箕斗井延伸改造方法

技术领域

本发明涉及竖井延伸技术领域，更为具体地，涉及一种箕斗井延伸改造方法。

背景技术

目前国内矿山深部平巷开拓一般采用自地表下掘的千米深井，或是在井下进行二次下掘的盲竖井，如此才能实现更大深度的资源开发。但是，在实际的生产过程中，有时存在开拓地表千米竖井不经济、二次下掘盲竖井不具备条件的情况，此时我们可以将地表原井筒进行延伸来解决此类问题。

传统的竖井延伸，常采用自上而下的井筒吊盘平台连续作业，吊桶提升出碴的方式；或是采用自下而上的井筒底部向上反掘，最后破岩帽进行上下贯通的方法。这两种方法中前一种的缺点是井筒必须停止作业，专门用来延伸；后一种是自下而上的普通反掘作业法，作业的危险性极大，极易造成崩塌事故，已列入国家明令淘汰的作业方法行列。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种箕斗井延伸改造方法，能够实现箕斗井上部提升作业不停歇的同时，向下延伸工作安全顺利进行。

本发明提供的一种箕斗井延伸改造方法，包括以下步骤：

S1：拆除所述箕斗井的井底的斜底面上的钢板，将所述井底凿设为与粉矿回收巷道的底部平齐，拆除所述箕斗井中的箕斗，在所述箕斗井中设置吊桶和爬梯；

S2：将反井钻机的零部件均下放到所述井底并组装；

S3：所述反井钻机向所述井底的下方钻中孔，所述中孔的深度为待延伸的深度；

S4：对所述中孔由上向下进行分段扩孔，形成延伸井。

在所述步骤S1之前，清理所述粉矿回收巷道与所述箕斗井的落矿出口连接位置的落矿，所述箕斗井中的落矿全部下落至粉矿回收巷道中并清理运走；

在所述步骤S1中，所述箕斗提升至井口后，拆除所述箕斗、所述箕斗的提升绳和稳绳，在所述箕斗井中设置所述吊桶的第一吊桶稳绳拉紧平台、稳绳和提升绳，并挂设所述吊桶，所述吊桶能够下放至所述井底。

在所述步骤S1中，所述爬梯设置在所述箕斗井的侧壁上，所述爬梯的下端位于所述粉矿回收巷道之上，所述爬梯的上端位于与所述箕斗井连通的水平巷道处，所述爬梯设置有护栏。

在所述步骤S2中，采用所述吊桶的提升绳将所述零部件逐个下放至所述井底，将所述零部件逐个运至粉矿回收巷道与所述井底的连接处并组装。

在所述步骤S3之前，在所述箕斗井的下部设置井底保护盘，所述井底保护盘包括在所述箕斗井的横截面上设置的支撑托架，在所述支撑托架的上面依次铺设钢板和道木；在所述井底保护盘上设置可开闭的吊桶运行孔；所述支撑托架设置在所述第一吊桶稳绳拉紧平台上。

在所述步骤S3中，测量定位所述箕斗井的中心，所述反井钻机向所述井底的中心施工中孔。

在所述步骤S4中，按照每一段的设定深度依次进行扩孔；在所述每一段扩孔之前在其上方设置第二吊桶稳绳拉紧平台。

在所述步骤S4中，在第一段扩孔到4m-5m处设置井筒封口盘，以保护下面施工的安全。

在所述步骤S4中，对已完成扩孔的段进行支护，所述吊桶将混凝土材料下放至与所述箕斗井连接的水平巷道，在所述水平巷道中设置搅拌机搅拌后通过砼输送泵向所述对已完成扩孔的段中输送混凝土；由所述水平巷道至所述已完成扩孔的段内设置下料管，下料管延伸至所述段中的支护施工处。

利用上述根据本发明的箕斗井延伸改造方法，将箕斗改为吊桶，采用吊桶代替箕斗运送成品矿石，吊桶还可向下方运送延伸施工的物料，在粉矿回收巷道设置反井钻机向下钻孔，由上向下分段将孔扩大，以形成箕斗井的延伸井。本发明成品矿的提升、物料的下放、延伸井的施工互不影响，箕斗井上部提升工作不停止，下部原位正向分段延伸改造，提高了竖井开拓的施工效率，以及生产效率。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的箕斗井延伸改造方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的箕斗井延伸改造的结构示意图；

