本發(fā)明涉及地下礦施工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種豎井的施工方法和施工結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)地下礦施工豎井的主要方法有吊罐法、爬罐法、深孔爆破法、及反井法等。這些方法均為常規(guī)施工方法，且均存在不同程度的缺陷，例如：施工過程復(fù)雜、技術(shù)要求高、施工成本高等。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的主要目的是提供一種豎井的施工方法，旨在降低豎井的施工過程的復(fù)雜程度，使得豎井的施工更加簡單、便捷，并降低豎井的施工成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的豎井的施工方法，包括以下步驟：由底部巷道或底部硐室至地表或上部水平開掘一多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井；根據(jù)圍巖穩(wěn)固情況，對所述溜井實(shí)施分段爆破?？蛇x地，所述由底部巷道或底部硐室至地表或上部水平開掘一多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井的步驟包括：由底部巷道或底部硐室開始，以第一挖掘方向和第二挖掘方向交替的方式挖掘多折線段式溜井，至地表或上部水平為止；其中，所述第一挖掘方向與所述第二挖掘方向位于同一豎直面內(nèi)，且水平方向的分量方向相反，豎直方向的分量方向相同?？蛇x地，所述以第一挖掘方向和第二挖掘方向交替的方式挖掘多折線段式溜井的步驟包括：以第一挖掘方向，挖掘一段溜井；當(dāng)該段溜井的高度差達(dá)到預(yù)設(shè)范圍時(shí)，停止該段溜井的挖掘；以第二挖掘方向，繼續(xù)挖掘一段溜井；當(dāng)該段溜井的高度差達(dá)到預(yù)設(shè)范圍時(shí)，停止該段溜井的挖掘；重復(fù)上述步驟?？蛇x地，所述當(dāng)該段溜井的高度差達(dá)到預(yù)設(shè)范圍時(shí)，停止該段溜井的挖掘的步驟之后還包括：水平挖掘一中間硐室。本發(fā)明的另一目的是提供一種豎井的施工結(jié)構(gòu)，包括底部巷道或底部硐室和多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井，所述溜井的一端連通所述底部巷道或底部硐室，所述溜井的另一端連通地表或上部水平?？蛇x地，每一段所述溜井的傾角為40°～70°?？蛇x地，每一段所述溜井的斷面高度為1.3m～1.6m。可選地，每一段所述溜井的斷面寬度為2m～2.5m?？蛇x地，每一段所述溜井的豎直高度差為7m～8m?？蛇x地，每相鄰兩段所述溜井之間設(shè)有一中間硐室。本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有豎井施工技術(shù)相比較，主要具有以下優(yōu)勢：一方面，豎井的施工更加簡單、便捷：本發(fā)明的技術(shù)方案只需采用常規(guī)的爆破手段、掘進(jìn)工藝，配合以常用的掘進(jìn)設(shè)備、測量設(shè)備、及安全設(shè)施等，便可完成巷道的挖掘和爆破作業(yè)得到豎直豎井，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)施工過程中沿豎井全高鉆鑿中心孔、炮孔、超前導(dǎo)孔等過程，避免了鉆孔偏斜較難控制、后期擴(kuò)巷施工難度大、豎井成型沒有保障等問題，進(jìn)而有效降低了豎井的施工過程的復(fù)雜程度，使得豎井的施工更加簡單、便捷，并且，豎井成型好，輔助時(shí)間短，可靠性高。另一方面，豎井的施工成本更低：本發(fā)明的技術(shù)方案使用如傳統(tǒng)的手持式鑿巖機(jī)等小型設(shè)備即可滿足挖掘需要，避免了現(xiàn)有技術(shù)中如吊罐、爬罐、深孔臺車和反井鉆機(jī)等大型設(shè)備的采購或租用，避免了這些大型設(shè)備采購和/或租用所帶來的高昂花費(fèi)和后期維護(hù)保養(yǎng)所需的較大資金投入，從而有效降低了豎井的施工成本。經(jīng)過實(shí)踐證明，采用本發(fā)明豎井的施工方法的施工成本約為反井法的1/5，約為吊罐法的1/3。