(二)矿山井巷工程过渡期施工安排
井巷过渡期的施工内容主要包括:主副井短路贯通;服务于井筒掘进用的提升、通风、排水和压气设备的改装;井下运输、供水、通信及供电系统的建立;劳动组织的变换等等。
1、主副井短路贯通
临时贯通通常选择在主副井之间的贯通距离最短、弯曲最少、符合主井临时改装后提升方位和二期工程重车主要出车方向要求,以及与永久巷道或硐室之间留有足够的安全岩柱、并所开临时巷道能给生产利用。主副井短路贯通一般需1~2个月左右时间。
2、提升设施的改装
提升设施的改装一般遵循主井--副井的改装顺序。主、副井两个井筒到底贯通后,通常主井井筒临时罐笼提升系统改装。主井临时改装完毕后进行副井井筒的永久装备。
改装的主要原则:保证过渡期短,使井底车场及主要巷道能顺利地早日开工;使主副井井筒永久装备的安装和提升设施的改装相互衔接;改装后的提升设备应能保证井底车场及巷道开拓时期全部提升任务。
两个井筒子同时到底并短路贯通后,主井先改装为临时罐笼提升。此时,由副井承担井下临时排水及提升任务。临时罐笼改装一般需半个月左右时间。完成主井临时罐笼改装后,副井即进行永久提升设施安装。包括换永久井架(或井塔),安永久提升机等,并一次建成井口房。对于钢井架、一般提升机改装需半年左右;采用井塔、多绳摩擦轮提升机,需要一年左右。等副井安装完毕后,主井即可进行永久提升设备安装。
3、运输与运输系统的变换
井巷过渡期运输与运输系统的变换,按照主井改装临时罐笼来考虑时,一般可以分为以下几个阶段:
(1)主副井未贯通期:主副井到底后,对主副井贯通巷道掘进,一般仍用吊桶提升。
(2)主井临时罐笼改装期:主副井贯通后,副井进行吊桶提升,主井进行临时罐笼改装,这时井下一般采用V形矿车运输。
(3)主井临时罐笼提升期:这一时期副井正进行井筒永久装备,并由主井临时罐笼提升,故多采用 U 形矿车运输。此时地面应设有临时翻罐笼进行翻矸,从翻罐笼到排矸场之间用 V 形矿车进行运输排矸。
(4)主井临时罐笼、副井永久提升期:视情况适当安排主井永久装备时间。
(5)主井永久装备、副井永久罐笼提升期:此时为井底巷道开拓任务量最大的时候,应充分发挥副井提升能力,满足井下巷道开采任务的提升需求。
4、通风系统的改装
井筒到底后,当主、副井未贯通前,仍然是利用原来凿井时的通风设备、设施进行通风。主副井贯通后,应尽早形成主井进风,副井出风系统。通风设施的改装有三种方案:
(1)将主井风筒拆除,同时延长副井风筒,并在主、副井贯通联络巷内修建临时风门。它适用于井深较浅的浅井。
(2)将副井内原有风筒拆除,在主井临时罐笼改装时保留一趟风筒,将主井扇风机移到井下主副井贯通联络巷内,实现主井进风、副井出风的通风系统。此方案能增加有效风量,通阻较小,适用于深井条件。
(3)在高瓦斯矿井条件下,应采用封闭主井井架,在主井地面安装主要扇风机,形成主井回风,副井进风的全矿井负压通风系统。
通风系统改造时应注意同时串联通风的工作面数量最多不得超过三个。为避免多工作面串风,可采用抽出式通风或增开辅助巷道。
5、排水系统改装
过渡期的排水设施改装一般可分为三个主要阶段:
(1)主副井联络巷未贯通前,仍然利用原有的凿井排水系统,分别由主副井水窝作为临时水仓排水。