其中，1-箕斗井、2-斜底面、3-粉矿回收巷道、4-延伸井、5-井底保护盘、6-第一吊桶稳绳拉紧平台、7-第二吊桶稳绳拉紧平台、8-井筒封口盘、9-粉矿回收电梯井、10-粉矿回收装料巷道、11-成品矿装料巷道。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出

本发明可施加各种变更并可具有各种实施例，将特定实施例示例于附图并进行说明。但是，本发明并非限定于该特定实施方式，涵盖落入本发明的思想及技术范围的所有变更、等同物以及替代物，应理解为都包括在内。

包括诸如第一、第二等的序数术语可用于说明各种构成要素，但是所述构成要素并非限定于所述术语。所述术语仅用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，在不脱离本发明的权利要求范围下，第二构成要素可被命名为第一构成要素，类似地，第一构成要素也可被命名为第二构成要素。术语及/或包括多个被关联记载的项目的组合或多个被关联记载的项目中的某一项目。

应当理解，当提及某一构成要素与其他构成要素“连接”或“接触”时，这不仅包括与其他构成要素直接连接或接触的情况，还应理解为包括在其中间存在其他构成要素的情况。反之，当提及某一构成要素与其他构成要素“直接连接”或“直接接触”时，应理解为其中间不存在其他构成要素。

实施例的说明中，当记载为某一构成要素形成在其他构成要素“上(之上)或下(之下)(on or under)”时，上(之上)或下(之下)(on or under)包括两个构成要素互相直接接触或至少一个的其他构成要素配置形成在所述两个构成要素之间都包括在内。并且，表述为上或下时，以某一构成要素为基准，不仅指上侧方向，还可包括下侧方向。

本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用，并非指在限定本发明。除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括复数的表达。在本申请中，应当理解“包括”或“具有”等术语用于指定存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合，并非预先排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。

除非另有定义，包括技术术语或科学术语，在此使用的所有术语与本领域技术人员一般所理解的拥有相同的含义。一般使用的词典中所定义的术语，应解释与相关技术的文脉上所具有的含义一致的含义，如果未在本申请中明确定义，不能被解释为理想的或过于形式的含义。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1为根据本发明实施例的箕斗井延伸改造方法的流程图；图2为根据本发明实施例的箕斗井延伸改造的结构示意图；

如图1和图2所示，本实施例提出的箕斗井延伸改造方法，可用于箕斗井的竖向延伸，也可用于其他竖井的竖向延伸。

箕斗井1为深度600m左右的深井，在箕斗井1的下部阶段连接成品矿装料巷道11，成品矿装料巷道11连接成品矿仓，成品矿由成品矿装料巷道11中的运输设备运至箕斗中，由箕斗将成品矿提升到井上。在箕斗井1的井底设置有落矿出口，落矿出口与粉矿回收巷道3连接，落矿由粉矿回收巷道3回收后运送至粉矿回收电梯井9，由粉矿回收电梯井9提升至粉矿回收装料巷道10，粉矿回收装料巷道10中的运输设备将回收的矿石装到箕斗中。在地下还存在若干巷道与箕斗井1连通。

本箕斗井延伸改造方法包括以下步骤：

S1：拆除箕斗井1的井底的斜底面2上的钢板，将井底凿设为与粉矿回收巷道3的底部平齐，拆除箕斗井1中的箕斗，在箕斗井1中设置吊桶和爬梯。

箕斗井1的井底堆积了落矿，为了落矿可以由落矿出口自动进到粉矿回收巷道3中，井底为斜底面2，在斜底面2上固定有支撑用的钢板，落矿由钢板滑落到粉矿回收巷道3。

要拆除斜底板，先要清理干净落矿。可先清理粉矿回收巷道3与箕斗井1的落矿出口连接位置的落矿，可采用风镐清理，扒碴机装车，清理的落矿装入矿车，沿轨道运至粉矿回收电梯井9，提至粉矿回收电梯井9与箕斗井1之间的粉矿回收装料巷道10卸入运输设备，运输到箕斗中，由箕斗提至地表卸载。

