大角度斜井钻爆施工扒岩、装岩常用方法及新工艺、新设备

文摘   2024-11-05 07:04   北京  

引言

大角度斜井钻爆施工是矿山工程中常见的施工方式,尤其在复杂地质条件和有限空间环境下,其施工难度大、风险高。扒岩、装岩作为钻爆施工中的重要环节,直接关系到施工效率和安全性。本文将详细介绍大角度斜井钻爆施工中扒岩、装岩的常用方法,并探讨新工艺和新设备的应用情况。

一、大角度斜井钻爆施工扒岩常用方法

在大角度斜井钻爆施工中,扒岩是将爆破后的岩块从掌子面扒运到装岩位置的过程。这一环节对于后续装岩和运输至关重要。以下是几种常用的扒岩方法:

  1. 人工扒岩

  • 方法描述:人工扒岩是最传统的方式,主要依靠工人的体力和简单的工具(如铁锹、撬棍等)进行作业。工人需要在掌子面将岩块逐一扒运至装岩位置。

  • 优缺点:人工扒岩成本低、设备简单,但对工人体力消耗大,作业效率低,且存在安全隐患。

  • 扒渣机扒岩

    • 方法描述:扒渣机是一种专门用于矿山斜井施工的机械设备,具有扒岩、装岩一体化功能。它通过履带或轮胎行走至掌子面,利用扒斗将岩块扒运至装岩位置。

    • 优缺点:扒渣机扒岩效率高、适应性强,能够减轻工人劳动强度,提高作业安全性。但设备成本较高,且需要一定的维护和保养。

  • 装载机扒岩

    • 方法描述:装载机是一种多用途的工程机械,也可用于矿山斜井扒岩作业。它利用铲斗将岩块铲起并运送到装岩位置。

    • 优缺点:装载机扒岩效率高、机动性好,适用于空间较大的斜井。但设备成本较高,且需要熟练的操作技能。

  • 耙斗装岩机扒岩

    • 方法描述:耙斗装岩机是一种专门用于矿山斜井装岩的机械设备,同时也具备扒岩功能。它通过履带行走至掌子面,利用耙斗将岩块扒运至装岩位置。

    • 优缺点:耙斗装岩机扒岩效率高、适应性强,尤其适合大断面斜井的快速施工。但设备结构复杂,需要一定的维护和保养。

    二、大角度斜井钻爆施工装岩常用方法

    装岩是将扒运至装岩位置的岩块装入运输工具(如矿车、自卸汽车等)的过程。以下是几种常用的装岩方法:

    1. 人工装岩

    • 方法描述:人工装岩主要依靠工人的体力和简单的工具(如铁锹、撬棍等)进行作业。工人需要将岩块逐一装入运输工具内。

    • 优缺点:人工装岩成本低、设备简单,但对工人体力消耗大,作业效率低,且存在安全隐患。

  • 耙斗装岩机装岩

    • 方法描述:耙斗装岩机利用耙斗将岩块扒运至装岩位置后,继续将岩块装入运输工具内。它通常与矿车或箕斗配合使用。

    • 优缺点:耙斗装岩机装岩效率高、适应性强,能够减轻工人劳动强度,提高作业安全性。但设备成本较高,且需要一定的维护和保养。

  • 装载机装岩

    • 方法描述:装载机利用铲斗将岩块铲起并装入运输工具内。它通常与自卸汽车配合使用,适用于空间较大的斜井。

    • 优缺点:装载机装岩效率高、机动性好,适用于长距离运输。但设备成本较高,且需要熟练的操作技能。

  • 箕斗与卷扬机配合装岩

    • 方法描述:箕斗是一种专门用于矿山斜井运输的容器,它通过卷扬机提升至斜井外部。在装岩过程中,箕斗被放置在装岩位置下方,工人或机械将岩块装入箕斗内,然后卷扬机将箕斗提升至斜井外部。

