斜井施工方案

4 斜井施工

斜井是矿山的主要井巷之一。斜井与竖井一样，按用途分为：主斜井，专门提升矿石；副斜井，提升矸石、升降人员和器材；混合井，兼主、副井功能；风井，通风和兼作安全出口。

斜井按提升容器又可分为胶带运输机斜井、箕斗提升斜井和串车提升斜井。各种提升方式所能适应的斜井倾角按表4-1选取。

表4-1 斜井井筒适用范围

斜井倾角是斜井的一个主要参数，在斜井全长范围内应保持不变，否则会给提升或运输带来不利影响。不但设计时应如此，施工时尤应力求做到坡度基本不变。

斜井上接地面工业广场，下连各开拓水平巷道，是矿井生产的咽喉。斜井可分为井

口结构、井身结构和井底结构三部分。

4.1 斜井井筒断面布置

斜井井筒断面形状和支护形式的选择与平巷基本相同，但斜井是矿井的主要出口，服务年限长，因此斜井断面形状多采用拱形断面，用混凝土支护或喷锚支护。

斜井井筒断面布置系指轨道(运输机)、人行道、水沟和管线等的相对位置而言。井筒断面的布置原则，除与平巷相同之外，还应考虑以下各点：

(1) 井筒内提升设备之间及设备与管路、电缆，侧壁之间的间隙，必须保证提升的安全，同时还应考虑到升降最大设备的可能性。

(2) 有利于生产期间井筒的维护、检修、清扫及人员通行的安全与方便。

(3) 在提升容器发生掉道或跑车时，对井内的各种管线或其它设备的破坏应减到最低限度。

(4) 串车斜井一般为进风井(个别也有作回风井的)，井筒断面要满足通风要求。

4.1.1 串车斜井井筒断面布置

通常断面内有轨道、人行道、管路和水沟等。无论单线或双线，人行道、管路和水沟的相对位置分为以下四种方式，如图4-1所示。

4.1.1.1 管路和水沟布置在人行道一侧

此种布置方式，管路距轨道稍远些，万一发生跑车或掉道事故，管路不易砸坏，而且管路架在水沟上，断面利用较好。缺点是出入躲避硐因管路妨碍，不够安全和方便，如图4-1a所示。

图4-1 串车斜井井筒断面布置方式

A一矿车宽度；C一非人行道侧宽度；D一人行道侧宽度

4.1.1.2 管路和水沟布置在非人行道一侧

这种情况下管路靠近轨道，容易被跑车或掉道车所砸坏，但出入躲避硐安全方便。如图4-1b所示。

4.1.1.3 管路和水沟分开布置，管路设在人行道侧。

这种布置方式与图4-1a相似，需加大非人行道侧宽度用以布置水沟。如图4-1c所示。

4.1.1.4 管路和水沟分开布置，管路设在非人行道一侧

这种布置方式与图4-1b相似，但人行道侧宽度应适当加宽，如图4-1d所示。

考虑到可能需要扩大生产和输送大型设备，现场常采用后两种布置方式，其缺点是工程量有所增大。

串车斜井难免可能发生掉道或跑车事故，故设计时应尽量不将管路和电缆设在串车提升的井筒中，尤其是提升频繁的主井，更应避免。近年来，有些矿山利用钻孔将管路和电缆直接引到井下。

当斜井内不设管路时，断面布置与上述基本相似，水沟可布置在任何一侧，但多数设在非人行道侧。

4.1.2

箕斗斜井井筒断面布置

箕斗斜井为出矿通道，一般不设管路(洒水管除外)和电缆，因而断面布置很简单，通常将人行道与水沟设于同侧。《安全规程》规定箕斗斜井井筒禁止进风，故其断面尺寸主要以箕斗的合理布置(尺寸)为主要依据。斜井箕斗规格如表4-2所示。

