豎井井筒裝備

罐道梁即是井筒中用于固定罐道裝置的，梁的布置形式有簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁或懸臂梁，層間距在4～6米之間，多采用工字鋼焊接而成。罐道梁主要用于剛性罐道中，其作用主要是承受提升容器運(yùn)行過(guò)程中作用于罐道正面和側(cè)面的壓力，但隨著井筒深度的增大，工字梁側(cè)向抗彎和抗扭能力過(guò)小，不能滿足水平方向動(dòng)載荷作用的要求，所以近年來(lái)在一些設(shè)計(jì)中有一些使用組合梁，國(guó)外一些礦山已采用異型截面流線型罐道梁，其強(qiáng)度和剛度均比工字鋼罐道梁大。鋼絲繩罐道的固定和拉緊裝備分別位于井底和井上井架或者井塔樓上，也是多采用工字鋼焊接而成。另外在多繩提升系統(tǒng)中，還需增加至少兩層平臺(tái)，為尾繩防扭平臺(tái)，主要作用就是防止尾繩在下部的扭結(jié)，造成運(yùn)行中的安全故障，這兩層平臺(tái)相隔不得小于2.5米，位于罐道拉緊裝置的下面，根據(jù)設(shè)計(jì)具體位置進(jìn)行安裝。

梯子間的設(shè)置主要位于副井中，或者作為人員第二個(gè)安全出口的風(fēng)井中，其傾角不大于80°，上下兩層平臺(tái)的垂直距離不大于8m，同時(shí)梯子間必須與提升間完全隔開(kāi) 。

豎井井筒裝備是指安設(shè)于豎井井筒內(nèi)的裝備，主要包括罐道、罐道梁。還有梯子間、管路、電纜、并底金屬支承結(jié)構(gòu)、鋼絲繩終端設(shè)施，以及托管梁、電纜支架、過(guò)卷裝置等。罐道梁按材質(zhì)劃分有金屬、預(yù)制鋼筋混凝土和木材罐道梁三種。鋼筋混凝土和木材罐道梁在中國(guó)應(yīng)用較少。金屬罐梁強(qiáng)度高，占井筒斷面小使用壽命長(zhǎng)，施工安裝方便，得到廣泛應(yīng)用。豎井罐籠多采用鋼絲繩防墜器或多繩提升，罐道梁不再承受由于斷繩制動(dòng)而產(chǎn)生的垂直荷載。罐道梁主要承受提升容器在提升過(guò)程中，作用于罐道正面和側(cè)面的水平力。由于工字鋼側(cè)面抗彎和抗扭能力小，因此應(yīng)用兩槽鋼閉合斷面的罐道梁日益增加，中國(guó)已試用軋制的矩形和U形鋼管罐道梁。1978年中國(guó)開(kāi)始應(yīng)用樹(shù)脂錨桿固定罐道梁，隨后在礦山大量推廣使用 。

罐道在井筒中的作用就是提供提升容器的導(dǎo)向作用，消除提升容器在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的橫向擺動(dòng)和扭曲。罐道按其結(jié)構(gòu)形式的不同，分為剛性罐道和柔性罐道兩種，剛性罐道包括木罐道和型鋼罐道，柔性罐道包括鋼絲繩罐道。礦井深度較淺時(shí)多采用木罐道，但由于其強(qiáng)度低，易腐蝕，使用年限較短，且更換頻繁，造成成本加大，因此在較深的井筒中逐漸就較少使用了。鋼軌罐道，屬型鋼罐道，也是在井深較淺的礦山使用，但隨著提升速度的提高，考慮鋼軌罐道在承受側(cè)向水平的載荷作用下，其側(cè)向剛性和截面系數(shù)較小，容易造成提升容器產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向擺動(dòng)，因此在2006 年《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》制定中就不再允許新建礦山中使用鋼軌罐道，而剛性罐道也就僅為兩項(xiàng)，木罐道和型鋼罐道。型鋼罐道有多種形，有用鋼板焊接而成的組合鋼罐道，有用型鋼焊接而成的組合鋼罐道，還有矩形空心型鋼組合罐道。型鋼罐道以其剛性和截面系數(shù)較大的優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，在礦山建設(shè)中應(yīng)用較多的多為整體軋制的方鋼罐道，重量輕，便于安裝，可提高施工速度，同時(shí)能保證提升容器的正常穩(wěn)定運(yùn)行 。

