1、天井施工方法介紹及安全管理建議一天井施工主要方法簡介在我國地下礦山屬于高危行業，而地下礦山中天井掘進又更具危險性，據統計地下礦山中天井工程量約占礦山總工程量的15%左右，占采切工程量的30%以上，是形成回采礦塊必不可少的工程，也有為了通風、行人、溜礦、放料等專門施工的天井。用于形成礦塊的天井施工高度多為30m-50m,少數施工也可以達到70m,均屬于低天井，只有少數企業為了莫項特定功能而施工超過70m高度的高天井。目前我國地下礦山天井掘進可分為井內施工方法和井外施工方法兩大類。井內施工方法有普通法、吊罐法和爬罐法；井外施工方法有深孔法和鉆孔法。采用井內施工法時，工人需要進入井筒內作業，普通法有

2、被淘汰的勢頭，吊罐法正得到推廣應用，而爬罐法、深孔法和鉆井法試驗性地得到應用。下面對幾種天井施工方法進行簡要介紹：1普通法施工天井普通法是沿用已久的老方法，由于其對操作工人能力要求較低，不受巖石條件和傾角的限制，并且簡化了裝巖和排水工作，因此在低矮天井施工中得到了廣泛應用。該方法一般都是自下而上掘進，如“圖”所示，天井劃分為兩間，一間供人員上下的梯子間；另一間專供積存爆下來的石硝用，具下部裝有漏斗閘門，以便裝車。圖2-M普通法掘進天井示意圖，F二卷三二6二漏斗口7二生蘭室：與察二度j11工梯子同“采用普通法掘進天井，如果按正規方法施工每個循環都要搭、拆工作臺，都要搬運設備和器材，每隔幾個循環又

3、要搭、拆安全棚，延長管線，裝配梯子間和巖石間，因此勞動強度較大，掘進速度慢、工效低、材料消耗大。從安全角度上容易發生天井炮煙中毒、墜井和重物打擊事故。因此從發展上該方法有被淘汰的趨勢。但是由于其技術要求簡單，適應性強，中小礦山應用普遍，因此短期內不可能淘汰，并且對于不適宜采用其他方法施工的短天井、軟巖或地質構造發育的破碎帶中掘進需要支護的天井、傾角常變的探礦天井等還將長期存在。2吊罐法掘進天井吊罐法掘進天井，實現了鑿巖、裝巖、運輸、提升等機械設備的配套使用，形成了一條完整的機械化作業線，不但改善了作業條件，減輕了勞動強度，而且使掘進速度與工效有了大幅度的提高，為礦山持續均衡生產提供了有利條件。

4、目前國內的山東、吉林等多省市均有廠家生產配套設備。吊罐法掘進天井的實質如“圖”所示。它的特點就是以吊罐代替普通法中的鑿巖工作臺，同時又作為提升人員、設備、工具和爆破器材的容器。為此，在采用此法掘進天井時，首先要在天井斷面中央打一個直徑100300mm的中心孔，以貫通上下兩個中段。然后在上中段安裝提升絞車1（游動或固定）。借此絞車和通過中心孔的鋼絲繩升降吊罐。在吊罐的作業平臺上完成鑿巖、裝巖和聯線等作業。放炮前把吊罐下放到天井下部平巷中去避炮。放炮通風后，將吊罐提升至工作面進行打眼，同時在下部平巷用裝巖機裝巖。圖3L3吊罐法掘進天井示意圖一1KW動跤主帛2Kmi提吳言=總；4二裝君M：5K斗式轉

5、加;6GL-778工式不管及豆毒9二之心孔與普通法掘進天井比較，吊罐法掘進天井有如下的一些優點：(1)用普通法掘進天井，在作業前，工人需要架設鑿巖工作臺、安全棚和梯子；作業時，工人要攜帶機器和爆破器材爬梯子，勞動強度甚大。而吊罐法掘進天井，由于以吊罐代替了鑿巖工作臺，同時又兼作人員、設備、工具、材料等的提升容器，因而在掘進時不需要架設鑿巖工作臺、安全棚和梯子，人員、設備等由吊罐直接提放，故使工人勞動強度大大減輕。(2)普通法掘進天井，爆破后炮煙不易迅速排由，工人常有炮煙中毒的危險；而吊罐法掘進天井，由于可以利用中心孔進行混合式通風，因而可以迅速地排除炮煙，從根本上杜絕了炮煙中毒事故，使作業條件