    • 优缺点:箕斗与卷扬机配合装岩效率高、成本低,适用于空间有限的斜井。但设备结构复杂,需要一定的维护和保养。

    三、大角度斜井钻爆施工新工艺和新设备

    随着科技的不断进步和矿山工程技术的不断发展,大角度斜井钻爆施工也涌现出许多新工艺和新设备。这些新工艺和新设备的应用不仅提高了施工效率和质量,还降低了施工成本和风险。

    1. 新工艺

    • 工艺描述:全断面一次起爆工艺是指在一次爆破作业中同时起爆所有炮孔的工艺。它适用于大断面斜井的快速施工。通过精确设计炮孔布置和装药量,实现全断面一次起爆,从而提高爆破效率和施工速度。

    • 优点:全断面一次起爆工艺能够减小施工时间和成本,提高施工效率和质量。同时减少多次爆破对围岩的扰动和破坏,有利于保障围岩的稳定性。

    • 工艺描述:反导井扩挖工艺是一种先开挖小直径导井再扩大开挖至设计断面的施工方法。它适用于大角度且断面较大的斜井施工。首先利用反井钻机或爬罐法开挖小直径导井作为通风、排水和运输通道;然后在导井基础上自上而下分段扩挖至设计开挖边线。

    • 优点:反导井扩挖工艺能够减小施工难度和风险,提高施工效率和质量。同时导井还可以作为施工期间的通风、排水和运输通道,为施工提供便利。

    • 反导井扩挖工艺

    • 全断面一次起爆工艺

  • 新设备

    • 设备描述:智能化装岩设备是指具有自动控制和监测功能的装岩机械设备。它能够通过传感器和控制系统实时监测装岩过程中的各种参数(如岩块大小、装岩速度等)并根据实际情况自动调整装岩方式和参数以提高装岩效率和安全性。

    • 应用情况:随着矿山工程技术的不断发展智能化装岩设备在矿山斜井施工中的应用也越来越广泛。例如在某些大型矿山工程中就采用了智能化装岩设备进行斜井施工。这些设备不仅提高了装岩效率和安全性还降低了工人的劳动强度和工作风险。

    • 设备描述:大直径大倾角斜井硬岩掘进机(TBM)是一种专门用于矿山斜井施工的机械设备。它利用旋转刀具破岩并通过输送系统将岩渣排出井外。TBM具有破岩效率高、适应性强、施工速度快等优点尤其适用于大直径大倾角斜井的快速施工。

    • 应用情况:随着矿山工程技术的不断发展TBM在矿山斜井施工中的应用也越来越广泛。例如在中国水利水电第十四工程局承建的某抽水蓄能电站项目中就采用了国产首台大直径大倾角斜井TBM“永宁号”进行斜井施工。该设备不仅提高了施工效率和质量还为我国矿山斜井施工技术的发展做出了重要贡献。

    • 设备描述:竖井掘进机是一种专门用于矿山竖井和斜井施工的机械设备。它利用旋转刀具破岩并通过输送系统将岩渣排出井外。竖井掘进机具有破岩效率高、适应性强、施工速度快等优点。

    • 应用情况:竖井掘进机在国内外矿山工程中得到了广泛应用。例如在中国水利水电第三工程局承建的某抽水蓄能电站项目中就采用了竖井掘进机进行斜井施工。该设备不仅提高了施工效率和质量还降低了施工成本和风险。

    • 竖井掘进机

    • 大直径大倾角斜井硬岩掘进机(TBM)

    • 智能化装岩设备

    四、结论

    大角度斜井钻爆施工扒岩、装岩常用方法包括人工扒岩和装岩、扒渣机扒岩和装岩、装载机扒岩和装岩以及耙斗装岩机扒岩和装岩等。这些方法各有优缺点适用于不同的施工条件和要求。随着新工艺和新设备的不断涌现大角度斜井钻爆施工的技术水平和施工效率也将得到进一步提升。在未来矿山工程中应继续加强新工艺和新设备的研究和应用以推动矿山工程技术的不断发展和进步。


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