斜井斜坡道
我国西北、西南地区的中小型矿井中,斜井开拓的比重约占80%。广东、广西、湖北、 江西等省以中小型矿井为主,斜井开拓也占一定比重。
3.1机械化配套
80年代以来,随着开采深度、矿井井型和斜井断面加大,为适应斜井快速施工的要求,施工设备也向大型方面发展。阳泉矿区贵石沟矿主斜井全长1140m,掘进断面为19.03m2,采用0.9m3耙斗机,6m3箕斗和24m3矸石仓。斜井一年到底,创大断面斜井月成井150.7m的好成绩。1991年6月在大同矿区马脊梁新高山主斜井施工中,掘进为15.02m3,采用1.2m3耙斗机,8m3箕斗和40m3矸石仓创月成井376.2m的好成绩,突破日本大断面斜井月成井352m纪录。而后又在云冈南翼回风斜井、主斜井以及忻州窑回风斜井的施工中,采用同样设备月平均进尺分别达到120.8m、230m和244m。以上述情况可以看出,不论是中小断面,还是大断面深斜井,在快速施工中,从设备配套到管理我国都积累了丰富的经验。
多年来斜井施工技术虽有提高,但尚需进一步完善施工设备的配套,研制新型凿岩、装载设备,提高钻眼、装岩生产率,加强锚喷支护质量控制,,实现砼支护施工机械化,改进排水设施,优化作业方式及劳动组织,以进一步加快速度,提高工程质量,提高工效。
3.2、掘进机械化作业线
斜井施工由于受井筒倾角的制约,给装岩、提升、排水等工序带来一定的难度,我国斜井施工60年代以前一直处于落后状态,设备虽有改进,但速度不快。自1965年耙斗装岩机在平巷施工中得到推广后,随着斜井快速施工的发展,将耙斗装岩机略加改装并于70年代应用于斜井装岩,从而大大提高了斜井掘进的装岩效率。经多年的不断改进和提高,初步形成了一套比较成熟的掘进机械化作业线,即多台风动气腿式凿岩机凿岩、耙斗式装岩机装岩、箕斗提升、矸石仓排矸,以及布孔仪布孔、激光仪指向测量、潜水泵排水、局部通风机通风的作业线。
(一)多台风动气腿式凿岩机凿岩
使用导轨式凿岩机有助于推广深孔光爆,但在斜井施工中,使用凿岩台车调车困难、使用钻装机,又不能使钻眼与装岩两大要工序平行作业。目前所生产的液压气腿式凿岩机钻眼速度虽高,但其后部配备的工作车影响装岩工作。因此,国内外斜井快速施工,仍以使用多台风动气腿式凿岩机同时作业为主。
(二)耙斗装岩机装岩
在斜井施工中,为了配合箕斗提升,加长了耙斗装岩机的卸料槽;为防止机体下滑,在两侧增设了两根可调整高度的支撑,在后部增设了大型卡轨器。根据快速施工及掘进断面加大的需要,耙斗装岩机的斗容从0.15m3、0.17m3、0.18m3改为标准系列0.3m3、0.6m3、0.9m3、1.2m3。其中P120B型耙斗装岩机技术生产率高达120~180m3/h,为适于大容积箕斗提升,轨距改为1500mm。
(三)箕斗提升
1958年大同、淮南、阳泉矿区开始使用2~2.5m3前卸式箕斗排矸,1960年鸡西、鹤岗矿区开始使用1.2m3后卸式箕斗排矸,1969年峰峰矿区开始使用无卸载轮前卸式箕斗排矸,随后在涟邵、铜川、阳泉等矿区快速施工中得到广泛推广,其容积也增大为2.5m3、6m3。1990年大同矿区将前卸式箕斗容积加大为5~8m3,以满足大断面斜井快速施工的需要。近年来,甘肃华厅矿区开始使用密封闸门型后卸式箕斗。
(四)矸石仓排矸
由于提升矸石的不均匀性和排矸运输的不连续性,需要有一定容积的矸石仓,以缓解矸石的运转,确保井下掘进工作面不间断施工。为此,快速施工中矸石仓容几,从早期的2~7m3,增为目前常用的10m3、24m3、40m3。据统计,在一般排矸运输能力条件下,装岩、提升综合能力(m3/h)与矸石仓容积(m3)比例关系为1:(0.6~0.85)。根据地形条件,矸石仓与矿车环行轨道运输或与自卸式卡车运输配合使用,可满足快速施工的要求。
(五)激光仪指向测量
(六)潜水泵排水
3.3.支护机械化作业线
斜井施工中,支护与掘进两大工序工时消耗比例在顺序作业时,一般为1:(2~1.5),但在施工中,常采取掘、支平行作业,因之,支护作业一般不在占用成井时间,特别是锚喷支护的推广和支护机械化程度的提高,斜井施工速度明显加快,并且形成了具有我国特色的支护机械化作业线。
斜井支护,采用锚喷机械化作业线,实行远距离管路输送射砼,我国已有成功经验,最大输送距离已超过1000m,是加快斜井施工速度的一项重要措施,施工中应注意以下问题