竖井掘进设备

20世纪50年代初，中国研制了NZQ-10型抓岩机，但由于斗容小，手动操作，效率较低。70年代以来。中国又先后研制了斗容为0.4-0.6m³的环形轨道式、中心回转式和靠壁式抓岩机，以及长绳悬吊式抓岩机系列，提高了装岩速度。靠壁式抓岩机，工作时挂靠在并壁上，其机械化程度高，抓岩能力大，单独悬吊，使用维修方便，但对松软破碎房层不适用;中心回转式抓岩机与吊盘相连，其机械化俘度高，抓岩能力大，结构紧凑，占井筒面积小。操作方便。但吊盘荷重大，抓岩时臂杆频繁回转，不够安全，适用于并筒净径4-7m，环形轨道式抓岩机挂在吊盘下面。其机械化程度高，抓岩能力大，使用方便、但吊盘荷重大。井下维修不方便，适用于净直径为5-8m的井筒，长绳悬吊抓者机操作方便，生产率高，结构简单，易于布置，压风耗量少，噪声低，但人工操作劳动强度大，适用于净径为5-8m的井筒 。

建井期间通常采用缠绕式卷筒提升机。多为临时提升机，矿井建成后，需搬至新建井处继续使用，因此要求设备尺寸不能过大，安装、拆卸、运输方便，一般不设地下室，采用双钩提升时，要求调绳方便。中国常用提升机有JK系列JT系列和XKT系列及凿井专用提升机JKZ系列，有单滚筒和双滚筒。稳车借助稳绳用来悬吊吊盘、各种管路及电缆等，其提升速度较慢，稳车分单筒稳车和双筒稳车。凿井设备的悬吊有两种方法，一是单筒稳车用单绳悬吊，如安全梯，放炮电缆。另一种是双筒稳车，用双绳悬吊同一设备，如吊盘、吊泵。风筒等，或者两台单筒稳车共同悬吊。

主要包括凿岩机和钻架。井筒掘进用的凿岩机，根据所使用的动力分为气动和液压两种。气动凿岩机结构简单，适应性强，维修方便。但噪声大，液压凿岩机钻速快，动力消耗少，噪声小。无排气污染，但结构复杂，成本高。矿山广泛使用气动凿岩机，深度在2m以内的钱眼，采用手持式凿岩机。中国在20世纪70年代开始研制钻架配重型凿岩机，如环形钻架可挂12-24台气腿式凿岩机，伞形钻架是一种气、液联动的钻架，配有6-9台导轨式重型高频凿岩机，钻速大，能在坚硬岩层中钻深孔。

竖井掘进设备包括凿岩、装岩、提升、排矸、悬吊、排水、通风设备，以及凿井井架和工作盘等结构物 。

常用BKJ系列轴流式通风机，井内悬吊的风筒有金属、胶质和玻璃钢三种，直径为0.4-1.0m，井筒开凿时多用压入式通风，在深井及大直径井筒中，采用混合式通风。

竖井施工需要设置封口盘、固定盘、吊盘、稳绳盘等结构物。封口盘即井盖。其作用一是防止物体从井口落入井内，保护井下施工人员安全；二是作为升降人员上下材料和装拆各种管路的工作平台。为安设测量锤线车，在封口盘下4.0-6.0m处设置固定盘。吊盘是专为竖井并筒砌壁和保护工作面人员安全而设置的钢结构工作盘，中国多采用双层吊盘。有的矿井用3-4层盘，前苏联和南非使用过6-9层盘。当竖井平行作业时，为拉紧稳绳。保护掘进工作面人员安令，在吊盘与工作面之间，增设稳绳盘 。2100433B

在井筒施工期间，矸石由吊桶提出后，多使用自卸汽车直接排运。亦有吊桶经自动翻矸装置翻砰后，矸石经溜槽放入矿车，由电机车牵引经翻笼，排至矸石场。如有条件，尽量利用永久排矸设备 。

井筒涌水量小于1m3/h时，可用风动潜水泵将井底水窝水直接排至吊桶内提出，常用的风动潜水泵有F-15-10，L-17-70型，也可用潜水电泵，有QY型系列等。当井筒涌水量超过吊桶排水能力时，设吊泵排水，吊泵所占井筒面积小，常用的有NBD30/250，NBD50/250型，扬程为250m，排水量分别为30m³/h，50m³/h。超过250m井深时，在井筒适当位置设转水站，转水站设卧泵，下部用吊泵接力排水 。

根据井筒直径、深度和悬吊设备数量和荷重选用井架。它能安全地承担施工荷载，保证足够的过卷高度、角柱跨距和天轮平台尺寸满足运输及天轮布置的要求。

侧翼竖井开拓法是将主竖井布置在铁矿石矿体走向一端的端部围岩或下盘围岩中的开拓方法，此时从竖井向铁矿石矿体开掘阶段石门后只能单向掘进阶段运输平巷，故矿井的基建速度慢。侧翼竖井开拓一般在下列条件下采用：

（1）矿床的地质和地形条件只允许在侧翼布置竖井。

（2）铁矿石矿体走向长度不大，地下运输费用的增加和开拓时间加长的缺点不突出。

（3）采用侧翼竖井时可使地下运输方向与地面运输方向一致，减少地面运输费用。

竖井开拓法主要开拓巷道采用竖井的开拓方法称竖井开拓法。当铁矿石矿体倾角大于45°或小于15°，且埋藏较深时，常采用竖井开拓。由于竖井的提升能力较大，故常用于大中型矿井。竖井开拓法在矿床开采中被广泛采用。

竖井内的提升容器可以是罐笼或箕斗，或既有罐笼又有箕斗，这些井筒分别称为罐笼井、箕斗井和混合井。罐笼提升灵活性大，但生产能力低，箕斗井提升能力大，但不能提升人员和材料，装矿、卸矿系统复杂。

一般认为，铁矿石年产量在30万吨以下，井深在300m左右时，采用罐笼提升；铁矿石年产量超过50万吨，深度大于300m时，通常采用箕斗提升；当开拓深度较大、地质条件复杂、施工困难时，为减少开拓工程量和适当减少井筒数目，可考虑采用混合井。

竖井根据其与铁矿石矿体的位置的不同有下盘竖井、上盘竖井、侧翼竖井和穿过铁矿石矿体的竖井四种。