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井巷掘進安全技術(shù)

  
評論: 更新日期:2011年06月21日

 為了勘探和開采礦床開掘,在礦體或圍巖中開掘坑道的過程。稱為井巷掘進。礦山井巷包括豎井、斜井、平硐、天井、盲井、平巷和硐室等。

  一、井巷工程類

  1、平硐:直接通達地面的水平巷道。

  2、豎井:垂直于水平面并直通地面的巷道,也稱井筒。不直接通達地面的豎井稱為盲豎井。

  3、斜井:與水平面有傾斜夾角直通面的巷道。沒有直通地表出口的斜井稱為盲斜井。

  4、斜坡道:斜坡道是一種傾角較小的斜井,它和斜井的區(qū)別在于斜井的提升運輸設(shè)備為軌道礦車、箕斗和皮帶運輸機等,而斜坡道主要是行駛無軌設(shè)備及車輛,如汽車、柴油機車、拖拉機等。根據(jù)斜坡道線路的布置形式有直線式、螺旋式和折返式三種。

  5、通風(fēng)式:專門用于通風(fēng)(進風(fēng)或回風(fēng))的直通地面的巷道,有時也用于運送材料或兼作安全出口,有垂直、傾斜和水平等多種形式。

  6、溜礦井:用于上部階段向下部階段溜放礦石的垂直或傾斜巷道,一般傾角在300以上。

  7、充填井:用于向井下采空區(qū)輸送充填材料的巷道。

  8、石門:連接井筒與礦床的水平巷道。

  9、平巷:在巖石或礦石中不直接通達地面的水平巷道。

  10、井底車場:在井筒與石門連接處開掘的巷道和硐室的總稱。它是轉(zhuǎn)送人員、礦石、設(shè)備、材料的樞紐站,也是井下排水和供電的轉(zhuǎn)換中心。

  井巷工程是礦山基本建設(shè)的主要項目,也是生產(chǎn)礦山進行采礦準(zhǔn)備和生產(chǎn)勘探的主要工程,是礦山穩(wěn)定、持續(xù)、均衡生產(chǎn)的保證。因此,礦山生產(chǎn)中,必須貫徹“采掘并舉、掘進先行”的方針。

  二、井巷維護原則

  井巷圍巖的穩(wěn)定性主要取決于圍巖應(yīng)力和巖體強度。因此,井巷維護的基本原則是盡可能利用和提高圍巖的自身強度和改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài),合理選擇井巷施工工藝及支護方式。

  1、合理選擇井巷位置。在生產(chǎn)條件允許下,井巷位置應(yīng)選擇在地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較好的穩(wěn)定巖體中,要避開松軟破碎巖層,特別是含水易膨脹及化學(xué)蝕變巖層;井巷走向應(yīng)盡可能與巖層構(gòu)造應(yīng)力的主應(yīng)力方向平行,在褶曲地帶應(yīng)避免布置在背斜或向斜軸部;大斷面的井巷和硐室不應(yīng)布置得過于緊密;應(yīng)盡量避免將井巷布置在采場上部和中間的應(yīng)力集中區(qū),以減少采礦后巖石移動的影響。

  2、采用合理的施工工藝。井巷圍巖是一種天然的、無代價的承載結(jié)構(gòu),在掘進中應(yīng)盡量采用光面爆破等先進爆破技術(shù),以減少放炮對圍巖的震動和破壞。井巷支護應(yīng)積極采用錨噴支護,以提高圍巖巖體強度,防止強度,防止圍巖風(fēng)化,充分發(fā)揮其自承能力。

  3、合理地選擇支架類型。對于以變形地壓為主的巷道,應(yīng)選擇可縮性大的柔性支架,如錨噴支護、可縮性鋼支架或在剛性支架中夾可縮性材料(橡膠、木磚)等。這種支架對大的變形地壓能作暫時退讓,以減少作用在支架上的壓力,又能限制圍巖產(chǎn)生過大的變形,防止圍巖產(chǎn)生松脫破壞。對于以松動地壓為主的巷道,則可選用有足夠強度的剛性支架來支撐松動巖石的重量,如石材砌碹、鋼木支架、鋼筋混凝土支架等。

  4、選用合理的斷面形狀。在井巷的平直周邊上,往往容易出現(xiàn)拉應(yīng)力;在井巷周邊的拐角處存在很大的剪應(yīng)力;井巷的高寬比對圍巖應(yīng)力分布有很大影響,井巷越高,巷道兩側(cè)暴露面積就越大,側(cè)壓力就越大;井巷越寬,巷道頂部的壓力也越大。因此,應(yīng)根據(jù)圍巖應(yīng)力的特點選擇合理的斷面形狀。從承壓能力看,圓形與橢圓形井巷最好,直墻拱形、三心拱形次之,而梯形、矩形斷面較差。

  5、相鄰兩個井巷應(yīng)該有一定的距離,以防止產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。因巖體開掘后產(chǎn)生應(yīng)力重新分布,故一般兩個巷道之間的巖柱應(yīng)是巷道最大尺寸的5倍以上。

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