20％。

表1 2#溜井近四年堵塞频次统计表

步骤2：控制溜井1空高不超过30m；

每隔1小时用测绳测量溜井1矿面距离上部井口的空高，当空高大于30m时，根据单位高度溜井的储矿量及每小时溜井底部给料机的放矿量，计算出每小时溜井上部采场的放矿量，调整溜井1空高到小于30m，既可及时了解溜井是否存在堵塞情况，又降低了溜井井口上端出现片帮风险。

步骤3：当溜井1发生堵塞使得空高连续5小时保持不变时，关闭溜井1上部采场和底部给料机停止放矿；

步骤4：由设置在溜井1侧壁的联络巷2向溜井内部通入空气；

步骤5：通气孔开启1h后，测量溜井1空高；

步骤6：溜井1空高与所述步骤3的空高仍相等时，开启底部给料机，放矿1h；

步骤7：关闭底部给料机，再次测量溜井1空高；

重复步骤6-7，直到溜井1空高大于所述步骤3的空高时，则完成溜井1堵塞处理，停止溜井1侧壁空气的通入，开启底部给料机和上部采场持续放矿；

所述步骤1和步骤2无先后顺序。

如图1所示，黑沟矿2#溜井侧壁总共设有3条联络巷，当溜井中形成平衡拱发生堵塞时，平衡拱下部形成负压空腔，此时空腔位置未知，空腔可能存在于任一联络巷处或者联络巷的上部（溜井最下端的联络巷到溜井底部的井筒区，因与底部给料机距离较近，持续放矿情况下，一般不会形成堵塞空腔），先通过溜井侧壁的联络巷通入空气，若溜井空高未发生变化，说明堵塞未疏通，空腔仍然存在，且空腔未处于联络巷处；接着再通过底部给料机间歇放矿（间歇放矿的目的是为了保障空高测量的准确性以及测量人员的安全性）将空腔拉到联络巷位置处，对空腔进行通空气补压，破坏平衡拱下方的支撑力，使得“拱”结构被破坏，矿石在重力作用下产生大量下落，溜井得以疏通，无需爆破和灌水，既有效避免了传统处理方式所带来的安全隐患，降低了溜井堵塞的处理风险，又避免了处理时对溜井井内结构的破坏，延长了溜井的使用寿命。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：

所述步骤4中的联络巷2内设置有与溜井隔断的挡墙4，所述挡墙4为砖结构，位于距离通风巷3的0.2~0.5米处，挡墙4的长为3.5米，高为3米，厚度为0.5米，所述挡墙4上设置有贯穿的通气孔，通气孔的直径为0.5米，通气孔远离溜井1井壁的一端处安装有用于控制通气孔通断的活动盖板5。所述活动盖板5的一边铰接在挡墙4上、另一边上设有卡位板6，卡位板6的一端转动安装在活动盖板5上，另一端连接有把手7，挡墙4上设置有与卡位板6相匹配的卡槽8。

当溜井出现堵塞，形成平衡拱和空腔，当平衡拱稳定时，反馈出空高连续5h保持不变，这时工作人员通过转动活动盖板上的把手，将活动盖板拉离通气孔表面，开启通气孔，将通风巷的空气由联络巷通入溜井中，破坏堵塞处的平衡拱，待溜井疏通后再转动把手，关闭通气孔。挡墙靠近通风巷利于空气的通入，挡墙远离溜井井壁，工作人员开启和关闭通气孔时，在通风巷内即可完成，无需进入联络巷和溜井，有效避免了意外人身伤害事故的发生，溜井堵塞处理便捷、安全。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：控制溜井中矿石的含水量小于5%且粉矿质量占比小于50%；

步骤2：控制溜井空高不超过30m；

步骤3：当溜井发生堵塞使得空高连续5小时保持不变时，关闭溜井上部采场和底部给料机停止放矿；

步骤4：由设置在溜井侧壁的联络巷向溜井内部通入空气；

步骤5：测量溜井空高；

步骤6：溜井空高与所述步骤3的空高仍相等时，开启底部给料机，放矿1h；

步骤7：关闭底部给料机，再次测量溜井空高；

重复步骤6-7，直到溜井空高大于所述步骤3的空高时，则完成溜井堵塞处理，停止溜井侧壁空气的通入，开启底部给料机和上部采场持续放矿；

所述步骤1和步骤2无先后顺序。

2.根据权利要求1所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述步骤1中含水量粉矿质量占比的控制方法，具体为：将采场的矿石按照成块性分类，测量每类矿石的含水量和粉矿质量占比，计算不同类别的矿石下放溜井的配比，组合下放溜井。

3.根据权利要求2所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述含水量采用水分测定仪进行测量，所述粉矿质量占比采用筛选粉矿称重的方式进行测量。

4.根据权利要求3所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述粉矿为粒径小于15mm的矿石。

5.根据权利要求1所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述空高为溜井矿面到上部井口的距离，空高大于30m时，根据单位高度溜井的储矿量及每小时溜井底部给料机的放矿量，计算出每小时溜井上部采场的放矿量，调整溜井空高到小于30m。

6.根据权利要求1所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述步骤4中的联络巷内设置有与溜井隔断的挡墙，所述挡墙上设置有贯穿的通气孔，所述通气孔远离溜井井壁的一端处安装有用于控制通气孔通断的活动盖板。

7.根据权利要求6所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述挡墙为砖结构，所述挡墙位于紧邻联络巷与通风巷的交汇处。

8.根据权利要求6所述的一种高深溜井堵塞预防及处理方法，其特征在于，所述活动盖板的一边铰接在挡墙上、另一边上设有卡位板，卡位板的一端转动安装在活动盖板上，另一端连接有把手，挡墙上设置有与卡位板相匹配的卡槽。