井筒安全道

中文名稱

井筒安全道

英文名稱

reserve way;escape way

定　　義

由井筒經(jīng)井頸部通達(dá)地面的人行通道。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），礦井建設(shè)（二級(jí)學(xué)科），井巷工程設(shè)計(jì)（三級(jí)學(xué)科）

罐道在井筒中的作用就是提供提升容器的導(dǎo)向作用，消除提升容器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的橫向擺動(dòng)和扭曲。罐道按其結(jié)構(gòu)形式的不同，分為剛性罐道和柔性罐道兩種，剛性罐道包括木罐道和型鋼罐道，柔性罐道包括鋼絲繩罐道。礦井深度較淺時(shí)多采用木罐道，但由于其強(qiáng)度低，易腐蝕，使用年限較短，且更換頻繁，造成成本加大，因此在較深的井筒中逐漸就較少使用了。鋼軌罐道，屬型鋼罐道，也是在井深較淺的礦山使用，但隨著提升速度的提高，考慮鋼軌罐道在承受側(cè)向水平的載荷作用下，其側(cè)向剛性和截面系數(shù)較小，容易造成提升容器產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向擺動(dòng)，因此在2006 年《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》制定中就不再允許新建礦山中使用鋼軌罐道，而剛性罐道也就僅為兩項(xiàng)，木罐道和型鋼罐道。型鋼罐道有多種形，有用鋼板焊接而成的組合鋼罐道，有用型鋼焊接而成的組合鋼罐道，還有矩形空心型鋼組合罐道。型鋼罐道以其剛性和截面系數(shù)較大的優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，在礦山建設(shè)中應(yīng)用較多的多為整體軋制的方鋼罐道，重量輕，便于安裝，可提高施工速度，同時(shí)能保證提升容器的正常穩(wěn)定運(yùn)行 。

井筒立井

立井井筒基巖施工是指在表土層或風(fēng)化巖層以下的井筒施工，根據(jù)井筒所穿過的巖層的性質(zhì)，主要以采用鉆眼爆破法施工為主。根據(jù)井筒掘砌作業(yè)方式的不同，井筒鉆眼爆破法的主要施工工序包括鉆眼爆破、抓巖提升、卸矸排矸和砌壁支護(hù)等。

我國立井井筒基巖施工機(jī)械化水平有了很大的提高。以深孔光爆、設(shè)備大型化、支護(hù)機(jī)械化和注漿堵水打干井為主要內(nèi)容的鑿井技術(shù)有了長足的發(fā)展。使我國立井井筒施工出現(xiàn)了一個(gè)嶄新的面貌，為加快建井速度，改善勞動(dòng)條件，提高工效提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保證。

1、鉆眼工作

在整個(gè)鉆眼爆破工作中，鉆眼所占的工時(shí)最長。加快鉆眼速度、加大眼深、提高眼孔質(zhì)量，以及提高鉆眼的機(jī)械化程度為其主要發(fā)展方向。為適應(yīng)立井施工的要求，鑿巖機(jī)應(yīng)具有鉆速高、扭矩大、適應(yīng)性強(qiáng)和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的特點(diǎn)。

2、爆破工作

爆破工作主要包括爆破器材的選擇和爆破參數(shù)的確定，并編制爆破圖表和說明書。

3、裝巖工作

裝巖是立井井筒掘進(jìn)循環(huán)中最重要的一項(xiàng)工作，它既費(fèi)時(shí)又繁重，約占掘進(jìn)總循環(huán)時(shí)間的50%～60%。因此，提高裝巖效率和機(jī)械化水平是加快立井施工的關(guān)鍵。

4、提升及排矸

立井井筒施工中，為了排除井筒工作面的矸石、下放器材、設(shè)備以及提放作業(yè)人員，應(yīng)在井內(nèi)設(shè)置提升系統(tǒng)。這套提升系統(tǒng)稍加改裝，還應(yīng)能服務(wù)于車場巷道施工和井筒永久裝備。鑿井提升系統(tǒng)選擇是否合理，不但直接影響鑿井裝矸作業(yè)和鑿井施工速度，而且還會(huì)影響建井后期工作的順利開展。

