豎井掘進(jìn)設(shè)備簡(jiǎn)介

豎井掘進(jìn)設(shè)備包括鑿巖、裝巖、提升、排矸、懸吊、排水、通風(fēng)設(shè)備，以及鑿井井架和工作盤等結(jié)構(gòu)物 。

主要包括鑿巖機(jī)和鉆架。井筒掘進(jìn)用的鑿巖機(jī)，根據(jù)所使用的動(dòng)力分為氣動(dòng)和液壓兩種。氣動(dòng)鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，維修方便。但噪聲大，液壓鑿巖機(jī)鉆速快，動(dòng)力消耗少，噪聲小。無(wú)排氣污染，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。礦山廣泛使用氣動(dòng)鑿巖機(jī)，深度在2m以內(nèi)的錢眼，采用手持式鑿巖機(jī)。中國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制鉆架配重型鑿巖機(jī)，如環(huán)形鉆架可掛12-24臺(tái)氣腿式鑿巖機(jī)，傘形鉆架是一種氣、液聯(lián)動(dòng)的鉆架，配有6-9臺(tái)導(dǎo)軌式重型高頻鑿巖機(jī)，鉆速大，能在堅(jiān)硬巖層中鉆深孔。

20世紀(jì)50年代初，中國(guó)研制了NZQ-10型抓巖機(jī)，但由于斗容小，手動(dòng)操作，效率較低。70年代以來(lái)。中國(guó)又先后研制了斗容為0.4-0.6m³的環(huán)形軌道式、中心回轉(zhuǎn)式和靠壁式抓巖機(jī)，以及長(zhǎng)繩懸吊式抓巖機(jī)系列，提高了裝巖速度?？勘谑阶r機(jī)，工作時(shí)掛靠在并壁上，其機(jī)械化程度高，抓巖能力大，單獨(dú)懸吊，使用維修方便，但對(duì)松軟破碎房層不適用;中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)與吊盤相連，其機(jī)械化俘度高，抓巖能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，占井筒面積小。操作方便。但吊盤荷重大，抓巖時(shí)臂桿頻繁回轉(zhuǎn)，不夠安全，適用于并筒凈徑4-7m，環(huán)形軌道式抓巖機(jī)掛在吊盤下面。其機(jī)械化程度高，抓巖能力大，使用方便、但吊盤荷重大。井下維修不方便，適用于凈直徑為5-8m的井筒，長(zhǎng)繩懸吊抓者機(jī)操作方便，生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布置，壓風(fēng)耗量少，噪聲低，但人工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于凈徑為5-8m的井筒 。

建井期間通常采用纏繞式卷筒提升機(jī)。多為臨時(shí)提升機(jī)，礦井建成后，需搬至新建井處繼續(xù)使用，因此要求設(shè)備尺寸不能過(guò)大，安裝、拆卸、運(yùn)輸方便，一般不設(shè)地下室，采用雙鉤提升時(shí)，要求調(diào)繩方便。中國(guó)常用提升機(jī)有JK系列JT系列和XKT系列及鑿井專用提升機(jī)JKZ系列，有單滾筒和雙滾筒。穩(wěn)車借助穩(wěn)繩用來(lái)懸吊吊盤、各種管路及電纜等，其提升速度較慢，穩(wěn)車分單筒穩(wěn)車和雙筒穩(wěn)車。鑿井設(shè)備的懸吊有兩種方法，一是單筒穩(wěn)車用單繩懸吊，如安全梯，放炮電纜。另一種是雙筒穩(wěn)車，用雙繩懸吊同一設(shè)備，如吊盤、吊泵。風(fēng)筒等，或者兩臺(tái)單筒穩(wěn)車共同懸吊。

井筒涌水量小于1m3/h時(shí)，可用風(fēng)動(dòng)潛水泵將井底水窩水直接排至吊桶內(nèi)提出，常用的風(fēng)動(dòng)潛水泵有F-15-10，L-17-70型，也可用潛水電泵，有QY型系列等。當(dāng)井筒涌水量超過(guò)吊桶排水能力時(shí)，設(shè)吊泵排水，吊泵所占井筒面積小，常用的有NBD30/250，NBD50/250型，揚(yáng)程為250m，排水量分別為30m³/h，50m³/h。超過(guò)250m井深時(shí)，在井筒適當(dāng)位置設(shè)轉(zhuǎn)水站，轉(zhuǎn)水站設(shè)臥泵，下部用吊泵接力排水 。