粉矿回收巷道3清理过程中，随着落矿的清理，箕斗井1中的落矿逐步溜至粉矿回收巷道3，采用扒碴机装入矿车，沿轨道运至粉矿回收电梯井9提至粉矿回收装料巷道10卸入运输皮带，运输到箕斗中，由箕斗提至地表卸载。

箕斗井1的落矿出口的下边缘距离粉矿回收巷道3的底部具有大约2m的高度，拆除斜底面2的钢板后，将箕斗井1的底面挖掘为与粉矿回收巷道3的底部在同一平面。

为了便于运送工作正常进行，同时又可向下方延伸施工处运送物料，将箕斗拆除，更换为吊桶。提升机运行，箕斗提升至井口后，拆除箕斗、箕斗的提升绳和稳绳，在箕斗井1中设置吊桶的第一吊桶稳绳拉紧平台6、稳绳和提升绳，并挂设吊桶，吊桶能够下放至井底及以下，便于向井底下的延伸工作面运送物料。

为了便于延伸工作和吊桶的运行，井底结构要进行改造，拆除井底原有的装备构件，可保留箕斗稳绳拉紧梁，将该拉紧梁改造成适合吊桶稳绳固定的第一吊桶稳绳拉紧平台6，第一吊桶稳绳拉紧平台6距离粉矿回收巷道3上方大约20m，粉矿回收巷道3大约高4m。每条吊桶稳绳从井塔楼稳绳天轮平台开始下放，到达第一吊桶稳绳拉紧平台6上方约2m处后，分叉拉紧至第一吊桶稳绳拉紧平台6的两侧梁上。稳绳安装完毕后，开始安装提升绳，提升绳缠至提升机后沿井塔楼提升绳天轮平台下至井口，挂设吊桶。

为了便于工人井下操作和上下井，在箕斗井1中设置爬梯。爬梯设置在箕斗井1的侧壁上，爬梯的下端位于第一吊桶稳绳拉紧平台6上方，爬梯的上端位于粉矿回收装料巷道处。爬梯设置有护栏，保证工人的安全。

S2：将反井钻机的零部件均下放到井底并组装。

箕斗井1清理改造完毕后，将反井钻机设置到粉矿回收巷道3，便于钻井工作。由于反井钻机较大，可将反井钻机的零部件一个个通过吊桶提升绳下放到井底。下放前在提升绳上安装滑架，滑架距悬挂的零部件约5m，滑架的两端沿稳绳滑行，确保了提升绳和零部件运行平稳。下放过程中，零部件到达第一吊桶稳绳拉紧平台6上方约1m位置时暂停运行，工人沿爬梯到达第一吊桶稳绳拉紧平台6处，观察零部件通过第一吊桶稳绳拉紧平台6的情况，保证了零部件顺利穿过第一吊桶稳绳拉紧平台6，到达井底，无稳绳下放距离大约为24m，符合安全规程规定。

将到达井底的零部件逐个拖至粉矿回收巷道3并组装。

为了便于较长的钻头的下放，反井钻机的钻头可下放至与成品矿装料巷道处，通过矿内的其他通道运至粉矿回收巷道3并安装。

组装后的反井钻机可位于井底靠近粉矿回收巷道3处，反井钻机的钻头朝向井底。

S3：反井钻机向井底的下方进行钻中孔，中孔的深度为待延伸的深度。

为了保护延伸施工的安全，在箕斗井1的下部设置井底保护盘5，井底保护盘5可位于第一吊桶稳绳拉紧平台6上，井底保护盘5覆盖箕斗井1的横截面。

井底保护盘5可包括在箕斗井1的横截面上设置的支撑托架，支撑托架可由井筒梁形成，采用锚杆固定在井壁上，在支撑托架上铺设钢板作为保护层，在钢板上铺满道木作为缓冲层。为了吊桶可通过井底保护盘5，在井底保护盘5上设置可开闭的吊桶运行孔，可在支撑托架上吊桶通过的位置设置若干可活动的托杆，平时吊桶运行孔封闭以保护井下作业安全，当吊桶通过时，移除吊桶运行孔上的钢板和道木，取下托杆，吊桶通过。