6、大為改善。(3)吊罐法掘進天井比普通法機械化程度高，工序簡單，輔助作業時問短，爆破效率高(由于有中心孔做爆破自由面)，因而大大地提高了天井掘進速度和工效。(4)由于吊罐法不需要架設鑿巖工作臺、安全棚和梯子，因此與普通法相比，可以節省木材90%以上。(5)設備輕便靈活，使用方便，結構簡單，制造維護容易，有利于推廣使用。從上所述，可見吊罐法是一種多、快、好、省掘進天井的方法。但是，該法只適用于中等以上硬度(f>8),不需要支護的穩定巖層中，在松軟、破碎的不穩定巖層中不宜采用。同時要求天井傾角不應小于65°,否則，將給吊罐運行帶來極大困難，甚至還可能產生翻罐事故。吊罐法雖然可用于掘進

7、高達200m的高天井，但生產實踐表明，隨著天井高度的增大，吊罐法的優點顯著降低，特別是掘進高天井時，中心孔的偏斜率不易控制，使井筒位置難以達到設計要求。所以，從控制天井方向和改善掘進技術經濟指標由發，采用吊罐法掘進天井的高度，一般以3060m為宜采用吊罐法掘進天井，也存在以下一些缺點和問題：(1)不適于高天井、盲天井和傾角小于65的斜天井的掘進，因此，其使用范圍受到限制。5(2)在薄礦脈中，沿脈掘進斜天井時，由于中心孔的偏斜難以控制，一般容易使天井脫脈掘進，不但對探礦不利，還給采礦貧化率和損失率帶來影響。3爬罐法掘進天井利用爬罐法掘進天井是國內外大型礦山掘進天井的又一種方式。其特點是：爬罐在井

8、筒內升降，不是借助上中段安裝的絞車來實現，而是用自身的驅動裝置沿著天井頂板鋪設的導軌升降，因此可以用來掘進傾角大干45的各種彎度的高天井，由于它不必鉆鑿中心孔，所以還能掘進盲天井。用爬罐法掘進天井的概況如“圖”所示。它是用爬罐本身的驅動裝置沿著天井頂板鋪設的導軌升降。主爬罐上到工作面上，人可立于主爬罐上進行鑿巖爆破工作。利用輔助爬罐可以使天井工作面與井下取得聯系，以縮短掘進過程中的輔助作業時間。圖二L】L旭理法掘迸天井示意圖，I一會7強：3:切笈7果.m一甘金主；境:理吃飛密敘號甚至；。不語號產壽裝置-a7點分三莓一是率港打；g二r至；地二設寄賣蓑正宜,工工不大并，爬罐法能掘進高天井、盲天井，

9、也能掘進傾角較小的天井，又可用于掘進需要支護的天井，因此它的適應性強。正因為這樣，爬罐法在國外應用較廣。我國曾從瑞典引進STH5L型風動爬罐，先后在幾個礦山進行了試驗，并取得了一定的成效。重慶礦山機器廠為了適應礦山發展的需要，結合我國的具體情況對該設備進行了改進設計，重慶機械廠等多家均制成了由電力或風力驅動的爬罐。采用此法作業較吊罐法安全，機械化程度高，人員的勞動強度不大。但是這種方法的設備投資大，掘進前的準備工程量大，成本也高，設備的維護檢修也較復雜，工作面的通風效果不及吊罐法，粉塵大，風動爬罐還受到風壓的限制使其不能掘進高天井。因此在我國只有一些大型礦山實驗性使用，民營及小型礦山使用較少。

10、4深孔爆破法掘進天井深孔爆破法掘進天井，就是用深孔鉆機按天井斷面尺寸，沿天井全高自上向下或自下向上鉆鑿一組平行深孔，然后分段爆破，形成所需要的天井，見“圖”。這種方法施工時的最大特點是：工人不進入井筒內作業，一般不受巖層破碎與否的限制，所需的設備較少，人員的作業條件和安全獲得了顯著改善。深孔爆破法掘進天井，適用范圍較廣，在技術上是可行的，其工藝基本上是成功的。圖2-244深孔爆破法掘進天井示意EP1二高孔拈力；工二拒機靈篤；$二六井工4不當埔工二5二噸建生二13工拽建好二一aV三鉆孔的質量和速度是決定深孔爆破法掘進天井能否成功，能否迅速發展的一大關。鉆孔的質量標準是：鉆孔偏斜率要小，孔與孔之間