常用BKJ系列軸流式通風(fēng)機(jī)，井內(nèi)懸吊的風(fēng)筒有金屬、膠質(zhì)和玻璃鋼三種，直徑為0.4-1.0m，井筒開(kāi)鑿時(shí)多用壓入式通風(fēng)，在深井及大直徑井筒中，采用混合式通風(fēng)。

在井筒施工期間，矸石由吊桶提出后，多使用自卸汽車直接排運(yùn)。亦有吊桶經(jīng)自動(dòng)翻矸裝置翻砰后，矸石經(jīng)溜槽放入礦車，由電機(jī)車牽引經(jīng)翻籠，排至矸石場(chǎng)。如有條件，盡量利用永久排矸設(shè)備 。

根據(jù)井筒直徑、深度和懸吊設(shè)備數(shù)量和荷重選用井架。它能安全地承擔(dān)施工荷載，保證足夠的過(guò)卷高度、角柱跨距和天輪平臺(tái)尺寸滿足運(yùn)輸及天輪布置的要求。

豎井施工需要設(shè)置封口盤、固定盤、吊盤、穩(wěn)繩盤等結(jié)構(gòu)物。封口盤即井蓋。其作用一是防止物體從井口落入井內(nèi)，保護(hù)井下施工人員安全；二是作為升降人員上下材料和裝拆各種管路的工作平臺(tái)。為安設(shè)測(cè)量錘線車，在封口盤下4.0-6.0m處設(shè)置固定盤。吊盤是專為豎井并筒砌壁和保護(hù)工作面人員安全而設(shè)置的鋼結(jié)構(gòu)工作盤，中國(guó)多采用雙層吊盤。有的礦井用3-4層盤，前蘇聯(lián)和南非使用過(guò)6-9層盤。當(dāng)豎井平行作業(yè)時(shí)，為拉緊穩(wěn)繩。保護(hù)掘進(jìn)工作面人員安令，在吊盤與工作面之間，增設(shè)穩(wěn)繩盤 。2100433B

側(cè)翼豎井開(kāi)拓法是將主豎井布置在鐵礦石礦體走向一端的端部圍巖或下盤圍巖中的開(kāi)拓方法，此時(shí)從豎井向鐵礦石礦體開(kāi)掘階段石門后只能單向掘進(jìn)階段運(yùn)輸平巷，故礦井的基建速度慢。側(cè)翼豎井開(kāi)拓一般在下列條件下采用：

（1）礦床的地質(zhì)和地形條件只允許在側(cè)翼布置豎井。

（2）鐵礦石礦體走向長(zhǎng)度不大，地下運(yùn)輸費(fèi)用的增加和開(kāi)拓時(shí)間加長(zhǎng)的缺點(diǎn)不突出。

（3）采用側(cè)翼豎井時(shí)可使地下運(yùn)輸方向與地面運(yùn)輸方向一致，減少地面運(yùn)輸費(fèi)用。

豎井開(kāi)拓法主要開(kāi)拓巷道采用豎井的開(kāi)拓方法稱豎井開(kāi)拓法。當(dāng)鐵礦石礦體傾角大于45°或小于15°，且埋藏較深時(shí)，常采用豎井開(kāi)拓。由于豎井的提升能力較大，故常用于大中型礦井。豎井開(kāi)拓法在礦床開(kāi)采中被廣泛采用。

豎井內(nèi)的提升容器可以是罐籠或箕斗，或既有罐籠又有箕斗，這些井筒分別稱為罐籠井、箕斗井和混合井。罐籠提升靈活性大，但生產(chǎn)能力低，箕斗井提升能力大，但不能提升人員和材料，裝礦、卸礦系統(tǒng)復(fù)雜。

一般認(rèn)為，鐵礦石年產(chǎn)量在30萬(wàn)噸以下，井深在300m左右時(shí)，采用罐籠提升；鐵礦石年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)噸，深度大于300m時(shí)，通常采用箕斗提升；當(dāng)開(kāi)拓深度較大、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工困難時(shí)，為減少開(kāi)拓工程量和適當(dāng)減少井筒數(shù)目，可考慮采用混合井。

豎井根據(jù)其與鐵礦石礦體的位置的不同有下盤豎井、上盤豎井、側(cè)翼豎井和穿過(guò)鐵礦石礦體的豎井四種。