(2)主副井短路贯通后,主井改装临时罐笼期间,井底排水系统利用副井井底水窝和副井排水系统排水或在副井马头门位置设置临时卧泵排水,主井涌水由卧泵排到副井井底。
(3)主井临时罐笼提升、副井永久装备期,可在副井马头门外施工壁龛或是直接在巷道一侧安装安设临时卧泵,由主井井底吸水,经敷设在主井井筒中的排水管将水排出地表。当涌水量较大时,可扩大主、副井联络巷,作业临时泵房和变电所,甚至另开凿临时水仓。
6、其他设施的改装
在井底车场施工时,还要解决好井下的压风供应及供电、供水、通信、信号、照明等工作。
主副井贯通后,应考虑在井底车场内(一般在临时泵房附近)设临时变电所,以供水泵、绞车、扇风机等高压用户用电。
(三)矿井建设二三期工程的施工 矿井一期工程以井筒工程为代表,其施工内容包括井筒及相关硐室掘砌施工和主、副井短路贯通等工程。二期工程主要以巷道为代表,按施工区域划分为主、副井施工区和风井施工区。主、副井施工区的二期工程,主要指井底车场及各类硐室、主要运输石门、井底矿仓、运输大巷及有关硐室和采区下部车场、采区矿仓、上下山等井巷工程及辅轨工程。风井施工区的二期工程,主要指风井井底临时车场、回风石门、总回风巷,以及由风井施工的上下山、交岔点、硐室和铺轨工程。
1、井底车场巷道施工安排
保证主副井短路贯通与关键线路工程不间断地快速施工,同时提高连锁工程的掘进速度和改善其施工条件、提高矿井抗灾能力所必须的巷道。在考虑安全前提,综合平衡。如提升矿井抗水灾的能力;改善通风条件;形成环形车场,提供运输能力等工程应优先考虑。
2、井底车场硐室施工安排
(1)与井筒相毗连的各种硐室(马头门、管子道、装载硐室等)在一般情况下应与井筒施工同时进行,装载硐室的安装应在井筒永久装备施工之前进行。
(2)井下各机械设备硐室的开凿应考虑利于提升矿井抗灾能力、利于后续工程的施工和安装、利于提前投产等。
(3)对于不急于投入使用且对矿井开拓、抗灾能力影响不大的服务性硐室,如等候室、调度室、医务室等,一般可作为平衡工程量用。
(4)通常巷道在掘进到交叉点或硐室入口处时,应向支巷掘进5m左右,以便为后续工程掘进创造空间。
3、井底主要大巷的施工
(1)在具备施工运输和施工安全的前提下,应尽快进入主要大巷的掘进工作,在运输、通风、劳动力安排方面应尽可能优先考虑主要大巷的施工。
(2)通常安排井下主要大巷双巷掘进,其中一个工作面超前另一个工作面50~150m,每隔一定距离施工一联络巷,利用双巷形成临时通风和运输系统,缩短独头通风距离,改善工作面通风条件。
(3)对于井下主要大巷的掘进通常应组织较好的施工队伍和较强的机械化配套,进行快速施工。
4、采区巷道与硐室的施工
采区巷道与硐室是通常意义上的矿井三期工程,一般包括采区车场、泵房、变电所、水仓、煤仓、顺槽、开切眼等工程。对三期工程的施工应考虑以下因素:
(1)三期工程的顺槽和切眼通常是关键线路工程,在满足安全、通风需求的前提下,应优先安排施工。
(2)采区其他巷道和硐室通常结合总施工进度计划安排,综合平衡各种因素安排施工进度计划。
(3)采区顺槽通常距离较长,且均为煤巷,为了解决通风和瓦斯难题,一般应安排双巷掘进,减少巷道独头通风距离。
(4)采区顺槽的施工,一般应采用综合掘进机或掘锚一体机掘进,根据现场条件后配套运输可以采用皮带或其他有轨转载运输系统,配套掘进能力可以达到月进1 500m以上,可大大缩短建井工期。