有色金屬豎井開拓技術(shù)及應(yīng)用實踐探究

林垂煥

摘 要：在我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展過程當(dāng)中，對于有色金屬的開拓領(lǐng)域也屬于一個相當(dāng)重要的領(lǐng)域，在有色金屬的開拓領(lǐng)域當(dāng)中，最重要的就是對豎井進行良好的延伸，因此在對豎井進行開挖的過程當(dāng)中，要根據(jù)實際情況來有效提升豎井延伸速度的同時，也要確保對有色金屬的開拓。文章首先對有色金屬豎井開拓工程進行了概述；其次對于有色金屬的豎井開拓技術(shù)的應(yīng)用進行了詳細(xì)的分析與探究。

關(guān)鍵詞：有色金屬；豎井；開拓技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TD175.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0039-02

在礦山建設(shè)的過程當(dāng)中，豎井的開挖屬于其中一項重要的工程，在整體工程當(dāng)中，井筒的裝備可以對礦井的高速安全運行產(chǎn)生極其重要的作用。近些年，隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展和開采水平的不斷提升，因此在對有色金屬的豎井開挖方面，也需要在速度和容器方面進行全方位的提升。在此基礎(chǔ)上，就需要對井筒裝備的設(shè)備、計算以及安裝工藝進行全方位的提升，從而全方位提升對有色金屬的開拓技術(shù)。

1 有色金屬豎井開拓工程

在現(xiàn)階段，我國的礦山生產(chǎn)過程當(dāng)中，一般都采用豎井延深的方式來進行開采，主要表現(xiàn)形式為井筒的方式。豎井開鑿和豎井延深是有著本質(zhì)意義上的不同的，在對有色金屬的開鑿方面也有著自身的特性。在豎井延深的過程當(dāng)中，井下的巖石是相對較硬的，在穩(wěn)定性方面是良好的，具有無瓦斯以及涌水量較小的特點，因此為施工提供了相對便利的條件。

與此同時，井型也是相對較小的，在井筒上的斷面相對較小，因此在施工量方面也就變小了，有利于施工工期的縮短，從而有利于施工成本的節(jié)約。并且井筒的設(shè)備都已經(jīng)是定型的，在設(shè)備的性能以及運行方面的特點都是具有一定的熟知度的，對于豎井的延深方面有著極其有利的條件。

值得注意的是，在進行礦山的豎井延深的時候，要避免和正常的采礦生產(chǎn)開挖產(chǎn)生沖突的情況。對于豎井延深的時間要進行科學(xué)的掌握，不可以提早，也不可以延后；如果提前就會影響正常的采礦生產(chǎn)；如果延后，則會影響對礦山整體的采礦。并且在技術(shù)方面也要進行科學(xué)合理的設(shè)計規(guī)劃，在有效節(jié)約施工成本的同時，還要做到開采量的最大化。如果在進行延深的豎井當(dāng)中出現(xiàn)了設(shè)備陳舊的情況，就需要進行拆除以及更換和檢修，從而保證采礦過程的安全性能。

2 有色金屬的豎井開拓技術(shù)

在我國的礦山開采的主要方式當(dāng)中，豎井開采屬于一種重要的開采方式，立井井筒的工程在施工方面較為復(fù)雜，作業(yè)場所也是相對狹小的。在我國的豎井井筒的施工當(dāng)中，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的煤炭、冶金、有色和非金屬礦山行業(yè)當(dāng)中，在近些年當(dāng)中其他行業(yè)也逐漸采用了豎井井筒的施工開拓方式。在豎井普通的鑿井工藝方法當(dāng)中，主要由單行平行法、平行作業(yè)法以及混合作業(yè)法這三種類別。豎井的開拓施工技術(shù)方面主要由凍結(jié)法、鉆井法、沉井法、注漿技術(shù)以及混凝土帷幕法等各種方法。

在豎井的施工方案當(dāng)中，如果利用豎井延伸的方案進行施工的話，一般情況下是在半停產(chǎn)的狀態(tài)下進行的，也可以稱之為反井期間的不停產(chǎn)施工，對其進行大噴砌和井筒裝備的安裝。在這個過程當(dāng)中需要保證生產(chǎn)在不受到相關(guān)影響的同時，盡量將施工的周期縮短，并且還要保證施工方案的安全可靠性能。在此基礎(chǔ)上，提出了4種施工方案，分別是自上而下開拓斜井、自下而上反井方框支架延伸法、自上而下豎井延伸法以及自下而上開拓斜井這幾種方式方法。