表4-2 金属矿斜井箕斗主要尺寸

箕斗容积/m3最大载重/kg

外形尺寸/mm

适用倾角/°最大牵引力/kN 轨距/mm

卸载

方式

自重/kg 长宽高

1.5

2.5

3.5 3.74 3190

6000

7050

4525

3968

3870

6130

1714

1406

1040

1550

1280

1280

1400

1740

20

30～35

20～40

65.7

73.5

900

1100

1200

1200

前卸

后卸

后卸

前卸

1840

2900

4050

3200

4.1.3 胶带机斜井井筒断面布置

在胶带机斜井中，为便于检修胶带机及井内其他设施，井筒内除设胶带机外，还设有人行道和检修道。按照胶带机、人行道和检修道的相对位置，其断面布置有三种方式(图4-2)。

图4-2 胶带机斜井井筒断面布置型式

a一人行道在中部；b一检修道在中部；c一胶带机在中部

A、F一提升设备至井帮的距离；B一胶带机宽度；C一人行道宽度；

D一矿车宽度；E一人行道在边侧时两提升设备的间距

我国当前多采用如图4-2a所示的形式，它的优点是检修胶带机和轨道、装卸设备以及清扫撒矿都较方便。

4.1.4 斜井断面尺寸确定

斜井断面尺寸主要根据井筒提升设备、管路和水沟的布置，以及通风等需要来确定。

(1) 非人行道侧提升设备与支架之间的间隙应不小于300mm，如将水沟和管路设在非人行道侧，其宽度还要相应增加。

(2) 双钩串车提升时，两设备之间的间隙不应小于300mm。

(3) 人行道的宽度不小于700mm，同时应修筑躲避硐。如果管路设在人行道侧，要相应增大其宽度。

(4) 运输物料的斜井兼主要行人时，人行道的有效宽度不小于1.2m，人行道的垂直高度不小于1.8m，车道与人行道之间应设置坚固的隔墙。

(5) 提人车的斜井井筒中，在上下人车停车处应设置站台。站台宽度不小于1.0m，长度不小于一组人车总长的1.5～2.5倍。

(6) 提升设备的宽度，应按设备最大宽度考虑，故设人车的井筒，应按人车宽度决定。

在斜井井筒断面布置形式及上述尺寸确定后，就可以按平巷断面尺寸确定的方法来确定斜井断面尺寸。

4.2 斜井井筒内部设施

根据斜井井筒用途和生产的要求，通常在井筒内设有轨道、水沟、人行道、躲避硐、管路和电缆等。由于斜井具有一定的倾角，因而无论轨道、人行道、水沟等的敷设均与平巷有别。

4.2.1 水沟

斜井水沟坡度与斜井倾角相同，断面尺寸参照平巷水沟断面尺寸选取。通常它比平巷水沟断面小得多，但水沟内水流速度很大，因此斜井水沟一般都用混凝土浇灌。若服务年限很短，围岩较好，井筒基本无涌水，也可不设水沟。

斜井水沟除有纵向水沟外，在含水层下方、胶带机斜井的接头硐室下方以及井底车场与井筒连接处附近，应设横向水沟。总之斜井整个底板不允许作为矿井排水的通道，相反，斜井中的水应逐段截住，引往矿井排水系统内。

4.2.2 人行道

斜井人行道与平巷不同，通常按斜井倾角大小的需要，设置人行台阶与扶手。台阶踏步尺寸可按表4-3选取。一般在倾角30°左右时，需要设置扶手。扶手材料常用钢管或塑料管制作，位置应选在人行道一侧，距斜井井帮80～l00mm，距轨道道碴面垂高900mm左右处。

有的斜井井筒利用水沟盖板作为人行台阶，既可使井筒断面布置紧凑，减少井筒工程量，又节省材料。利用水沟盖板作台阶有两种方式，如图4-3所示。图4-3a施工简单，台阶稳定，效果较好，但混凝土消耗量多；图4-3b混凝土消耗量较少，但施工较复杂，预制