斜井分大、小坡度,坡度在10~18度的为小坡度;坡度在19~32度的为大坡度。目前国内国外的斜井施工和运输,都普遍采用的是有轨运输。而且也只能单一的选配绞车(卷扬机)提升运输。
有小部分矿山斜井还在沿用70年代的钢丝绳耙斗装岩机(耙矸机)也叫电耙的出渣装矿。如2.2米宽,2.5米高的巷道一排炮渣需要4~6个小时出渣,平均月进度只能在50米左右,耙矸机最正常的时候顶多90多米。有水的斜井出渣效果还要差一些,而且需要人工去清底2个小时。斜井坡度倾斜不利人工作业,上、下坡通风又较难,环境有水潮湿沉闷呼吸困难无力作业,实在是花钱不讨好,工慢又不得利两头受气,苦思寻求其他方法改变现状。
听说过斜井扒渣机的部分矿山企业总担心斜井是有轨运输,怕斜井扒渣机压坏枕木和轨道,针对这个问题我们解决的方案有两种:第一种是用本身暴破的岩渣把枕木之间坑空填满盖过枕木就不会大面积压坏枕木的,当然偶尔压坏一两根是会有的,不能只盯在这点上,相对工期和成本是值的。
第二种是拉宽履带内侧空间跨度,以减少机器工作时对枕木的损坏。由于坡度太大,机器上下坡需要推动力也就更大,斜坡使机器的抓地力不牢靠;本身斜坡角度大再加上输送槽被举升倾角更大了,石料就难于移运上去等现象,根据这些实际的问题,我们用改变履带(加宽履带,拉长履带底座,再加深履带板齿)的尺寸使履带的接触面增大,增加整机在坡度上的稳固性、抓地力和附着力以及制动力;增加整机重量;作业时全机支撑在履带行走装置上,充分利用履带装置接地比压小,附着力大的特点;采用最好的核心部件来提高机器功能;每根履带的运动均采用独立的静液压传动方式,变量马达,双行星齿轮传动,使具有良好的行驶性和爬坡性,因而可以保证斜井扒渣机在大坡度上长时间作业。输送槽也经特殊设计,同时加高链条刮板尺寸,合理增加传动速度,使输送槽达到45度的倾角也能输送大块岩渣矿石。
当然斜井扒渣机的操作手是压坏枕木的关键,所以我们要求用户购买了公司的扒渣机的同时最好是请我们公司推荐的培训好了的有2年以上扒渣机操作经验的操作手。
要提高斜井掘进施工的工效,必须采用斜井扒渣机配套机械化作业线施工。斜井用机械化作业线的关键是要求斜井断面最小尺寸设计在2.4米宽,2.6米高才能使斜井扒渣机高效作业。CARGADOR HAGGLOADER
斜井坡度超过28~32度时,斜井的底板面不能像混凝土水泥地面那样光滑,特别是有水的情况,因为这样的地面斜井扒渣机在行走或工作的时候怕出现打滑和自滑的现象。如果是这样的地面板务必不要把地面板清得太干净太平整,留有些岩渣有利于设备工作和行走,必要时还要人工撒落些土石来增加阻力,是岩石底板的在钻眼暴破时还要特意设计成不平滑底板以助施工设备工作行走。
斜井施工普遍采用钻眼暴破法掘进为主,快速施工机械化作业线的方式:全液压双臂履带式掘进钻车、全断面光面抛渣暴破、LWLX系列大坡度履带式扒渣机、2-4立方斜井箕斗、JK系列单筒提升绞车、系列潜水泵、FBD系列压入式局部通风机、激光指向仪是整个斜井掘进成套机械化循环作业工序。
斜井开拓在技术上和经济上都要比立井开拓有利得多,具有投资少、速度快、成本低、机械化配套多且灵活等等优点。
近年来,随着矿井集中化、大型化、机械化和自动化程度的不断提高,要求发展连续装载运输工艺,增大提升能力。现如今过内外许多新建和扩建的矿井,包括开采深度已较深的大型矿山,都趋向斜井开拓。
