天井施工方法

3.2 脚手架法
掘进时由于天井四壁不可能十分平整，常常是 凹凸不平，因此在架设脚手架横管时，注意将 一头支撑到天井壁上，并要使上层与下层交错 开分别支撑到天井壁上，这样才能确保脚手架 牢固，不易被落下的碴石打坏。与锚杆法相反， 该方法适用于矿岩破碎不稳，易片帮冒落的地 段。它的优点是架设脚手架施工方便、劳动强 度低、速度快、不需要木材，减少了木材消耗， 对保护森林、保护环境具有十分重要的意义。
2 国内常用短天井掘进方法评述 木支架法
木支架法掘进天井一般用于矿岩破碎、稳 固性差地带，目前在一些中小矿山仍有运 用。它是在普通法的基础上演变出的一种 工艺过程较简单的天井掘进方法，其工艺 过程基本与普通法相同，不同之处是不象 普通法那样搭设人行间和碴石间。
2 国内常用短天井掘进方法评述
每次放炮、通风结束后井四壁架设木框支 架。架设支架一般采用(150一200 mm圆木， 每个支架由4根立柱和4根横梁组成。立柱 支架高度为2 m,4根横梁采用亲口搭接，横 梁与立柱之间用马钉固定。 掘进时先在天井一侧挂临时垂直梯子，用 铁丝绑扎在横梁木上。天井掘进结束后每 隔3架支架设休息平台，拆除临时梯子并搭 成斜梯。
安装游动绞车、电铃及电话
试验 选 在 东采区的140m中段2#巷TJ5 一2天井。该天井为探矿天井，所穿过 的围岩主要为矽卡岩、构造角砾岩， 次为混合岩及混合花岗岩，岩石普氏 系数为f=8一10,属中等稳固。
2 吊罐天井试验
安装游动纹车之前，要先将中心孔上部孔 口的浮石清理干净，必要时孔口上端还应 加设套管。套管的外围还应浇灌混凝土， 使孔口高于上部巷道底部水平，以确保水 不进入中心孔，不影响天井工作面人员的 工作。在安装绞车时，首先要铺设3m长的 轨道，轨道应与主运输轨道断开，轨道不 仅要铺设水平，而且在绞车游动时钢丝绳 应始终对准中心孔。
2 吊罐天井试验
2.3试验准备工作
检修设备由于 矿 山 现 有的吊罐及游动绞车已
购臵多年，因此对设备的检修尤为重要。 (1) 在检修游动绞车时，除了对运转部位润滑及 绝缘部位绝缘处理外，最主要是检修刹车闸相 关部件，确保其运转灵活，安全可靠。 (2) 检修华一1型吊罐时，由于矿山现有的4台吊 罐存放时间较长，吊罐原有的风动气腿子失灵， 为了确保试验的安全，试验组提出改造加固吊 罐新办法。
3 吊罐天井试验关键技术 预防中心孔堵塞的有效措施
1) 尽可能控制中心孔的偏斜率，超过设计 指标不预验收。 2) 为了避免中心孔上部孔口的松散岩石掉 人孔内，最好事前将这些松散岩石清理干 净。另外，在孔口周围用混凝土或方木围 成一个围墙，如果孔口岩石比较破碎，则 宜在孔口下一节护壁金属管(或胶皮管)， 以保护孔口破碎岩石不掉人孔内。
2 国内常用短天井掘进方法评述
风、水管采用胶皮软管，每次凿岩、装药结束 后将风水管、电缆线放到井下保存好，工作平 台用的木板(一般为3块)侧立绑扎于横梁上，凿 岩机绑扎于横梁下面以防爆破废石将其打坏。 爆破、通风、清碴结束后，支架工开始支架工 作，所需木料用挂在天井中央的麻绳吊运到上 部。支架架设完以后，便于进行下一循环的打 眼工作，钻工先利用麻绳将风、水管、电缆、 钎钢等吊运上去，然后便可开始下一循环作业。
2 吊罐天井试验
2.2试验所需设备
华一1型吊罐1台，游动绞车1台， HCX-3型防爆电话2部，220V电铃2 个，36V电铃1个，15.5mm钢丝绳 60m，电话线及电缆线若干，KD 一100型钻机1台，配重锤1个。
2 吊罐天井试验
2.3试验准备工作
组建专业队伍 吊罐 天 井 的 掘进，需要多工种协调作业。 为了确保试验成功，应选派技术熟练，责 任心较强的工人参加试验，每台吊罐配备 凿岩工2名，出渣工3名，绞车工1名，伺罐 工1名
2 吊罐天井试验
开凿必要的硐室
吊罐 天 井 掘进时所需的硐室有:绞车铜室、吊 罐避炮硐室、钻机硐室等。硐室的个数及规格 尺寸，一般应决定于中心孔钻凿的方向。矿山 现有的KD-100型钻机，自上向下钻凿中心孔， 因此，在掘进吊罐天井时，只需在天井上部打 一钻机硐室(可兼作绞车硐室);由于矿山大部分天 井均在穿脉中开凿，所以天井下部吊罐避炮硐 室可以利用穿脉巷道兼之。
