天井掘进方法

天井掘进方法

天井掘进法多采用普通掘进法、吊罐掘进法和爬罐掘进法，少数矿山还采用天井全断面钻凿若干个贯穿天井全高的深孔，然后自下而上逐步爆破成井。介绍了天井掘进方法：普通法、吊罐法、爬罐法、深孔爆破法和钻进法，以及各类天井掘进方法的优缺点和适用条件。

一、普通掘进法：其掘进方法是由下而上架设梯子和工作平台，如图1

图1 普通掘进法掘进天井示意图

1－放矿格；2－梯子格；3－提升格；4－落矿格；5－溜子口；6－矿车在距工作面1.5～2m处搭工作台，在工作台上凿岩，随着向上掘进，随着安装梯子，架设支架，工作台上移。用YS－45型等伸缩式凿岩机钻凿上向眼，每个炮眼均需一组钎子来钻凿。采用电雷管起爆法或电阻灼热导火线起爆法。爆破前必须在梯子间和提升间顶部架设倾斜的落矿台，以防止梯子间被破坏，并使崩落的矿岩借自重溜入放矿间。天井采取向上反掘的方式掘进，因而通风比较困难，需要的通风时间也较长，因而须采用抽出式机械通风。

普通法掘进天井缺点比较多，工作台架高劳动强度较大，掘进速度慢，效率低，通风时间长，材料消耗也多，成本高，操作不太安全。在不稳固岩石或短天井掘井时，还使用这种方法，在其它条件下已被吊罐法取代。

二、吊罐掘进法

吊罐掘进法是在天井全高上沿中心线先钻一直径100～150mm的钻孔，在天井上部水平安设游动绞车，通过中央钻孔用钢丝绳沿天井升降吊罐。如图2所示。

图2 吊罐法掘进天井示意图

1－游动绞车；2－折叠式吊罐；3－装岩机；4－矿车人员可以站在吊罐上进行凿岩、装药。爆破时将吊罐下放到下部水平，距天井4～5m 处。

吊罐法有如下特点：

（一）由于中心孔的存在，改善了通风条件，缩短了通风时间；

（二）爆破下来的矿岩借自重落至下部水平巷道底板上，然后用装岩机装入矿车；

（三）不设梯子、工作台，工作简单。

三、爬罐法

当上部水平尚未开掘，或天井倾角有变化时，则不能使用吊罐而应使用爬罐。爬罐分为气动、电动和液压的。其工作示意图如图3所示。

天井掘进分下列五种方法：

普通法一般用于掘进高度小于60m的天井。人工搭横撑、架梯子、铺平台，进行凿岩爆破。本法工序复杂，通风条件不良，作业安全性差，成本高，劳动强度大，材料消耗多，掘进速度慢；但在断层多，矿脉变化大的不稳定岩层中掘进，仍是有效的方法。

吊罐法沿天井全高钻一中心孔，孔径100～110mm。在上一水平安装卷扬设备，钢绳穿过中心孔与吊罐挂接，在吊罐上完成凿岩装

药作业后，下放吊罐，再进行爆破；在下水平一般用装岩机出渣。本旋喷钻机法适用于稳定与较稳定的岩层，掘进高度可达百余米，其优点是掘进速度快、效率高、木材消耗少、作业条件较好；但钻孔偏斜较难控制。

爬罐法1957年在瑞典研制成功。爬罐沿导轨上升到工作面,工人在爬罐的钻眼平台上进行作业,爆破时将爬罐下放到下部平巷内(见图)。爬罐用带齿轮的发动机升降，齿轮沿带齿条的导轨移动。掘进高度小于200m时用压气驱动,200～900m时用电力驱动，大于900m 时用液压驱动。爬罐法掘进速度快，工效高。挪威某天井高980m，倾角45°,断面5.8～6.6m2,用736个工掘成，最高日进32m,工效达4.25～4.84m3。本法适用于稳定岩层，可掘进倾斜和急倾斜的高天井、盲天井，安全条件好；缺点是旋喷钻机设备较复杂，初期投资大，辅助时间长，操作技术要求较高。

深孔爆破法用深孔钻机在天井断面内钻凿一组平行炮孔，从上水平装药,自下而上分段(2～5m)爆破。高度10m左右时也可一次爆破成井。分段爆破又分平行中空眼爆破法和漏斗爆破法，中国目前多用前一种。该法可增加爆破段高度，减少辅助作业时间。深孔爆破法优点是工人不进入工作面，作业条件好,木材消耗少,适用于无破碎带较稳定岩层。缺点是钻孔偏斜难以控制。

天井钻机法用天井钻机（也称反井钻机）钻凿成井。根据旋喷钻机安装的位置不同，分向上扩孔和向下扩孔两种钻进方法,通常采用前者,即沿天井中心线从上向下钻超前导孔与天井下面巷道贯通，

再换扩孔钻头自下向上扩孔成井。破碎的岩渣自重下落，无需洗井设备。钻机结构紧凑，破岩比能消耗小，钻速快，效率高，井壁平滑稳定。

70年代以来，各国用钻机钻天（反）井者日益增多。中国有TYZ-10000型牙轮钻机,中国还研制其他类型钻机；美国有罗宾斯(Robbins)公司生产的83R型反井钻机；联邦德国有维尔特（Wirth GmbH）生产的HG系列钻机。