中文名称

井筒安全道

英文名称

reserve way;escape way

定　　义

由井筒经井颈部通达地面的人行通道。

应用学科

煤炭科技（一级学科），矿井建设（二级学科），井巷工程设计（三级学科）

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 。

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。

井筒立井

立井井筒基岩施工是指在表土层或风化岩层以下的井筒施工，根据井筒所穿过的岩层的性质，主要以采用钻眼爆破法施工为主。根据井筒掘砌作业方式的不同，井筒钻眼爆破法的主要施工工序包括钻眼爆破、抓岩提升、卸矸排矸和砌壁支护等。

我国立井井筒基岩施工机械化水平有了很大的提高。以深孔光爆、设备大型化、支护机械化和注浆堵水打干井为主要内容的凿井技术有了长足的发展。使我国立井井筒施工出现了一个崭新的面貌，为加快建井速度，改善劳动条件，提高工效提供了可靠的物质基础和技术保证。

1、钻眼工作

在整个钻眼爆破工作中，钻眼所占的工时最长。加快钻眼速度、加大眼深、提高眼孔质量，以及提高钻眼的机械化程度为其主要发展方向。为适应立井施工的要求，凿岩机应具有钻速高、扭矩大、适应性强和运转可靠的特点。

2、爆破工作

爆破工作主要包括爆破器材的选择和爆破参数的确定，并编制爆破图表和说明书。

3、装岩工作

装岩是立井井筒掘进循环中最重要的一项工作，它既费时又繁重，约占掘进总循环时间的50%～60%。因此，提高装岩效率和机械化水平是加快立井施工的关键。

4、提升及排矸

立井井筒施工中，为了排除井筒工作面的矸石、下放器材、设备以及提放作业人员，应在井内设置提升系统。这套提升系统稍加改装，还应能服务于车场巷道施工和井筒永久装备。凿井提升系统选择是否合理，不但直接影响凿井装矸作业和凿井施工速度，而且还会影响建井后期工作的顺利开展。

凿井提升系统由提升容器、钩头联接装置、提升钢丝绳、天轮、提升机以及提升所必备的导向稳绳和滑架等组成。凿井期间，提升容器以矸石吊桶为主，有时也采用如底卸式下料吊桶和下料框等容器。当转入车场和巷道施工时，提升容器则由吊桶改为凿井罐笼。

立井开凿时，为了悬挂吊盘、砌壁模板、安全梯、吊泵和一系列管路缆线，必须合理选用相应的悬吊设备。悬吊系统由钢丝绳、天轮及凿井绞车等组成。

井筒平巷

当巷道在薄煤层中掘进时，为了保证巷道的使用高度，必须挑顶或挖底。因此，在巷道断面上既有煤层，又有岩层。当岩层占掘进工作面积1/5～4/5 时，即称为煤－岩巷道。煤－岩巷道施工方法与岩巷和煤巷的施工方法基本相同。

1、钻眼爆破

钻眼爆破工作是一项主要工序，质量好坏，对巷道掘进进度、规格质量、支护效果、掘进工效和成本都有很大影响，因此必须采用最优的施工工艺参数，才能获得最佳的施工效果。

钻眼爆破的主要技术发展趋势是发展中深孔、光面爆破和断裂成型（刻槽）爆破技术。增加眼深，完善深孔直眼掏槽方式，减少炮眼数量，加快钻眼速度和提高爆破效率。现代工程是以每米巷道所需的钻爆工时最短、炮眼利用率最高和光爆质量标准评价施工效果。

2、装岩与运输

装载与运输是巷道掘进中劳动量大，占循环时间最长的工序，一般情况下它可占掘进循环时间的35%～50%。

70 年代以来，我国先后研制成功耙斗装岩机、侧卸式装岩机、蟹爪装岩机及立爪装岩机，其中根据煤矿特点研制的耙斗装岩机，因具有结构简单、制造容易、造价低、可靠性好和适应性强等优点，已成为当前我国煤矿巷道掘进的主要装载设备。

近些年来，配套的转载运输设备也在不断研究改善，先后出现了QZP-160 型桥式转载机、SJ-80与SJ-44 可伸缩胶带运输机、ZP-1 型胶带转载机等，以及S4、S6、S8 型梭式矿车和ILA、CCJ 型仓式列车以及5t 以上防爆型蓄电池电机车。以上多为从工作面运出矸石的设备，同时也发展了可向工作运输材料的胶带输送机、钢丝绳牵引卡轨车和钢丝绳牵引单轨吊车。

井筒斜井

到上世纪八十年代我国的斜井快速施工已形成了具有中国特色的机械化作业线和设备配套方式。作业方式和劳动组织进一步优化，工效进一步提高，施工技术取得较大发展。进入新世纪以后，伴随国家体制的改革和承包制的推行，斜井施工技术已进入一个崭新的阶段。

1、钻眼爆破

（1）凿岩机具的选择

斜井基岩掘进都采用中深孔全断面一次光面爆破和抛渣爆破。斜井钻眼采用导轨式凿岩机，虽然有助于实现深孔光爆，但凿岩台车的调车让位需要较长的时间；使用钻装机又不能使钻眼与装岩两大主要工序平行作业；生产的液压气腿式凿岩机，钻眼速度比较快，但其后部配备的工作车又影响装岩工作。

（2）爆破参数的确定

①炮眼深度

为实现中深孔爆破，炮眼深度一般为2.0～3.5m 之间。炮眼的平均深度应经试验来确定，根据工作实践来验证，最后定出合理的炮眼深度。

②炮眼数目

炮眼数量的多少，现场多根据斜井断面大小、岩石性质、炸药性能等进行试验或经验确定，在实践中进行调整，取得合理的炮眼数目。也可按平巷炮眼数目确定方法进行估算。

（3）掏槽方式和炮眼布置

实现中深孔光面爆破，必须采用直眼掏槽或直眼与斜眼混合方式。直眼掏槽，过去在金属矿山应用较广，主要用于坚硬岩石的掘进。

（4）装药结构和爆破技术

斜井掘进工作面中的炮眼都带有一定倾角，工作面一般都有积水。因此，必须使用抗水炸药。现场多采用水胶炸药或2 号抗水岩石硝铵炸药。为取得好的爆破效果，掏槽眼应采用高威力炸药连续反向装药，而周边眼应采用低威力炸药或小药径炸药连续反向装药，与平巷装药基本相同，只是底眼应加大装药量，最后起爆底眼，实现抛渣。

2、装岩提升

装岩与提升是斜井井筒掘进的主要环节，直接影响着掘进速度。二者占掘进循环的时间60%～70%，因此，国内外的斜井施工都强调装岩和提升的机械化程度及设备配套综合能力的发挥。

3、支护技术

斜井永久支护，上世纪七十年代前多采用料石砌碹和混凝土支架支护，广泛采用锚喷支护。采用锚喷支护时应重点解决好建立井口混凝土搅拌站、合理控制喷射工作风压、减少输料管的磨损和防止管道击穿、预防和处理管路堵塞等几个问题。