先测量定位箕斗井1的中心，反井钻机向井底的中心施工中孔，反井钻机可施工直径为1.2m孔。在粉矿回收巷道3内掘进一个积水坑，作为反井钻机循环用水。

可采用ZFY1.2/120型反井钻机，自上向下进行导孔施工直到与延伸井4的井底的水平巷道贯通，然后在井底安装钻具自下向上拉钻成扩孔，成孔直径为1.2m，垂直偏差率不大于0.5％。钻孔的岩渣落到井底，在水平巷道装车运走。

反井钻机施工完毕后拆除并提至箕斗井1上地面。

S4：对中孔由上向下进行分段扩孔，形成延伸井4。

按照每一段的设定深度一段段进行扩孔，保证了扩孔施工的稳定性和准确性。

为了吊桶的运行的安全稳定，在每一段扩孔之前在其上方的井筒中设置第二吊桶稳绳拉紧平台7，保证吊桶下放时安全，无稳绳段提升高度不超过40m，使延伸所用物料可从井口运至延伸工作面，满足安全规程规定。

例如，本实施例中，箕斗井1中的第一吊桶稳绳拉紧平台6在-621m，箕斗井1的井底在-638m，要延伸的井筒到达-675m，井窝设置在-685m。

-621m的第一吊桶稳绳拉紧平台6作为保护平台时，确保第一段-655m水平以上(-638m至-655m段)井筒延伸扩孔时作业安全，第一吊桶稳绳拉紧平台6在反井钻机零部件要下放前布置完毕；此时工作面距保护平台最小距离为17m(-621m至-638m)，无稳绳段最大运行高度34m(-621m至-655m)，在满足规程要求的前提下，保证了安全。

在箕斗井-633m设置一个第二吊桶稳绳拉紧平台7作为保护平台时，确保第二段-675m水平以上(-655m至-675m段)井筒延伸扩孔时作业安全，该第二吊桶稳绳拉紧平台7在井筒扩孔至-655m水平后进行布置；此时工作面距保护平台最小距离为22m(-633m至-655m水平)，无稳绳段最大运行高度37m(-633m至-675m)，在满足规程要求的前提下，保证了安全。

在-655m设置一个第二吊桶稳绳拉紧平台7作为保护平台时，确保第三段-685m井窝以上(-675m至-685m)井筒作业安全，该第二吊桶稳绳拉紧平台7在井筒扩孔至-675m水平后进行布置；此时工作面距保护平台最小距离为20m(-655m至水平-675m)，无稳绳段最大运行高度30m(-655m至-685m)，在满足规程要求的前提下，保证了安全。

-675m以下为井窝，采用人工凿岩。

延伸井4扩孔完成的段要进行井筒支护，支护材料要从箕斗井1下放至支护工作面。

吊桶将混凝土材料下放至水平巷道，水平巷道可为粉矿回收装料巷道，粉矿回收装料巷道中的搅拌机搅拌后通过砼输送泵向井筒中输送混凝土。在扩孔作业前和作业中，将混凝土材料由吊桶自地表下至与粉矿回收装料巷道内，粉矿回收装料巷道内布置一台JS250搅拌机配PLD800配料机进行搅拌，砼输送泵泵送至溜槽、溜灰管入模。

由粉矿回收装料巷道至扩孔完成的段内可设置下料管，下料管延伸至段中的支护施工处，用与支护物料的下放。可采用φ159×4.5无缝钢管作为下料管。

可在粉矿回收巷道3安装一台5吨稳车，用于施工机具和材料的吊装；扩孔完毕的井壁固定塑料压风管和塑料供水管，随着井筒的延伸沿井壁下放。

在第一段扩孔到4m-5m处设置井筒封口盘8，以保护下面施工的安全，井筒封口盘8上设置供吊桶通过的可开闭孔洞。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的箕斗井延伸改造方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的箕斗井延伸改造方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。