专利名称：一种竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法
技术领域：
本发明属于采矿技术领域，具体涉及了一种竖井反掘延深和探采工程交叉作业的 方法。
背景技术：
随着探采工程的逐步深入，矿区竖井的采矿工作面与探矿工程面逐步下降且集 中，采矿工作中段与探矿工程中段间各沿脉工程主要靠斜井连接提升，生产能力大受影响， 并且严重影响以后的深部探矿工程布置。所以对竖井进行延深，提高生产能力已成为当务 之急。为解决此问题，大多数本领域技术人员的做法基本相同即将竖井停产，按照传统的 竖井掘砌程序，逐步从采矿工作中段施工延深至探矿工程中段，工期历时数月。然而，竖井 作为选矿厂的主要供矿矿井，如果停产势必造成选矿厂全线停车，严重影响整个公司的正 常生产经营。那么，如何既要保证竖井顺利延深，还要保证选矿厂正常运转，已是亟待克服 的困难。
发明内容
为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种竖井反掘延深和 探采工程交叉作业的方法，既可以保证竖井顺利延深，还可保证选矿厂正常运转。为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下一种竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法首先从采矿工程中段、探矿工程 中段分别施工穿脉工程至原竖井井底，然后分别由下至上从探矿工程中段、采矿工程中段 反掘施工竖井与原竖井相通，最后安装成井；在整个施工过程中，原探采工程正常生产，各 中段施工所产生的矿岩及竖井掘进中产生的废石从相应中段斜井运至原竖井最低标高处 的中段后，提至井外。为确保正常探采提升作业不受反掘施工影响，反掘施工竖井期间，在原竖井最低 标高处的中段向下10米范围内对竖井井筒进行封闭。为了尽量减少损失，保证供矿，根据安装人员属高空作业，不宜连续工作的特点， 安装成井期间，采用井筒装备安装与探采工程交叉进行。较好地，反掘施工竖井时，首先从探矿工程中段、采矿工程中段同时或分段施工小 断面短天井与上中段贯通，全程贯通后再扩帮至与原竖井直径相当的井筒。为了减小斜井 提升压力，保证日常探采作业不受影响，优选分段施工方式。较好的，施工穿脉工程时，保证穿脉工程规格、坡度、转变半径与施工原竖井的马 头门参数一致，以便于以后改造为各中段马头门使用。本发明方法既可以保证竖井顺利延深，还可保证选矿厂正常运转，达到了边技改 边生产，技改不影响生产的目的；采用本发明方法进行竖井延深时，各中段的穿脉工程可作 为以后各中段马头门使用，所以没有新增加工程量；竖井延深时，无论采用从上向下施工或 从下向上反掘，《黄金工业工程建筑预算定额》所规定的单价是相同的，因此也没有增加工程成本；但是，由于采用本发明方法时探采作业可正常进行，给公司带来了间接经济效益。
图1 采用本发明方法施工前，桥上寨矿区结构简图；图2 采用本发明方法施工穿脉工程时，桥上寨矿区结构简图；图3 采用本发明方法施工小断面短天井时，桥上寨矿区结构简图；图4 采用本发明方法进行扩帮时，桥上寨矿区结构简图；其中，1-竖井，2-400中段，3-340中段，4-290中段，5-260中段，6-230中段，7-井 筒中心线，8-斜井，9-小断面短天井。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一地详细介绍，但本发明的保护范 围并不局限于此施工场地及其基本资料桥上寨矿区，隶属申请人，并为西阳平选矿厂提供矿量。采用本发明方法施工前其 结构简图如图1所示竖井1直径约3. 8米，开口标高696米，最低标高340米，设400中 段2和340中段3两个马头门；随着探采工程的逐步深入，采矿工作面逐步下降且集中，从 2008年初至今，80%的采矿工程集中在290中段4，探矿工程集中在260中段5和230中段 6 ；340中段3至230中段6间各沿脉工程主要靠斜井8连接提升，生产能力大受影响，并且 严重影响2009年以后的深部探矿工程布置。采用本发明方法施工的具体步骤(1)、工程测量首先对原测量成果进行全面复核，在此基础上对现有竖井1井底、 290中段4、260中段5、230中段6进行全面测量定位，准确锁定竖井1井筒中心线7在各中 段的具体位置。(2)、如图2所示施工穿脉工程在290中段4、260中段5、230中段6各施工穿脉 工程至井筒中心线7位置，穿脉工程规格、坡度、转变半径等参数与施工竖井1马头门参数 要求一致，以便于以后改造为各中段马头门使用。(3)、如图3所示施工小断面短天井分别从230中段6、260中段5、290中段4井 筒中心线7位置向上施工小断面短天井9(2米X2米)与上中段贯通，施工顺序可同时进 行，亦可分段施工。本次施工过程中，为了减小斜井8提升压力，保证日常探采作业不受影 响，采用了分段施工方式。另外，在施工290中段4至340中段3最后10米天井时，为了保 证340中段3各岗位工作人员安全，在进行放炮作业时暂将340中段3马头门封闭、竖井1 暂停提升，待爆破作业完毕后继续正常作业。各阶段施工过程中产生的废石，先运至各中段 斜井8井底，与生产矿岩编组后提升至340中段3马头门，由竖井1提升至坑外。