箕斗斜井中新型双岔溜井的设计
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箕斗斜井中新型双岔溜井的设计
摘要:本文主要增对箕斗提升斜井井头卸载溜井位置,单一溜井储料,为解决单一溜井储矿方式节省一条提升斜井的目的下,对双岔溜井的研究和设计,解决深部矿山两条矿石提升斜井和废石提升斜井问题。
关键词:双岔溜井、溜井
一、前言
在以往的箕斗斜井卸矿中储矿方式为单一溜井储矿,矿石、废石必需分别卸储,工程投资量大,同时影响中段矿石和废石的运输及卸载时间,严重制约了箕斗斜井提升能力发挥,单一的溜井储矿方式,往往达不到箕斗斜井设计的提升能力,为解决单一溜井储矿方式,减少工程投资,以减少中段矿石、废石运输卸载时间,最大限度发挥箕斗斜井的提升能力。在多次箕斗斜井溜井设计方案中为节省一条提升斜井提出了双岔溜井的设计方案,经多年的生产实践,新型双岔溜井方式可实现矿石、废石快速卸载,为其他矿山箕斗溜井方式的选择提供可借鉴经验。
二、新型双岔溜井设计原则及考虑因素
新型双岔溜井设计首先需要严格执行国家和行业的有关标准、规程、规范以及国家现行法律法规的相关要求,充分利用现有供电、供水、供风等生产设施、生活设施和设备的原则,在技术上可行、安全上可靠、经济上合理的前提下,提高施工工艺和技术装备水平,以提高劳动生产率和促进技术进步。同时,新型双岔溜井设计也要准守贯彻节能和充分利用能源的原则,选用节能降耗设备,以降低矿、废石提升成本,提高效益[1]。
新型双岔溜井设计过程中不能随便设计,其一定要根据相关参考因素来进行设计工作的约束与调整。其主要考虑因素为:(1)曲轨卸矿口至下部装矿口高度却定,高度过矮影响曲轨卸载口下部缓冲梁台数过少,矿石、废石对下部分料
车冲击过多,造成分料车使用寿命过短,高度过矮影响储料段储料过少,储料段
储料量不少于两列矿车有轨运输、4辆矿用卡车运输量。设计中为节省斜井工程
量斜井倾角控制在28-30°之间;(2)箕斗斜井及双岔溜井工程必需布置在岩石
稳固地段,在设计前必须做工程勘查,以免造成后期支护工程费用高;(3)矿石、废石两溜井壁之间距离大于4m,距离过小导致后期使用过程中两井被矿石、
废石击穿联通,两溜井壁之间距离过大也会导致分料车及分料角度过缓,影响矿石、废石下行流动性[2];(4)储料段下部的放料设备选折,在大多矿山应用比较成熟的放料设备有两种,一种是液压推杆放料闸门,另外一种是震动给料机,两
种放料设备各有优缺点,液压推杆放料闸门安装简单,价格便宜,实用性强等优点,液压推杆放料闸门放料时出料不均匀,时间使用久了关不住细粒料等缺点。
震动给料机给料均匀时间稳定,对细粒料出矿流畅,皮实耐用等优点,震动给料
机安装复杂,小断面巷道难以运输,需要把设备扯散到现场拼装,价格相对液压
推杆放料闸门要贵得多;(5)在设计中建设方有预算条件下建议推选震动给料
机[3]。
三、双岔溜井设计
1、双岔溜井工程组成:
上部卸载曲轨卸载硐室、上部卸载井、分料车硐室、分料车安装硐室、矿石
分岔井、废石分岔井、矿石储矿段、废石储矿段、装矿平巷、矿、废石井检查井、储矿段检查平巷组成。
2、双岔溜井设备配置:
卸载曲轨及卸矿架、缓冲梁(38kg钢轨)、分料车、分料车轨道、7.5kw电
机式液压推杆、2吨电动检修葫芦、装矿设备(液压推杆放料闸门或震动给料机)。
3、布置形式:
实用新型在箕斗提升斜井上部卸载溜井采用双叉溜井的布置形式,即在箕斗
卸矿口下部箕斗斜井的一侧或者两侧分别布置一口废石溜井、一口矿石溜井,成
倒“Y”状布置。矿、废石提升至箕斗斜井卸载段,由卸载口卸入,卸载口下方
的分流小车由液压杆控制,箕斗操作控制硐室根据提升物料的种类(矿石或者废石),控制小车把物料分流至相应的溜井中。
4、分流装置的制作:
小车规格:3300×1604×1495mm(长×宽×高),其中上部两个分流口规格
均为1200×1200mm,下部分流口规格均为700×800mm;小车底盘采用16#槽钢焊
接制作,框架采用10#槽钢焊接制作,分流框钢板采用16mm钢板焊接制作。小车
架设在轨距为1290mm的38kg钢轨上,小车左右活动由1.2m行程的液压推杆控制,液压推杆的操作端设置在箕斗绞车操作硐室。为便于分流小车的安装与检修,分流层设置为三心拱断面,断面规格3.0×3.0m,巷道长度约18.5m,另设置一
条断面规格为2.0×2.0m的巷道与箕斗斜井相联通,作为本层的第二安全出口。
双岔溜井剖面示意图
四、生产实践及对比
新型双岔溜井设计已在云锡某矿山16#箕斗斜井工程项目推广应用,提升量
为1000吨,矿石700吨、废石300吨。16#箕斗斜井2020年6月开始设计,
2020年11月工程开始动工,2021年8月竣工。箕斗斜井及双岔溜井系统工程量
约1378m、14200m³,工程投资900万元,设备投资106万元,安装及其他费用
218万元,工程总投资为1224万元。
没有新型双岔溜井的情况下需做两条单料提升斜井,一条700吨矿石提升斜井,一条300吨废石提升斜井。箕斗斜井加双岔溜井和两条单料提升斜井方案对比后,两条单料提升斜井工程量约2700m、23000m³,工程投资1457万元,设备投资120万元,安装及其他费用343万元,两条单料提升斜井工程投资为1920万元。
箕斗斜井加双岔溜井使用后已解决单一溜井、单一提升问题,在工程上节省了一套箕斗提升斜井及溜井系统,工程量节省1322m约8800m³,工程节省投资550万元,节省设备投资14万元,节省安装及其他费用125万元,合计节省投资689万元。
五、小结
新型双岔溜井已在云锡某矿山成功应用。彻底解决了过去单料箕斗提升斜井提矿石就不能提废石、直到上部溜井放空矿石才能提升废石的困境,同时缩短了中段采出矿石和中段巷道开拓掘进废石运输卸载时间,实现矿、废石可同时段运输和卸载。
箕斗斜井加双岔溜井和两条单料箕斗提升斜井从功能性及经济性比较后,箕斗斜井加双岔溜井比两条单料提升斜井工程投资减少38.3%,设备投资减少
11.6%,安装及其他费用减少36.4%,合计节省投资36.2%。在地下矿山箕斗斜井提升中,新型双岔溜井解决了箕斗斜井只能提单一物料难题,从功能性及工程估算投资优势比较明显,新型双岔溜井应用为其他矿山提供可借鉴经验。
参考文献:
[1]陈桢宇,张乐乐,薛田喜,曲相屹,孙彬彬.前卸式箕斗在盲斜井施工中的应用[J].中国矿山工程,2013,42(03):32-33+41.
[2]刘梦秋,谷新建,郑剑洪.多级倒段反斜井矿仓连接技术在板溪锑矿的应用[J].黄金,2011,32(08):35-37.
[3]刘治清.斜井箕斗提升方式的浅析[J].冶金矿山设计与建
设,2000(03):15-18.DOI:10.13402/j.gcjs.2000.03.004.