鑿井提升系統(tǒng)由提升容器、鉤頭聯(lián)接裝置、提升鋼絲繩、天輪、提升機(jī)以及提升所必備的導(dǎo)向穩(wěn)繩和滑架等組成。鑿井期間，提升容器以矸石吊桶為主，有時(shí)也采用如底卸式下料吊桶和下料框等容器。當(dāng)轉(zhuǎn)入車場和巷道施工時(shí)，提升容器則由吊桶改為鑿井罐籠。

立井開鑿時(shí)，為了懸掛吊盤、砌壁模板、安全梯、吊泵和一系列管路纜線，必須合理選用相應(yīng)的懸吊設(shè)備。懸吊系統(tǒng)由鋼絲繩、天輪及鑿井絞車等組成。

井筒平巷

當(dāng)巷道在薄煤層中掘進(jìn)時(shí)，為了保證巷道的使用高度，必須挑頂或挖底。因此，在巷道斷面上既有煤層，又有巖層。當(dāng)巖層占掘進(jìn)工作面積1/5～4/5 時(shí)，即稱為煤－巖巷道。煤－巖巷道施工方法與巖巷和煤巷的施工方法基本相同。

1、鉆眼爆破

鉆眼爆破工作是一項(xiàng)主要工序，質(zhì)量好壞，對(duì)巷道掘進(jìn)進(jìn)度、規(guī)格質(zhì)量、支護(hù)效果、掘進(jìn)工效和成本都有很大影響，因此必須采用最優(yōu)的施工工藝參數(shù)，才能獲得最佳的施工效果。

鉆眼爆破的主要技術(shù)發(fā)展趨勢是發(fā)展中深孔、光面爆破和斷裂成型（刻槽）爆破技術(shù)。增加眼深，完善深孔直眼掏槽方式，減少炮眼數(shù)量，加快鉆眼速度和提高爆破效率?，F(xiàn)代工程是以每米巷道所需的鉆爆工時(shí)最短、炮眼利用率最高和光爆質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)施工效果。

2、裝巖與運(yùn)輸

裝載與運(yùn)輸是巷道掘進(jìn)中勞動(dòng)量大，占循環(huán)時(shí)間最長的工序，一般情況下它可占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的35%～50%。

70 年代以來，我國先后研制成功耙斗裝巖機(jī)、側(cè)卸式裝巖機(jī)、蟹爪裝巖機(jī)及立爪裝巖機(jī)，其中根據(jù)煤礦特點(diǎn)研制的耙斗裝巖機(jī)，因具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、造價(jià)低、可靠性好和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前我國煤礦巷道掘進(jìn)的主要裝載設(shè)備。

近些年來，配套的轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備也在不斷研究改善，先后出現(xiàn)了QZP-160 型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、SJ-80與SJ-44 可伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)、ZP-1 型膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)等，以及S4、S6、S8 型梭式礦車和ILA、CCJ 型倉式列車以及5t 以上防爆型蓄電池電機(jī)車。以上多為從工作面運(yùn)出矸石的設(shè)備，同時(shí)也發(fā)展了可向工作運(yùn)輸材料的膠帶輸送機(jī)、鋼絲繩牽引卡軌車和鋼絲繩牽引單軌吊車。

井筒斜井

到上世紀(jì)八十年代我國的斜井快速施工已形成了具有中國特色的機(jī)械化作業(yè)線和設(shè)備配套方式。作業(yè)方式和勞動(dòng)組織進(jìn)一步優(yōu)化，工效進(jìn)一步提高，施工技術(shù)取得較大發(fā)展。進(jìn)入新世紀(jì)以后，伴隨國家體制的改革和承包制的推行，斜井施工技術(shù)已進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

1、鉆眼爆破

（1）鑿巖機(jī)具的選擇

斜井基巖掘進(jìn)都采用中深孔全斷面一次光面爆破和拋渣爆破。斜井鉆眼采用導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)，雖然有助于實(shí)現(xiàn)深孔光爆，但鑿巖臺(tái)車的調(diào)車讓位需要較長的時(shí)間；使用鉆裝機(jī)又不能使鉆眼與裝巖兩大主要工序平行作業(yè)；生產(chǎn)的液壓氣腿式鑿巖機(jī)，鉆眼速度比較快，但其后部配備的工作車又影響裝巖工作。