在自上而下的開拓斜井方式當(dāng)中，在本文當(dāng)中利用一段400 m中段向下開拓并且角度呈25 °的斜井來進行分析，如圖1所示。

豎井開拓也叫立井開拓。有兩種方法，即明豎井和盲豎井。明井也叫明豎井，即井口在地表，盲豎井的井口是在平硐或平巷的某個位置，井口無直接露出地表，所以叫盲。兩者單價及造價不同。反掘法是利用某個已掘的中段平巷，自下而上進反掘，以加快豎井的井筒掘砌進度，縮短工期。自下而上進行反掘。正掘即自上而下法，但井口鎖口段，即表土層段又有幾種掘砌方法，如大揭蓋法等。

在對有色金屬的豎井開拓技術(shù)方面，可以分為多種方面的技術(shù)來進行分析，分別是工程的技術(shù)效果、工程的使用情況以及工程的適用地區(qū)這三個方面來進行分析。

在工程的技術(shù)效果方面，也可以分為兩種方式。第一種方法，反井當(dāng)中的掘進和井筒的數(shù)較大，被廣泛應(yīng)用在有色金屬的礦山開采過程當(dāng)中，利用少量的采礦設(shè)備，就可以對豎井的深度進行高效延伸，對于反井掘進方面，在進行裝車的時候需要依靠自身的重力來進行下溜裝車。利用此種方式，可以達(dá)到省時省力的效果，并且在井筒的延深過程當(dāng)中是不需要進行排水的。另外一種方法，在煤礦的豎井延深當(dāng)中是經(jīng)常使用的，需要進行延深輔助水平的開拓，也就是需要進行挖掘一條措施斜井、上下部的車場以及絞車房。并且還要進行通風(fēng)設(shè)備硐室方面的開挖，在開挖輔助方面的設(shè)備硐室時是相對復(fù)雜的，因此大多用于煤礦豎井的延深當(dāng)中。

值得注意的是利用此種方式進行采礦的時候，只有當(dāng)井筒所穿過的巖層不穩(wěn)定并且滲水量比較大的時候才可以使用。因此，為了克服其中的缺點，進行了改進。在混合井內(nèi)安裝了兩套生產(chǎn)提升的設(shè)備，即單罐籠、平衡錘以及雙箕斗。在生產(chǎn)過程中需要進行輔助水平的設(shè)置，在對平衡錘進行調(diào)整的時候，單罐籠必須能夠下到輔助水平的方向上。在井筒的一側(cè)掘進的位置就可以進行礦車的進入，以此來把矸石裝入礦車當(dāng)中，隨后利用罐籠將其提升到地面上方。在井筒的工作面上方的矸石裝入吊桶當(dāng)中，利用在地面上設(shè)置的絞車提升到輔助水平位置上，瀉入矸石倉上，并且將其裝入到礦車當(dāng)中，之后就可以牽引絞車來將裝有矸石的重車?yán)氲竭^道岔當(dāng)中，重車在下降的過程當(dāng)中依靠自身的重力再加上坡度的作用，就會滑行至罐籠當(dāng)中，最后將其提升到地面上方，完成采礦的整個過程。其整體的原理圖，如圖2所示。

在工程的使用情況方面，就我國的礦山開采方面來說，有色金屬的使用是不多的，因此對于有色金屬的礦山方面作業(yè)大多都是中段作業(yè)的方式，在一個出礦系統(tǒng)當(dāng)中通常則是由幾個中段來共同構(gòu)成的，因此對礦山豎井進行一次延深的話需要進行3到4個中段的開挖，總深度可以達(dá)到180 ～240 m左右。

并且還可以利用從上到下的方式進行延深，在延深方面還有多種形式的，比如預(yù)留、利用梯子間以及利用生產(chǎn)提升間等。在現(xiàn)階段我國國內(nèi)的金屬礦山方面的使用范圍還是相對較少的，國內(nèi)一般都采用梯子間的形式來進行延深。由于在國內(nèi)的礦山井筒當(dāng)中，屬于永久性的設(shè)計，對于專用的延深間隙是不會進行專門的預(yù)留，并且用于生產(chǎn)提升間還沒有被重視，因此廣泛采用梯子間的方式。梯子間的斷面是很小的，其斷面只能允許一個0.3 ～0.5 m的小吊桶進行下設(shè)。利用此種技術(shù)，提升能力是相對較小的，并且由于斷面過小井筒的延深速度也是不會很高的。

3 結(jié) 語

綜上所述，在對有色金屬進行開采的過程當(dāng)中，需要根據(jù)實際情況來選擇不同的方式進行開采。

與此同時，還要對豎井深部的溫度保持足夠高的重視度，選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)以及加強井下的通風(fēng)管理，從而做到有效降溫。在此基礎(chǔ)上，由于地形地質(zhì)以及性質(zhì)不同的礦井在熱負(fù)荷方面的差異也是相當(dāng)大的，在對其進行降溫治理的時候還需要因地制宜地選擇不同方式的治理方式，從而加大對有色金屬的開采量。

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