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明豎井的施工方法一實(shí)施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明豎井的施工結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱100施工結(jié)構(gòu)50中間硐室10底部硐室70地表30溜井本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。另外，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明提出一種豎井的施工方法。請參閱圖1，在本發(fā)明豎井的施工方法一實(shí)施例中，該豎井的施工方法包括：步驟S100，由底部巷道或底部硐室至地表或上部水平開掘一多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井。本實(shí)施例中，施工人員由底部水平巷道或硐室的側(cè)壁開始，以第一挖掘方向和第二挖掘方向交替的方式挖掘多折線段式溜井，直至連通地表或上部水平為止。其中，第一挖掘方向?yàn)閮A斜向上，傾角范圍是40°～70°。第二挖掘方向亦為傾斜向上，且傾角范圍亦是40°～70°。并且，第一挖掘方向與第二挖掘方向位于同一豎直面內(nèi)，且水平方向的分量方向相反，豎直方向的分量方向相同。具體地，施工人員由底部水平巷道或硐室的側(cè)壁，開始：步驟S101，以第一挖掘方向(傾斜向上40°～70°)，挖掘一段溜井；步驟S102，當(dāng)該段溜井的高度差達(dá)到預(yù)設(shè)范圍(7m～8m)時(shí)，停止該段溜井的挖掘，并水平挖掘一中間硐室；步驟S103，以第二挖掘方向(傾斜向上40°～70°，與第一挖掘方向位于同一豎直面內(nèi)，且二者水平方向的分量方向相反，豎直方向的分量方向相同)，繼續(xù)挖掘一段溜井；步驟S104，當(dāng)該段溜井的高度差達(dá)到預(yù)設(shè)范圍(7m～8m)時(shí)，停止該段溜井的挖掘，并水平挖掘一中間硐室；步驟S105，重復(fù)上述步驟S101至步驟S104，直至連通地表或上部水平，以完成溜井的挖掘。并且，需要說明的是，在掘進(jìn)過程中，溜井里需搭設(shè)簡易工作平臺，設(shè)置安全梯、安全繩、安全扶手等必要安全措施，施工人員需佩戴安全帶，且在放炮掘進(jìn)后需及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，以提高豎井的施工安全性能。優(yōu)選地，所述第一挖掘方向的傾角與所述第二挖掘方向的傾角相等，如此，可使得溜井的掘進(jìn)工作更加便捷、更加高效、且更加安全可靠，以降低了施工難度、提高施工效率、且保障施工安全性。步驟S200，根據(jù)圍巖穩(wěn)固情況，對所述溜井實(shí)施分段爆破：若圍巖穩(wěn)固則由下至上，對所述溜井實(shí)施分段爆破；若圍巖不穩(wěn)固則由上而下，對所述溜井實(shí)施分段爆破。具體地，本實(shí)施例中，圍巖穩(wěn)固，當(dāng)多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井挖掘完成后，施工人員搭載專業(yè)設(shè)備從地表或上部水平通過與地表或上部水平連通的所述溜井向下移動(dòng)來到工作平臺(以下部巖渣堆作為工作平臺)，完成打眼、裝藥、連線作業(yè)后返回至地表或上部水平，之后對所述溜井進(jìn)行分段爆破，爆碎的巖渣因自重而下落，由底部巷道或底部硐室中所裝配的裝巖機(jī)進(jìn)行出渣，最終得到豎直豎井。即，采用本發(fā)明豎井的施工方法——小溜井法，完成了所需豎井的施工。此外，需要說明的是，在自下而上的擴(kuò)巷過程中，為確保安全，施工人員遵循一循環(huán)一支護(hù)的原則，需及時(shí)進(jìn)行永久性支護(hù)，以進(jìn)一步提高豎井施工的安全性能?？梢岳斫獾?，在其他實(shí)施例中，若圍巖不穩(wěn)固，則可由上而下完成打眼、裝藥、連線作業(yè)，對所述溜井實(shí)施分段爆破，以得到豎直豎井。本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有豎井施工技術(shù)相比較，主要具有以下優(yōu)勢：一方面，豎井的施工更加簡單、便捷：本發(fā)明的技術(shù)方案只需采用常規(guī)的爆破手段、掘進(jìn)工藝，配合以常用的掘進(jìn)設(shè)備、測量設(shè)備、及安全設(shè)施等，便可完成巷道的挖掘和爆破作業(yè)得到豎直豎井，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)施工過程中沿豎井全高鉆鑿中心孔、炮孔、超前導(dǎo)孔等過程，避免了鉆孔偏斜較難控制、后期擴(kuò)巷施工難度大、豎井成型沒有保障等問題，進(jìn)而有效降低了豎井的施工過程的復(fù)雜程度，使得豎井的施工更加簡單、便捷，并且，豎井成型好，輔助時(shí)間短，可靠性高。