斜井井筒装备与设施要根据斜井井筒的用途和设计生产要求施工,除设有凿钻装设备、提升运输设备和轨道外,还须设有人行道台阶、躲避硐、排水蓄水池和通风抽水电管路设施。根据施工进度计划编制各种材料、设备、工器具采购计划,结合公司现有装备技术,并落实材料、设备、工器具的进场与保管和熟练培训。
据统计,斜井井筒的工程量在矿井建设总工程中占15%~35%,而斜井井筒特别是立井井筒的施工期却占建设总工期的45%~67%的比例。所以使用斜井扒渣机来提高施工速度,缩短井建周期的成绩是可观的。
斜井扒斗装煤机(扒渣机)施工工艺:
斜井表土破土施工(0-25米),本段采用明槽破土法施工,挖掘机开挖,人工扩刷,当掘进至3-6米时暂时停止,做由上向下进行永久性砌筑料石碹至井口或做整体混凝土衬砌,然后回填。风化基岩段(25-50米)采取短段掘砌施工法。采用人工手持式凿岩机或风镐,必须采用多打眼少装药放小炮的形式,避免对周边围岩的破坏及震动。破岩土后用履带式斜井装煤机将炮渣装入6立方曲轨侧卸式矿车里,由KJ-2.5/20R单筒提升绞车牵引提升出地面。根据围岩条件每向下或向上掘进5-8米为一段,须做永久支护就平行做支护,不须做永久支护的就在第一循环间平行做喷射混凝土支护。当斜井掘进至50米以后就进入到基岩段(50-900米)正式采用钻眼暴破法掘进施工,全断面一次掘进,光面暴破或预裂暴破,采用CMJ2-18系列履带掘进钻车(液压凿岩机),配25*108钻杆,一字型钻头,设计炮眼深度2.5米每循环。技术施工人员必须画好掘进中、腰线,标出炮眼位置,严格布置钻眼暴破。考虑到炮尘烟和有害气体及瓦斯涌出问题,通风选用风速大、射程远的FBDCZ系列2*30KW对旋轴流式局部通风机,额定风量700-1200m3/min,风筒选用﹩800×10m抗静电阻燃胶质风筒安置井壁上方排烟通风。装矸渣运输提升继续使用风化基岩段机械施工法,经过多次反复观察计算,这套机械施工方法出一荐炮矸平均在1:30分到2:30分就能把所有的炮渣装完。
根据围岩地质的变化,选择合理的循环进尺,调整光面暴破和预裂暴破的炮眼布置和装药参数,做到最佳暴破效果。利用地质超前预报技术,对不良地质进行超前预报,为制定准备施工方案提供依据,让施工人员早有预防。利用激光指向仪指示开挖方向,节约测量放线时间,加快循环速度。
斜井机械化配套方案:CARGADOR HAGGLOADER
1. 钻眼掘进全断面配8~10部YT-28型电动凿岩机。
2. 提升采用一套单钩提升系统,2JK-2.5/20R型绞车一台,萍乡产6立方曲轨侧卸式矿车2台。
3. 装矸出渣采用萍乡产LWLX-120型大坡度履带式挖掘装载机(扒渣机)2台。
4. 排渣运渣利用当地村民的农用车排渣运矸。
5. 压风采用3台科锐FBD-2/2×22KW压风机。
6. 砼搅拌采用萍乡产TSB-6型轨轮式砼搅拌运输车2台,PL-800型配料机1台。
7. 喷射砼配备2台PZ-V型喷浆机,1台工作1台配用。
8. 排水采用湖南DFP450自平衡型离心泵,前期采用80WG-22KW水泵排水。
9. 通风采用科锐FBCDZ-8/2×45KW对旋轴流式局部通风机配﹩800胶质风筒直接给工作面供风。
10. 测量使用激光导向经纬仪检验,激光指向仪指向。
