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井巷掘进与支护

发布时间:2019-05-05 浏览数:34

开采地下矿藏之前,须按合理的采区巷道布置,开凿一定数量的井筒、巷道,通达矿床或煤层;如围岩不稳,还须进行支护;这项作业总称井巷掘进与支护,也称井巷工程。矿井井巷用于提运矿石或煤、矸石、人员、材料、设备和通风、排水、铺设管线等。硐室多布置在井底车场或运输巷道一侧,有的作为工作场所,如值班室、调度室、等候室等;有的作仓库,如装载矿仓或煤仓、水仓、消防材料库、炸药库等;有的还安装机电设备如水泵房、变电所、破碎机等。

金属矿山或煤矿矿井的建设,包括井巷、土建、机电设备安装三类工程。其中,井巷工程因受井下同时掘进工作面数目的限制,是影响矿井建设总工期的主要方面。井巷工程量依据矿体的埋藏深度和赋存条件、矿井生产规模、矿井开拓方式、开采方法等的不同而变化。提高矿井施工速度,抓住建井连锁工程,做好三类工程的综合平衡,是保证矿井早日投产的关键。

凿井立井井筒是矿井的咽喉。井筒工程量约占井巷工程总量的5~10%,而井筒工期却占建矿或建井总工期的30~55%。因此,加快井筒施工速度,对加速矿井建设具有重要意义。平巷、斜巷工程量一般约占井巷工程总量的90%左右,其中平巷工程量约占井巷工程总量的70%,应选择合理的施工方案,组织快速掘进,以缩短建矿工期。井筒施工根据岩层稳定程度和涌水量大小,采用普通凿井法和特殊凿井法。前者用于稳定、含水量较小的地层;后者用于不稳定的含水地层和含水量大的稳定岩层。

普通凿井法 根据围岩稳定程度、井筒直径、井筒深度、涌水量大小、施工设备条件等因素,选取作业方式:①长段单行作业;②长段平行作业;③短段单行作业;④掘、砌、安一次成井等。单行作业所需掘砌设备较少,组织管理较简单,适用性较广;平行作业设备较多,组织管理较复杂,但成井速度较快。

特殊凿井法 根据临时加固井筒围岩或隔绝井筒涌水方式和破岩特点,凿井方法分为:降低水位法、板桩法、冻结凿井法、注浆凿井法、矿山钻井法、沉井法、混凝土帷幕法等。特殊凿井法的选择,取决于井筒所穿过的含水层深度、涌水量大小、土层或岩层赋存状况及物理力学性质、施工设备的技术条件等,有时也可用两种特殊凿井法配合施工。

巷道掘进 广泛采用一次成巷法,即将掘进、永久支护和水沟掘砌在一定距离内(50~100m)顺序完成。有条件时还应铺设永久轨道、安装永久管线。

井巷掘进通常采用凿岩爆破法,其工序包括:凿岩或钻眼、装药、爆破、通风、装岩、转载、运输、提升等。

支护如围岩不稳定,须进行支护。根据围岩稳定程度、涌水量、断面形状和大小、服务年限等因素,选择喷射混凝土、锚杆、金属钢筋混凝土或石材等支护形式。

20世纪50年代后,中国井巷掘进技术得到迅速发展,施工机械化程度不断提高,井巷施工速度逐步加快1973年,立井最高月成井 174.82m,1974年,斜井最高月成井705.3m,1977年岩巷最高月成巷1403.6m。煤炭工业部吴京在井巷快速掘进、锚喷支护等方面有所贡献。