（2）爆破參數(shù)的確定

①炮眼深度

為實(shí)現(xiàn)中深孔爆破，炮眼深度一般為2.0～3.5m 之間。炮眼的平均深度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)來確定，根據(jù)工作實(shí)踐來驗(yàn)證，最后定出合理的炮眼深度。

②炮眼數(shù)目

炮眼數(shù)量的多少，現(xiàn)場多根據(jù)斜井?dāng)嗝娲笮?、巖石性質(zhì)、炸藥性能等進(jìn)行試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)確定，在實(shí)踐中進(jìn)行調(diào)整，取得合理的炮眼數(shù)目。也可按平巷炮眼數(shù)目確定方法進(jìn)行估算。

（3）掏槽方式和炮眼布置

實(shí)現(xiàn)中深孔光面爆破，必須采用直眼掏槽或直眼與斜眼混合方式。直眼掏槽，過去在金屬礦山應(yīng)用較廣，主要用于堅(jiān)硬巖石的掘進(jìn)。

（4）裝藥結(jié)構(gòu)和爆破技術(shù)

斜井掘進(jìn)工作面中的炮眼都帶有一定傾角，工作面一般都有積水。因此，必須使用抗水炸藥。現(xiàn)場多采用水膠炸藥或2 號(hào)抗水巖石硝銨炸藥。為取得好的爆破效果，掏槽眼應(yīng)采用高威力炸藥連續(xù)反向裝藥，而周邊眼應(yīng)采用低威力炸藥或小藥徑炸藥連續(xù)反向裝藥，與平巷裝藥基本相同，只是底眼應(yīng)加大裝藥量，最后起爆底眼，實(shí)現(xiàn)拋渣。

2、裝巖提升

裝巖與提升是斜井井筒掘進(jìn)的主要環(huán)節(jié)，直接影響著掘進(jìn)速度。二者占掘進(jìn)循環(huán)的時(shí)間60%～70%，因此，國內(nèi)外的斜井施工都強(qiáng)調(diào)裝巖和提升的機(jī)械化程度及設(shè)備配套綜合能力的發(fā)揮。

3、支護(hù)技術(shù)

斜井永久支護(hù)，上世紀(jì)七十年代前多采用料石砌碹和混凝土支架支護(hù)，廣泛采用錨噴支護(hù)。采用錨噴支護(hù)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)解決好建立井口混凝土攪拌站、合理控制噴射工作風(fēng)壓、減少輸料管的磨損和防止管道擊穿、預(yù)防和處理管路堵塞等幾個(gè)問題。

井筒立井

立井井筒自上而下由井頸、井身、井底三部分組成。靠近地表的一段井筒叫做井頸，此段內(nèi)常開有各種孔口。井頸的深度一般為15～20m，井塔提升時(shí)可達(dá)20～60m。井頸以下至罐籠進(jìn)出車水平或箕斗裝載水平的井筒部分叫做井身。井身是井筒的主干部分，所占井深的比例最大。井底的深度是由提升過卷高度、井底設(shè)備要求以及井底水窩深度決定的。

這三部分長度的總和就是井筒的全深。

井筒斜井

不同用途的斜井，它們的井口結(jié)構(gòu)、井身結(jié)構(gòu)及井底結(jié)構(gòu)都有所不同。

斜井井筒和立井井筒一樣，自上而下分為井頸、井身和井底三部分。斜井井頸是指接近地面出口，井壁需要加厚的一段井筒，由筒壁和壁座組成。

斜井井筒是連接工業(yè)場地和井下各開采水平的主要進(jìn)出口，服務(wù)年限長，因此斜井多用混凝土砌碹或料石砌碹支護(hù)。近年來大多數(shù)斜井開始采用錨噴支護(hù)并取得了相當(dāng)好的效果，井口明洞部分多為碹體支護(hù)結(jié)構(gòu)。

井底是指井筒與車場水平的連接部分，對(duì)箕斗斜井和膠帶輸送機(jī)斜井而言，井底則是指井底裝載水平及井底水窩部分。不同類型的斜井，其井底結(jié)構(gòu)也不一樣。