要确保工期的实现,关键在于使用先进的施工技术,合理施工管理和施工工艺。稳定可靠的机械化配套装备线和施工队伍掌握技术的能力。开工前在业主技术部门、设计单位等支持下,在现场交接主要控制桩点和获得相关的测量资料后,对设计院所交桩点进行复测,配备符合精度要求的GPS、全站仪、电子水准仪、自动安平水准仪等测量仪器复测合同段的测量数据施工方案的掌握。经理部总工要组织全体技术人员对施工图纸进行会审,进行详细的技术和施工方案交底和熟练掌握,使施工人员熟悉掌握施工工艺流程和技术要求。在施工前,各个单位工程和工序,各个工种相互交叉合理安排高效有序的进行施工,使多工序平行交叉作业的最佳作业状态。要使每个工序采用先进技术和成线设备装备来达到快速高效的施工要求和工期要求以及施工方盈利的要求。
斜井挖斗扒渣机开拓优势:
井田开拓方式可分为平硐开拓、斜井开拓和立井开拓以及综合开拓四种。开拓方式选择的正确与否将直接影响矿井的建设速度,投产出矿速度,并于全矿的总投资、劳动生产率及生产成本有着极大的反影。在确定井田开拓方式时应先考虑平巷开拓,次斜井开拓,再次立井开拓的顺序选择。
平硐开拓在技术上和经济上以及机械成作业线上都要比斜井和立井开拓有利得多,具有投资少、建井速度快、投产早、运矿量高又快,成本相对最低等等优点。但真正适合平洞开拓方式的井田条件很少,其应用范围有限。
与此相比,立井开拓方式的应用范围很广,一般情况和条件都可采用。但其施工复杂、建井速度很慢,投资大、井筒和井口设备太多、危险性高,建设周期长、运量少又慢,故只有在非常地质、地形条件限制必须采用立井开拓时方可采用。
斜井开拓介于上述两者之间,具有投资省、投产快、效率高,成本低,运量高又快、井筒井口设备简单又灵活,特别是近10年来斜井掘进机械设备的革命性发展,使斜井建设周期不断缩短,不断加快装矿运矿量作业线等等一系列优点。国内外大、中、小型矿井建设实践中已普遍采用斜井开拓。随着斜井挖斗扒渣机的矿井机械化生产线的发展,矿井开拓向斜井开拓的趋势将不可挡。因为斜井开拓的这些特点以及斜井提升运输能力大且简单,又便于新水平的延深。
斜井最大的特点就是倾斜使施工人员和机械的站定困难。由于倾斜就有12°~32°的倾角,故在施工方法、工艺和施工机械及配套等方面各有其特色。其中以装岩出矸和通风排水以及找底较困难。但从90年代中期出现履带式挖掘装载机(斜井挖装机)等设备仪器起,这些问题就正慢慢的得到解决。如9㎡左右的斜井断面,过去人工或70年代的钢丝绳耙斗装岩机方式出渣装矸每循环炮渣需要4-8个小时,还不能清底,需要2个小时的人工清底。而经10年来的观察比较,斜井挖装机9㎡的斜井炮渣只要后配套运输工具(曲轨侧卸式矿车)的提升跟得上,只需1:30分钟就能全部装完。装满一个6立方的箕斗或曲轨侧卸式矿车只需5分钟就可装一个,基本上是1分钟1立方的速度,平均每月能保证在200~350米的进度。至此,我国的斜井施工逐步形成了具有自己特色的机械化作业线,并不断被行业接受和认可,也引起全世界的关注和推广。2010年新一代斜井挖装机的机械化自动化程度更高,施工灵活又安全且人性化更高,实用能力更强,掘进速度更稳,环保无污染且噪音低,一机多用(破碎、挖水沟、排危石、清底、钻眼)等多功能发展。加上一两支稳定的斜井施工专业队伍,定型斜井扒渣机为除渣作业线,就是32度倾角大坡度最佳的斜井开拓方式。