姚澤春
(湖南辰州礦業(yè)股份有限公司, 湖南懷化市 419607)
中小型非煤礦山主要采用斜井開拓方式,斜井在礦山的生產(chǎn)運(yùn)行中擔(dān)負(fù)著重要的任務(wù)。由于斜井在礦山中的重點(diǎn)地位,從而使得斜井施工速度很大程度上影響了礦山的發(fā)展。
斜井開拓方式適用于緩傾斜礦體,特別是用于開采礦體埋藏深度不大而且礦體傾角為20°~40°的礦床。其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、中段石門短、基建工程量少、基建期短、見(jiàn)效快,但斜井生產(chǎn)能力低。
根據(jù)斜井與礦體的相對(duì)位置,可分為下盤斜井開拓方案和脈內(nèi)斜井開拓方案。下盤斜井開拓方案是將斜井布置在礦體下盤圍巖中,掘進(jìn)若干個(gè)石門使之與礦體相通,然后掘進(jìn)沿脈巷道或是脈外巷道。這種開拓方式不需要留設(shè)礦柱,井筒位于圍巖當(dāng)中,一般情況下,井筒的維護(hù)工程量較少。
脈內(nèi)斜井開拓方案是將斜井布置在礦體內(nèi),斜井靠近礦體下盤的位置,其傾角最好與礦體相同。這種開拓的優(yōu)點(diǎn)是不需要掘進(jìn)石門,開拓時(shí)間短,投產(chǎn)快;開拓過(guò)程中可以付產(chǎn)礦石,抵消部分掘進(jìn)費(fèi)用;脈內(nèi)斜井掘進(jìn)有助于進(jìn)一步探礦。其缺點(diǎn)是:礦體傾角不規(guī)則,尤其是礦體下盤不規(guī)則,井筒難于保持平直,不利于提升和維護(hù);為維護(hù)斜井安全,要留設(shè)礦柱。只有那些儲(chǔ)量較豐富且礦石價(jià)值不高的礦山,才可考慮這種方案。
斜井按其用途可分為主斜井、副井、探礦斜井等。主斜井主要擔(dān)負(fù)井下的礦石提升、材料下放,是上部主進(jìn)風(fēng)井及供風(fēng)、供電、供水、排水管路通道。副井主要擔(dān)負(fù)人員運(yùn)輸、材料下放、主進(jìn)風(fēng)井的任務(wù)。探礦斜井是井下的最深作業(yè)面,擔(dān)負(fù)井下的深部探礦工程,直接影響礦山的服務(wù)年限。
由于斜井的作用重大,因此斜井的掘進(jìn)速度很大程度上影響到礦山的任務(wù)與發(fā)展前景。
在以斜井開拓為主的礦山中,斜井工程常成為礦山的重點(diǎn)工程,所有其他工程都得以斜井為主,斜井掘進(jìn)中出現(xiàn)的各種困難成為制約礦山生產(chǎn)的主要問(wèn)題。
(1)對(duì)于同一斜井既要擔(dān)負(fù)上部的礦石提升,保證上部的正常生產(chǎn),又需加快下延速度,保證探礦進(jìn)度,延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限,從而出現(xiàn)相互之間的沖突。
(2)處于基建階段的礦山,卷?yè)P(yáng)房的掘進(jìn)安裝與井筒的掘進(jìn)相互影響,從而使得基建工程時(shí)間加長(zhǎng),影響投產(chǎn)速度。
(3)部分符合條件,不是最深部探礦斜井單一向下掘進(jìn)速度緩慢,影響工程建設(shè)工期。
(4)斜井井筒掘進(jìn)過(guò)程中與上部中段的掘進(jìn)相互影響,制約井筒下掘進(jìn)度。
(5)有的施工隊(duì)伍組織不利,斜井下延速度慢,很大程度制約斜井掘進(jìn)速度,對(duì)探礦工程造成一定影響。
面對(duì)斜井施工過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,可以采取以下方法進(jìn)行解決。