(4)、小断面短天井9全程贯通后，再次复核竖井1井筒中心线7。(5)、如图4所示进行扩帮以竖井1井筒中心线7为圆心，将2米X 2米小断面短 天井一次性扩帮为直径3. 8米的圆形井筒。在此期间用坑木在340中段3向下10米处对 竖井1井筒进行封闭，确保正常探采提升作业不受扩帮工程影响。(6)、对竖井1延深段进行喷浆支护及井筒装备安装井筒装备安装期间，为了保证井下作业人员安全，必需将井口封闭，如此一来，所有探采作业必须停止。为了尽量减少 损失，保证供矿，根据安装人员属高空作业，不宜连续工作的特点，采取了井筒装备安装与 探采作业交叉进行的方法，即把安装工作安排在白天作业，井口临时封闭；晚间将井口打 开，开始正常探采作业。既保证了正常供矿，又保证了安装作业正常进行。上述项目于2008年6月开始施工(内部实践，不对外公开)，于2009年1月结束投 产，整个工期为7个月。桥上寨矿区2008年共采配下山矿量14. 97万吨，掘进4822. 5米，完 成了公司下达的年度责任目标，达到了边技改边生产，技改不影响生产的目的。其中2008 年10、11、12月共采矿37539. 94吨，掘进1120. 2米，保证了西阳平选矿厂正常运转，间接产 生利税1189. 63万元。经济效益计算方法采用本发明方法进行竖井延深时，各中段的穿脉工程可作为以后各中段马头门使 用，所以没有新增加工程量。竖井延深时，无论采用从上向下施工或从下向上反掘，《黄金 工业工程建筑预算定额》所规定的单价是相同的，因此也没有增加工程成本。但是，采用本 发明方法施工时，增加了安装工程的施工难度，同时也增加了费用。该增加费用即为总投 资额，计算方法为项目总投资=工日数量χ单价χ难度系数=1583工日X80元/工 日 X0. 45 = 5. 62 万元。新增产值计算方法如果采用正常的施工方法(下掘)，那么竖井延深(总长大于 400米)的掘进及安装需3个月工期，即矿区须停产3个月(2008年10至12月)，这3个 月中，该竖井向西阳平选矿厂提供矿量的产值应为该项目的间接产值产值=3个月采矿量X入选品位X选矿回收率X合质金单价=37539.94 吨 X3. 62 克 / 吨 X90% X200 元 / 克=2446. 1 万元。新增利税计算方法新增利税=产值_成本-项目投资=2446. 1万元-1250. 85 万元-5. 62万元=1189. 63万元。其中成本=3个月的掘进费用+采矿费用+运、选费用+公司管理费=239. 89万 元 +327. 73 万元 +75 元 / 吨 X 37539. 94 吨 +107 元 / 吨 X 37539. 94 = 1250. 85 万元。
权利要求
一种竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法，其特征在于首先从采矿工程中段、探矿工程中段分别施工穿脉工程至原竖井井底，然后分别由下至上从探矿工程中段、采矿工程中段反掘施工竖井与原竖井相通，最后安装成井；在整个施工过程中，原探采工程正常生产，各中段施工所产生的矿岩及竖井掘进中产生的废石从相应中段斜井运至原竖井最低标高处的中段后，提至井外。
2.如权利要求1所述的竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法，其特征在于反掘 施工竖井期间，在原竖井最低标高处的中段向下10米范围内对竖井井筒进行封闭。
3.如权利要求1或2所述的竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法，其特征在于 安装成井期间，井筒装备安装与探采工程交叉进行。
4.如权利要求3所述的竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法，其特征在于反掘 施工竖井时，首先从探矿工程中段、采矿工程中段同时或分段施工小断面短天井与上中段 贯通，全程贯通后再扩帮至与原竖井直径相当的井筒。
5.如权利要求4所述的竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法，其特征在于施工 穿脉工程时，保证穿脉工程规格、坡度、转变半径与施工原竖井的马头门参数一致。
全文摘要
本发明属于采矿技术领域，公开了一种竖井反掘延深和探采工程交叉作业的方法。首先从采矿工程中段、探矿工程中段分别施工穿脉工程至原竖井井底，然后分别由下至上从探矿工程中段、采矿工程中段反掘施工竖井与原竖井相通，最后安装成井；在整个施工过程中，原探采工程正常生产，各中段施工所产生的矿岩及竖井掘进中产生的废石从相应中段斜井运至原竖井最低标高处的中段后，提至井外。本发明方法既可以保证竖井顺利延深，还可保证选矿厂正常运转，达到了边技改边生产，技改不影响生产的目的；采用本发明方法进行竖井延深时，既没有新增加工程量，也没有增加工程成本，同时带来了间接经济效益。
文档编号E21C41/16GK101967974SQ20101027963
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者姬长江, 张波明, 张鑫鑫, 晋建平, 李虎增, 薛红彬, 贾亚龙, 钱明平 申请人:灵宝市金源矿业有限责任公司