另一方面，豎井的施工成本更低：本發(fā)明的技術(shù)方案使用如傳統(tǒng)的手持式鑿巖機(jī)等小型設(shè)備即可滿足挖掘需要，避免了現(xiàn)有技術(shù)中如吊罐、爬罐、深孔臺車和反井鉆機(jī)等大型設(shè)備的采購或租用，避免了這些大型設(shè)備采購和/或租用所帶來的高昂花費(fèi)和后期維護(hù)保養(yǎng)所需的較大資金投入，從而有效降低了豎井的施工成本。經(jīng)過實(shí)踐證明，采用本發(fā)明的豎井施工方法的施工成本約為反井法的1/5，約為吊罐法的1/3。再一方面，施工安全性更高：本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有豎井施工技術(shù)相比較更加簡單、便捷，易被施工人員掌握并熟練應(yīng)用，從而降低了施工過程中施工人員出現(xiàn)錯(cuò)漏的可能性，降低了施工人員出現(xiàn)錯(cuò)漏而帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了豎井的施工安全性。此外，本發(fā)明的技術(shù)方案針對大斷面高豎井，特別是直徑6m以上、且高度30m以上的高大豎井，技術(shù)效果尤為顯著，普遍適用于已具備底部巷道或硐室自下而上施工條件的情況。本發(fā)明還提出一種豎井的施工結(jié)構(gòu)100。請參閱圖2，在本發(fā)明豎井的施工結(jié)構(gòu)100一實(shí)施例中，該豎井的施工結(jié)構(gòu)100包括底部巷道或底部硐室10和多折線段式且整體呈沿所述豎井的中心線向上走向的溜井30，所述溜井30的一端連通所述底部巷道或底部硐室10，所述溜井30的另一端連通地表70或上部水平。優(yōu)選地，每一段所述溜井30的傾角為40°～70°。具體施工過程中，每一段溜井30的傾角可根據(jù)地下礦的巖層分布、巖層結(jié)構(gòu)、及巖層硬度等巖層性能指標(biāo)進(jìn)行具體的調(diào)整?？梢岳斫獾模恳欢瘟锞?0的傾角在40°～70°的范圍內(nèi)可調(diào)，可有效地適應(yīng)施工進(jìn)度、施工安全的要求，使得豎井的施工過程更加安全、快速、且有效。此外，40°～70°的傾角范圍，可有助于施工人員在意外跌倒時(shí)能夠獲得溜井30底面的支撐而重新得以穩(wěn)定，從而有效防止施工人員意外跌落較深溜井30，提高了豎井施工的安全性。優(yōu)選地，每一段所述溜井30的斷面高度為1.3m～1.6m。如此，可使得溜井30內(nèi)的施工人員在施工過程中能夠同時(shí)獲得來自溜井30頂面和底面的支撐，從而為施工人員的施工過程提供穩(wěn)定的支持，這樣，不僅提高了豎井施工的安全性，還有效提升了施工效率。優(yōu)選地，每一段所述溜井30的斷面寬度為2m～2.5m?？梢岳斫獾?，每一段溜井302m～2.5m的斷面寬度設(shè)置，可使每一段溜井30于寬度方向上有足夠的空間進(jìn)行溜井30內(nèi)部管線的架設(shè)，從而為豎井的施工提供必須的條件支持，保障豎井施工的安全性及施工進(jìn)度。優(yōu)選地，每一段所述溜井30的豎直高度差為7m～8m。如此，通過控制每一段溜井30的長度，一方面，可防止施工人員意外失去平衡沿溜井30底面滑落距離過長而造成傷亡，提高了豎井施工的安全性；另一方面，由于每一段溜井30的施工距離適宜，可使得施工人員在一次施工中便能夠完成一段溜井30，從而避免了溜井30施工過程中施工人員反復(fù)進(jìn)出溜井30進(jìn)行施工而造成時(shí)間浪費(fèi)，提高了豎井施工效率。請?jiān)俅螀㈤唸D2，每相鄰兩段所述溜井30之間設(shè)有一中間硐室50。可以理解的，水平中間硐室50的設(shè)置，可供施工人員臨時(shí)休息和存放鑿巖機(jī)等設(shè)備，使得溜井30的掘進(jìn)工作更加符合作業(yè)需求和施工人員的作業(yè)習(xí)慣。并且，施工人員每掘進(jìn)一段溜井30便挖掘一水平中間硐室50以供休息和設(shè)備調(diào)整，之后再進(jìn)行下一段溜井30的掘進(jìn)工作，避免了施工進(jìn)行時(shí)與施工空閑時(shí)施工人員位置差距過大而造成的時(shí)間浪費(fèi)和進(jìn)度耽誤，從而有效提高了施工效率。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3