(1)斜井掘進(jìn)與提升的沖突。如在斜井向下延深施工的同時(shí),同一斜井的上部需擔(dān)負(fù)提升任務(wù),在斜井底部最近的一個(gè)中段,沿斜井向上15 m左右的位置掘進(jìn)一小卷?yè)P(yáng)機(jī)房,安裝1.0 m的卷?yè)P(yáng),負(fù)責(zé)提升斜井掘進(jìn)過(guò)程中的廢石。在中段內(nèi)掘進(jìn)雙車道車場(chǎng),用于放置斜井提升廢石的存放,礦車數(shù)量保障可裝完斜井掘進(jìn)一輪炮的廢石量。待斜井井筒掘進(jìn)廢石提升完畢后,再由斜井上部的大卷?yè)P(yáng)集中提升車場(chǎng)內(nèi)的廢石。這樣可解決斜井掘進(jìn)與提升之間的沖突,如圖1所示。
圖1 斜井掘進(jìn)中布置臨時(shí)小卷?yè)P(yáng)房及下部雙車道車場(chǎng)
(2)卷?yè)P(yáng)房擴(kuò)刷安裝工程與斜井井筒掘進(jìn)的沖突。在卷?yè)P(yáng)房的上部車場(chǎng)先安裝一臺(tái)施工小卷?yè)P(yáng),可有效解決兩者之間的沖突。由于小卷?yè)P(yáng)的提升速度慢,剛開始掘進(jìn)井筒時(shí),提升的矩離短,不會(huì)影響提升速度。在小卷?yè)P(yáng)的后方,掘進(jìn)斜井設(shè)計(jì)的卷?yè)P(yáng)房。這樣斜井的掘進(jìn)與卷?yè)P(yáng)的安裝不會(huì)出現(xiàn)沖突,大大縮短了斜井的建設(shè)工期,如圖2所示。
圖2 車場(chǎng)上部施工小卷?yè)P(yáng)的設(shè)計(jì)
(3)部分符合條件的斜井,向下掘進(jìn)速度慢。由最深部探礦斜井掘進(jìn)施工斜井的聯(lián)絡(luò)道,多中段施工,先掘進(jìn)下部的車場(chǎng),然后由下向上掘進(jìn)斜井井筒,從而大大提高斜井的下延速度,很大程度上節(jié)約了斜井的建設(shè)工期。
(4)斜井井筒掘進(jìn)與上部中段的巷道掘進(jìn)相互影響。在兩個(gè)相鄰中段的車場(chǎng)附近掘進(jìn)中段溜井,上部中段的掘進(jìn)巖石可通過(guò)溜井進(jìn)行存放,斜井提升完井筒掘進(jìn)的廢石后,在斜井打鉆的空隙集中提升上部溜井的廢石,從而可有效解決同一斜井井筒掘進(jìn)與上部中段探礦的相互制約,如圖3所示。
圖3 上部中段施工溜井的設(shè)計(jì)
(5)斜井施工隊(duì)伍組織不利,斜井下延緩慢,影響斜井進(jìn)度。合理組織施工隊(duì)伍,實(shí)行斜井施工循環(huán)作業(yè),由兩班掘進(jìn)隊(duì)組作業(yè)。斜井中的出渣與打鉆進(jìn)行分工,每班人員通過(guò)井下電話聯(lián)系,一班作業(yè)完成后,另一班人員立即進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)。通過(guò)積極的溝通,合理的安排,可大大加快斜井井筒的掘進(jìn)速度。另外,采取合理的激勵(lì)措施,也可大大提高作業(yè)人員的工作積極性,提高作業(yè)效率。
(1)同一斜井在向下延深施工的同時(shí),若又需擔(dān)負(fù)其他提升任務(wù),可通過(guò)增加小卷?yè)P(yáng)房解決相互的沖突;施工過(guò)程中小卷?yè)P(yáng)房上部一定要安裝擋車裝置,保證斜井掘進(jìn)過(guò)程中的安全。
(2)盡量創(chuàng)造條件進(jìn)行斜井的上掘,斜井上掘的掘進(jìn)速度要明顯大于下掘進(jìn)斜井的速度。
(3)斜井上掘時(shí),可安排多中段同時(shí)向上掘進(jìn),可大大縮短斜井的建設(shè)工期。
(4)斜井施工中,要安排專職的管理人員,負(fù)責(zé)施工過(guò)程的協(xié)調(diào),減少不同工種之間的影響。
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