3 吊罐天井试验关键技术
4) 掏槽眼的装药量一般要多装；岩石 软时可少装，相反要多装，一号掏槽 眼甚至可以装到炮眼长度的90%。 5 )当中心孔穿过破碎带或断层时，应 事先灌注水泥浆，待凝结硬化时，用 深孔钻机钻通中心孔。
3 吊罐天井试验关键技术
中心孔堵塞后处理方法
首先 ， 应弄清楚堵塞的部位及原因， 然后提出处理办法。具体办法如下: 1) 中心孔个别大块堵塞时，可采用重 锤冲击排除孔中堵塞岩石。这种方法 是在钢丝绳下端拴上铁锤或废钎杆放 人中心孔内，向堵塞物反复冲击，直 至把堵塞物排除为止。
天井施工
(一)小断面短天井 掘进方法
1 前言
20 世纪 70年代以后，许多国家十分重视天井掘 进技术、设备、工艺的改进，普遍推广使用爬 罐法、吊罐法，深孔法在天井掘进中的应用也 受到很大的重视。进人到80年代以后，钻井法掘 进天井得到了较大地发展，使天井掘进技术大 大向前推进了一步，掘进指标也不断更新。 我国金属矿山普遍使用吊罐法掘进天井，爬罐 法在少数矿山也有使用，对于高度小于50 m的短 天并，大多仍然采用普通法和木支架法掘进。
2 国内常用短天井掘进方法评述 评价
木支架掘进方法不像普通法那样要用木板隔出 人行间和碴石间，所以工艺相对简单，木材用 量也相对少一些。但每米天井的木材用量仍达 0.14 -0.15 m3，若掘1条50 m高的天井，需用木材 约7 m3。此外，掘进的天井为盲天井时，因坑内 潮湿木支架很容易腐朽，行人极不安全。当掘 进的天井为探矿天井，矿体探明后，由于木架 腐朽人员无法进人，也无法拆除，造成采矿不 能利用。
3 吊罐天井试验关键技术
吊罐天井掘进过程中常见的故障就是中心 孔堵塞。中心孔堵塞是多方面的，有的是 中心孔上部孔口掉下岩石引起堵塞，也有 的是由于中心孔内的岩壁比较破碎，爆破 震动时松动的岩石发生移动，以致中心孔 被堵塞;但比较常见的中心孔堵塞是由于爆 破方面(如炮眼间距和排距不合理，装药量 和起爆顺序不合理等)。
3.1 锚杆法 作业时将厚木板直接架在2寸钢管上， 打眼放炮结束后，将管缝式锚杆打人 预先打好的炮眼中，再将直梯子用铁 丝绑扎吊挂于天井壁。需要说明的是 这种方法是采用锚杆固定，因此要求 天井四壁的岩石稳固，易片帮冒落的 不稳岩石内禁止使用。
3.2 脚手架法 该方法与前面所述的木支架法原理一 样，不同的是将木架改为建筑用的脚 手架。为了减轻因放炮落下的碴石将 横管打弯，除了天井四角设竖向支管， 还要在天井四壁的中间增设竖向支管， 使竖向支管增加到8根。掘进中落下的 碴石容易将扣件打坏，所以最好在扣 件处用废用胶皮管包扎。
2 国内常用短天井掘进方法评述 普通法
该天井掘进方法是我国矿山长期使用的一 种传统方法，一般是自下而上进行掘进的， 它不受岩石条件和天井倾角的限制，天井 划分为两间，一间供人员上下的梯子间， 另一间专供积存爆下的碴石用。其下部装 有漏斗闸门，以便装车。
2 国内常用短天井掘进方法评述
掘进时，每循环架设1个工作台，工作台距 工作面约2m左右，凿岩、装药、联线都是 在工作台上进行，工作面每推进6一8m移 动1次安全棚，同时安装梯子平台和梯子， 用隔板隔开人行和碴石间，并接长风水管。 因该方法要用木板搭设人行间和碴石间， 因此工人劳动强度大，消耗木材多，作业 时间长。
2 吊罐天井试验 电铃和电话分别安装在绞车硐室及TJ5 一2天井下口附近。电话线及电铃电缆 线从已透TJ5一4天井下放，经140m中 段主巷到达TJ5-2天井下口。 为了电铃不丢点及作业安全，要求在 绞车硐室及天井TJ5 - 2下口处安装 220V电铃，随吊罐上下用36V电铃。
2 吊罐天井试验
以上准备工作完成后，在天井下口 向存放吊罐的穿脉方向劈1.5 - 2.0m 斜面，以利于吊罐的上下;然后用 普通法掘进两茬炮，待渣出净后开 始用吊罐法掘进天井。
2 吊罐天井试验 钻凿中心孔
