竖井井筒装备

罐道梁即是井筒中用于固定罐道装置的，梁的布置形式有简支梁、连续梁或悬臂梁，层间距在4～6米之间，多采用工字钢焊接而成。罐道梁主要用于刚性罐道中，其作用主要是承受提升容器运行过程中作用于罐道正面和侧面的压力，但随着井筒深度的增大，工字梁侧向抗弯和抗扭能力过小，不能满足水平方向动载荷作用的要求，所以近年来在一些设计中有一些使用组合梁，国外一些矿山已采用异型截面流线型罐道梁，其强度和刚度均比工字钢罐道梁大。钢丝绳罐道的固定和拉紧装备分别位于井底和井上井架或者井塔楼上，也是多采用工字钢焊接而成。另外在多绳提升系统中，还需增加至少两层平台，为尾绳防扭平台，主要作用就是防止尾绳在下部的扭结，造成运行中的安全故障，这两层平台相隔不得小于2.5米，位于罐道拉紧装置的下面，根据设计具体位置进行安装。

梯子间的设置主要位于副井中，或者作为人员第二个安全出口的风井中，其倾角不大于80°，上下两层平台的垂直距离不大于8m，同时梯子间必须与提升间完全隔开 。

竖井井筒装备是指安设于竖井井筒内的装备，主要包括罐道、罐道梁。还有梯子间、管路、电缆、并底金属支承结构、钢丝绳终端设施，以及托管梁、电缆支架、过卷装置等。罐道梁按材质划分有金属、预制钢筋混凝土和木材罐道梁三种。钢筋混凝土和木材罐道梁在中国应用较少。金属罐梁强度高，占井筒断面小使用寿命长，施工安装方便，得到广泛应用。竖井罐笼多采用钢丝绳防坠器或多绳提升，罐道梁不再承受由于断绳制动而产生的垂直荷载。罐道梁主要承受提升容器在提升过程中，作用于罐道正面和侧面的水平力。由于工字钢侧面抗弯和抗扭能力小，因此应用两槽钢闭合断面的罐道梁日益增加，中国已试用轧制的矩形和U形钢管罐道梁。1978年中国开始应用树脂锚杆固定罐道梁，随后在矿山大量推广使用 。

罐道在井筒中的作用就是提供提升容器的导向作用，消除提升容器在运行过程中产生的横向摆动和扭曲。罐道按其结构形式的不同，分为刚性罐道和柔性罐道两种，刚性罐道包括木罐道和型钢罐道，柔性罐道包括钢丝绳罐道。矿井深度较浅时多采用木罐道，但由于其强度低，易腐蚀，使用年限较短，且更换频繁，造成成本加大，因此在较深的井筒中逐渐就较少使用了。钢轨罐道，属型钢罐道，也是在井深较浅的矿山使用，但随着提升速度的提高，考虑钢轨罐道在承受侧向水平的载荷作用下，其侧向刚性和截面系数较小，容易造成提升容器产生严重的横向摆动，因此在2006 年《金属非金属矿山安全规程》制定中就不再允许新建矿山中使用钢轨罐道，而刚性罐道也就仅为两项，木罐道和型钢罐道。型钢罐道有多种形，有用钢板焊接而成的组合钢罐道，有用型钢焊接而成的组合钢罐道，还有矩形空心型钢组合罐道。型钢罐道以其刚性和截面系数较大的优势而得到广泛应用，在矿山建设中应用较多的多为整体轧制的方钢罐道，重量轻，便于安装，可提高施工速度，同时能保证提升容器的正常稳定运行 。

管路、线路的安装敷设，按照安全规程要求，由地面到井下中央变电所或主排水泵房的电源电缆，至少应敷设两条独立线路，并引自地面主变电所的不同母线段。其中一条线路停止供电时，其余线路的供电能力应能担负全部负荷。同时线路还包括通讯线路和部分低压线路。管路包括井下主排水泵房的排水管，一般情况下为一用一备两条，如果井下涌水量较大时可布置三条或者多条。另外还有从地表到井下的供水管路，平常为井下生产人员提供饮用水和生活用水，一般为一条。如果采用地表空压机为井下用气设备供压缩空气时，还会在副井井筒中布置压气管路。

井筒装备在井壁上的固定方式也有了一些改变，过去常用的形式为梁窝结构，即在井筒施工过程中同时做好预埋梁的准备，在井筒装备安装时能保证其强度和刚度满足设计要求。但在一些施工难度较大的矿山建设中，井筒的施工往往不能同时完成梁窝的准备，所以用金属支座（牛腿）树脂锚杆固定井筒装备，逐步取代了部分嵌入式梁窝结构。这种固定方式具有施工灵活、凝固快、锚固力大的特点，不受井筒井建施工进度的制约。同时随着科技的发展，在井筒装备金属结构防腐工艺上，也有了新的变革，井筒结构的金属材料采用复合防护防腐涂装工艺，延长了金属材料的使用寿命；同时还有采用玻璃钢复合材料加工制作的井筒装备结构，多用于梯子间的防护网和梯子间的钢梁使用中，对于延长井筒装备的使用寿命也起到了非常大的作用 。

中文名称

井筒装备

英文名称

shaft equipment

定　　义

在立井井筒中安装的罐道梁、罐道、井梁、梯子间和各种管、线等设施。

应用学科

煤炭科技（一级学科），矿井建设（二级学科），井巷掘进（三级学科）

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。