管路、線路的安裝敷設(shè)，按照安全規(guī)程要求，由地面到井下中央變電所或主排水泵房的電源電纜，至少應(yīng)敷設(shè)兩條獨(dú)立線路，并引自地面主變電所的不同母線段。其中一條線路停止供電時(shí)，其余線路的供電能力應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷。同時(shí)線路還包括通訊線路和部分低壓線路。管路包括井下主排水泵房的排水管，一般情況下為一用一備兩條，如果井下涌水量較大時(shí)可布置三條或者多條。另外還有從地表到井下的供水管路，平常為井下生產(chǎn)人員提供飲用水和生活用水，一般為一條。如果采用地表空壓機(jī)為井下用氣設(shè)備供壓縮空氣時(shí)，還會(huì)在副井井筒中布置壓氣管路。

井筒裝備在井壁上的固定方式也有了一些改變，過(guò)去常用的形式為梁窩結(jié)構(gòu)，即在井筒施工過(guò)程中同時(shí)做好預(yù)埋梁的準(zhǔn)備，在井筒裝備安裝時(shí)能保證其強(qiáng)度和剛度滿足設(shè)計(jì)要求。但在一些施工難度較大的礦山建設(shè)中，井筒的施工往往不能同時(shí)完成梁窩的準(zhǔn)備，所以用金屬支座（牛腿）樹(shù)脂錨桿固定井筒裝備，逐步取代了部分嵌入式梁窩結(jié)構(gòu)。這種固定方式具有施工靈活、凝固快、錨固力大的特點(diǎn)，不受井筒井建施工進(jìn)度的制約。同時(shí)隨著科技的發(fā)展，在井筒裝備金屬結(jié)構(gòu)防腐工藝上，也有了新的變革，井筒結(jié)構(gòu)的金屬材料采用復(fù)合防護(hù)防腐涂裝工藝，延長(zhǎng)了金屬材料的使用壽命；同時(shí)還有采用玻璃鋼復(fù)合材料加工制作的井筒裝備結(jié)構(gòu)，多用于梯子間的防護(hù)網(wǎng)和梯子間的鋼梁使用中，對(duì)于延長(zhǎng)井筒裝備的使用壽命也起到了非常大的作用 。

中文名稱

井筒裝備

英文名稱

shaft equipment

定　　義

在立井井筒中安裝的罐道梁、罐道、井梁、梯子間和各種管、線等設(shè)施。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），礦井建設(shè)（二級(jí)學(xué)科），井巷掘進(jìn)（三級(jí)學(xué)科）

側(cè)翼豎井開(kāi)拓法是將主豎井布置在鐵礦石礦體走向一端的端部圍巖或下盤圍巖中的開(kāi)拓方法，此時(shí)從豎井向鐵礦石礦體開(kāi)掘階段石門后只能單向掘進(jìn)階段運(yùn)輸平巷，故礦井的基建速度慢。側(cè)翼豎井開(kāi)拓一般在下列條件下采用：

（1）礦床的地質(zhì)和地形條件只允許在側(cè)翼布置豎井。

（2）鐵礦石礦體走向長(zhǎng)度不大，地下運(yùn)輸費(fèi)用的增加和開(kāi)拓時(shí)間加長(zhǎng)的缺點(diǎn)不突出。

（3）采用側(cè)翼豎井時(shí)可使地下運(yùn)輸方向與地面運(yùn)輸方向一致，減少地面運(yùn)輸費(fèi)用。

豎井開(kāi)拓法主要開(kāi)拓巷道采用豎井的開(kāi)拓方法稱豎井開(kāi)拓法。當(dāng)鐵礦石礦體傾角大于45°或小于15°，且埋藏較深時(shí)，常采用豎井開(kāi)拓。由于豎井的提升能力較大，故常用于大中型礦井。豎井開(kāi)拓法在礦床開(kāi)采中被廣泛采用。

豎井內(nèi)的提升容器可以是罐籠或箕斗，或既有罐籠又有箕斗，這些井筒分別稱為罐籠井、箕斗井和混合井。罐籠提升靈活性大，但生產(chǎn)能力低，箕斗井提升能力大，但不能提升人員和材料，裝礦、卸礦系統(tǒng)復(fù)雜。

一般認(rèn)為，鐵礦石年產(chǎn)量在30萬(wàn)噸以下，井深在300m左右時(shí)，采用罐籠提升；鐵礦石年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)噸，深度大于300m時(shí)，通常采用箕斗提升；當(dāng)開(kāi)拓深度較大、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工困難時(shí)，為減少開(kāi)拓工程量和適當(dāng)減少井筒數(shù)目，可考慮采用混合井。

豎井根據(jù)其與鐵礦石礦體的位置的不同有下盤豎井、上盤豎井、側(cè)翼豎井和穿過(guò)鐵礦石礦體的豎井四種。