吊罐法掘进天井的关键性工程是中心孔的 钻凿质量，本试验要求中心孔直径不小于 90mm，钻孔偏斜率不超过2 % (即偏离中 心孔的距离与天井的高度之比)。通过实际 钻凿的6个中心孔来看，只要工人了解中心 孔所穿过的岩性变化，掌握进钻技巧，中 心孔的质量是能够保证的。
2 吊罐天井试验
2 国内常用短天井掘进方法评述
普通法工艺复杂，搭设工作台、人行间和 碴石间耗时费工，木材消耗量大，每米天 井需用木材约0.2一0.25时，木材的加工、 搬运、架设都要消耗很多的人力、木材和 时间。 这两种方法都存在工艺复杂、木材消耗量 大的缺点，尤其在我国目前实行封山育林、 木材紧缺的形势下，探索出一种适用于中 小型矿山掘进短天井工艺，显得十分必要。
3 吊罐天井试验关键技术
3) 布臵掏槽眼时，应根据岩石的具体情况， 调整掏槽与中心孔之间的距离。当岩石坚 硬时，它们之间的间距以100-200mm为宜; 在软岩中约为200-300mm。掏槽眼要尽可 能平行于中心孔，眼深也要根据岩石的软 硬来确定。在硬岩中掏槽眼应较其它炮眼 深l00mm;在软岩中掏槽眼应较其它炮眼浅 l00mm左右。
2 吊罐天井试验
2.4 吊罐天井施工工艺
吊罐法掘进天井，就是先在天井全高沿天 井中心线钻一个直径为90-l00mm的钻孔， 在天井的上水平安放绞车，绞车上的钢丝 绳沿中心孔下放，钢丝绳的下端系一人员 工作的吊罐，吊罐的升降借绞车提升和下 放钢丝绳来实现。
2 吊罐天井试验 工人立于吊罐上进行钻眼、装药、堵 塞、联线；人员、材料、机具的上下 也是借绞车提升或下放吊罐来完成。 爆破时，将吊罐下放到天井下部去避 炮，钢丝绳则暂时提升到上部，当用 通风机排除炮烟之后，工人再次上到 工作面，并重新进行钻眼时，天井下 部可同时装岩作业。
3 吊罐天井试验关键技术
2)如果天井未掘通段只有10m以内时发生堵 塞，可用高压风或高压水排除堵塞物。 3) 用垂锤法不能排除堵塞物时，可用3-6个 小药包捆在一起(试验中曾用过9卷炸药捆 绑在短钎杆上来处理中心孔堵塞)，用30m 或20m长的导爆管把炸药包放到堵塞位臵 之后用火雷管引爆。这样，不但可以确保 中心孔的完好，而且还可以充分利用炸药 的爆破能量，尽快地处理通中心孔。
4 结语
以上介绍的几种方法中，木支架法和锚杆 法在甘肃陇南一带的小矿山中普通使用， 近两年来，由于国家严禁采伐树木，木材 来源紧张，在陇南洛坝矿推荐并试验采用 建筑脚手架掘进天井，现已采用此方法掘 进天井85条，效果十分理想。
(二)吊罐天井的试验 与应用
1 引言
黑龙江省老柞山金矿自建矿以来，一直应用普 通法上掘天井。由于矿山地处林区，林木资源 丰富，支护木材便宜，使用普通法掘进天井在 经济上是合适的。但是，随着矿山周围木材的 短缺，支护用的木材涨价及掘进普通天井过程 中常有炮烟熏人及浮石砸伤人员等事故。这不 但对矿山井下工人的安全构成极大威胁，同时 也给矿山经济效益及社会效益带来负面影响。 因此，矿山决定试验和应用吊罐法掘进天井是 十分必要的。
2 吊罐天井试验
2.1试验基础条件
吊罐天井在老柞山金矿曾试验过几次，均 由于吊罐孔太小(孔径60mm)，经常卡孔或 堵孔而没有成功。但是，无论是工人还是 技术人员都积累了一定的经验，这对本次 试验是有利的。矿山于1995年曾购买4台华 -1型吊罐，只需检修即可使用，用于打吊 罐中心孔的KD-100型钻机配件齐全，可以 钻凿直径90mm钻孔。
3 短天井掘进新工艺
为了克服上述两种方法的一些缺点，在参 照一些矿山天井掘进工艺的基础上，摸索 出两种新的短天井掘进工艺，它们的优点 是不用材料，工艺简单，节省大量木材、 人力和时间。
பைடு நூலகம்
3.1 锚杆法
这种方法不是利用支架吊挂梯子，而是采 用锚杆吊挂梯子和作业平台，即每隔2m在 天井壁四角打4个深度600-800 mm的炮眼， 向下倾角15-200,以防锚杆滑出。并在准备 挂直梯的一壁上打两个同样的眼以挂梯子， 然后用一头弯成环形的28 mm圆钢插入到 炮孔内，用数根8号铁丝拧成1根环，将2寸 钢管吊于锚杆上。