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斜井是礦山的主要井巷之一。斜井與豎井一樣,按用途分為:主斜井,專門提升礦石;副斜井,提升矸石、升降人員和器材;混合井,兼主、副井功能;風井,通風和兼作安全出口。
斜井按提升容器又可分為膠帶運輸機斜井、箕斗提升斜井和串車提升斜井。各種提升方式所能適應的斜井傾角按表4-1選取。
斜井傾角是斜井的一個主要參數,在斜井全長范圍內應保持不變,否則會給提升或運輸
帶來不利影響。不但設計時應如此,施工時尤應力求做到坡度基本不變。
表4-1 斜井傾角范圍
斜井上接地面工業廣場,下連各開拓水平巷道,是礦井生產的咽喉。斜井可分為井口結構、井身結構和井底結構三部分。
4.1斜井井筒斷面布置
斜井井筒斷面形狀和支護形式的選擇與平巷基本相同,但斜井是礦井的主要出口,服務年限長,因此斜井斷面形狀多采用拱形斷面,用混凝土支護或噴錨支護。
斜井井簡斷面布置系指軌道(運輸機)、人行道、水溝和管線等的相對位置。井筒斷面的布置原則,除與平巷相同之外,還應考慮以下各點:
(1)井筒內提升設備之間及設備與管路、電纜,側壁之間的間隙,必須保證提升的安全,同時還應考慮到升降最大設備的可能性。
(2)有利于生產期間井筒的維護、檢修、清掃及人員通行的安全與方便。
(3)在提升客器發生掉道或跑車時,對井內的各種管線或其他設備的破壞應減到最低限度。
(4)串車斜井一般為進風井(個別也有作回風井的),井筒斷面要滿足通風要求。
通常斷面內有軌道、人行道、管路和水溝等。無論單線或雙線,人行道、管路和水溝的相對位置分為以下四種方式,如圖4-1所示。
圖4-1 串車斜井井筒斷面布置方式
A-礦車寬度;C-非人行道側寬度;D-人行道側寬度
此種布置方式,管路距軌道稍遠些,萬一發生跑車或掉道事故,管路不易砸壞,而且管路架在水溝上,斷面利用較好。缺點是出入躲避硐因管路妨礙,不夠安全和方便,如圖4-la所示。
這種情況下管路靠近軌道,容易被跑車或掉道車所砸壞,但出入躲避硐安全方便。如圖4―lb所示。
這種布置方式與圖4-la相似,需加大非人行道側寬度用以布置水溝,如圖4-lc所示。
這種布置方式與圖4-lb相似,但人行道側寬度應適當加寬,如圖4-ld所示。
考慮到可能需要擴大生產和輸送大型設備,現場常采用后兩種布置方式,其缺點是工程量有所增大。
串車斜井難免可能發生掉道或跑車事故,故設計時應盡量不將管路和電纜設在串車提升的井筒中,尤其是提升頻繁的主井,更應避免。近年來,有些礦山利用鉆孑L將管路和電纜直接引到井下。
當斜井內不設管路時,斷面布置與上述基本相似,水溝可布置在任何一側,但多數設在非人行道側。
箕斗斜井為出礦通道,一艘不設管路(灑水管除外)和電纜,因而斷面布置很簡單,通常將人行道與水溝設于同側。《安全規程》規定箕斗斜井井筒禁止進風,故其斷面尺寸主要以箕斗的合理布置(尺寸)為主要依據。斜井箕斗規格如表4-2所示。
表4-2金屬礦斜并箕斗規格
在膠帶機斜井中,為便于檢修膠帶機及井內其他設施,井筒內除設膠帶機外,還設有人行道和檢修道。按照膠帶機、人行道和檢修道的相對位置,其斷面布置有三種方式(圖4-2)。
我國當前多采用如圖4-2a所示的形式,它的優點是檢修膠帶機和軌道、裝卸設備以及清掃撒礦都較方便。
圖4-2膠帶機斜井井筒斷面布置形式
(a)人行道在中部;(b)檢修道在中部;(c)膠帶機在中部
A、F-提升設備至井幫的距離;B-膠帶機寬度;C-人行道寬度;D-礦車寬度;E一人行道在邊側時兩提升設備的間距
斜井斷面尺寸主要根據井筒提升設備、管路和水溝的布置,以及通風等需要來確定。
(1)非人行道側提升設備與支架之間的間隙應不小于300mm,如將水溝和管路設在非人行道側,其寬度還要相應增加。
(2)雙鉤串車提升時,兩設備之間的間隙不應小于300mm。
(3)人行道的寬度不小于700mm,同時應修筑躲避硐。如果管路設在人行道側,要相應增大其寬度。
(4)運輸物料的斜井兼主要人行道時,人行道的有效寬度不小于1.2m,人行道的垂直高
度不小于1. 8m,車道與人行道之間應設置堅固的隔墻。
(5)提人車的斜井井筒中,在上下人車停車處應設置站臺。站臺寬度不小于1.Om,長度不小于一組人車總長的1. 5~2.5倍。
(6)提升設備的寬度,應按設備最大寬度考慮,故設人車的井筒,應按人車寬度決定。
在斜井井筒斷面布置形式及上述尺寸確定后,就可以按平巷斷面尺寸確定的方法來確定斜井斷面尺寸,