11、要保持平行。當前，我國多采用YQ100、YZ90及FJH700以及遵化產的SKZ120深孔鉆機進行鉆孔。此法目前國內山東一些礦山試用情況較好，用于高度在50m以內，傾角在4590°的天井掘進。這種方法的主要問題是難于在高天井中使用，這是因為天井高穿孔速度慢，鉆孔的偏斜更大，很難使各個深孔平行。再就是在爆破工藝上，由于使用不多，好多規律沒有弄清，因此爆破效果不夠好。5鉆進法掘天井鉆進法掘進天井，是用特制的回轉鉆機在天井的全深鉆一個直徑200300mm的導向孔，然后擴大到天井的全斷面，這是一種真正使掘進工作全面機械化，人員不進入天井內作業的新方法。利用天井鉆機鉆進天井的方式有兩種如“圖”

12、：一種是把鉆機安在天井上部，先向下打導向孔，再自下向上擴大到天井全斷面，即一般所稱的上擴法；另一種方式是把鉆機安裝在天井底部，先向上打導向孔，而后向下擴大至全斷面，即下擴法。正二二二4天之姑吏在的不斗它三下式I七r；卻選壽號整上：工方亙=：3Kx二街人：:二年同三；三二M斗鉆進法是最近十多年才發展起來的一種掘進方法，但是發展很快。自1962年美國羅賓斯公司制成第一臺31R型天井鉆機(孔徑1m,鉆深60m)以來，由于設備和刀具的不斷改進，使用單位不斷增加。目前鉆機的最大孔徑已達3.6m,鉆深600m以上。我國內天井鉆機生產廠家也較多，多為2.0m直徑一下產品。鉆進法掘進天井有如下一些優點：(1)

13、采用鉆進法掘進天井時，不需要鑿巖爆破，工人不進入工作面，故作業安全，勞動條件好。(2)掘進天井的作業全部機械化，故掘進速度快、工效高。(3)天井是機械鉆進，成井質量好，井壁規整穩定，通風阻力小10(4)不受天井傾角的限制，可以鉆進高天井；在地溫高、漏水較大的情況下，其它方法更無法與之相比。鉆進法掘進天井還存在著如下缺點：(1)刀具的磨損大，成本較高。(2)設備投資和動力消耗大。(3)鉆機的重量大，不便于運搬，安裝工作量也大。(4)需要開鑿專門的碉室，天井上下都必須有通道天井鉆進法在我國已經有了十幾年的發展歷史，鉆井技術日趨完善，為我國天井施工法開辟了一條新的途徑。實踐證明，在中硬以下的巖石，鉆

14、井直徑小于2m,鉆井深度在60m左右的天并鉆進中，不論在工效、成本和月成井速度等技術指標方面都取得了令人滿意的效果。但是這種方法的設備投資在，維修費用高，輔助工程量大，刀具費用高，設備運轉率不高，使使用范圍受到了一定的限制。以上五種天井施工方法應該是均有成功使用的范例，但對于哪種方法更適合，還要具體情況具體對待。二我市地下礦山天井施工主要現狀及改進建議我市屬于礦山大市，屬非金屬地下礦山多為急傾斜礦體為主，但生產系統又多以民營小礦山為主，機械化水平較低，一線職工及管理人員素質和能力普遍不高，因此天井施工還都在使用普通法掘進。只有寬城建龍礦業試用鉆進法掘天井，但因為工序復雜、搬遷安裝困難、成本較高

15、，因此也只在少數溜井和通風天ii井中使用，其他地點沒有推廣。吊罐法、爬罐法及深孔爆破法在我市還沒有應用點。由于吊罐法、深孔爆破法工藝較為成熟，優勢明顯，建議可以有選擇的推廣使用，鉆進法掘天井也可以在有條件礦山使用。傳統的普通掘進法施工天井，適應了低素質職工群體和礦體、工程傾角多變化的現狀，但由于使用中沒有執行正規的流程，加之企業安全管理不到位，帶來了不少安全隱患。突生表現為掘進爆破不通風或已高壓風代替局扇通風、施工中不設置梯子間和溜渣間、不架設安全棚和操作臺，進而發生天井炮煙中毒、墜井和重物打擊事故。由于普通法施工天井技術要求簡單，適應性強，中小礦山應用普遍，因此短期內不可能淘汰，并且對于不適宜采用其他方法施工的短天井、軟巖或地質構造發育的破碎帶中掘進需要支護的天井、傾角常變的探礦天井等還將長期存在。一種傳統方法的改變，需要人員技術能力的提高和對新技術認識并接受的過程，在這個過程中普通法施工天井還是主要方法，因此提由以下幾點建議：1改進傳統施工方法，建