[发明专利]利用矿山采场人行井改造的通风天井及其改造方法

说明书

本发明公开了利用矿山采场人行井改造的通风天井及其改造方法。该改造方法包括：在第一中段采场自下而上进行回采时，在人行井一侧预留间柱并在另一侧预留多个沿采场上采方向间隔布置的保安矿柱；回采至预定高度后在第一中段采场上部形成至少一个与上部中段回风巷道或地表贯穿通风切井；回采结束后在人行井和保安矿柱之间浇筑混凝土隔墙，混凝土隔墙与预留间柱相对布置；混凝土隔墙稳固后，拆除人行井的人行平台和梯子，得到通风天井。该方法既能满足通风系统改造要求，又能改善井下通风系统，优化井下作业环境，保证通风天井的稳固，解决人工掘进天井安全系数及效率低、机械掘进经济成本高的问题。

技术领域

本发明属于矿山开采通风技术领域，具体而言，涉及利用矿山采场人行井改造的通风天井及其改造方法。

背景技术

目前，矿山开采多采用地下开采，例如平硐+盲竖井+盲斜井联合开拓，浅孔留矿法开采。矿井通风系统存在诸多问题，如：采空区、废弃硐室和废弃巷道多，系统漏风量较大；主要回风井断面小、拐弯多、路线长，通风阻力大；井下作业环境温度高，湿度大。同时，若直接利用结束回采的采场作为通风井，经过长时间的地质作用，采空区容易片帮跨落堵死，直接影响井下通风系统的正常运行。为此，迫切需要对矿井通风系统进行改造及优化，建立和完善井下合理有效的机械通风系统，改善井下作业环境。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出利用矿山采场人行井改造的通风天井及其改造方法。该改造方法利用结束回采采场的人行井来改造通风天井，既能满足通风系统改造要求，又能有效改善井下通风系统，优化井下作业环境，保证通风天井的稳固，有效避免了人工掘进天井安全系数及效率低、机械掘进经济成本高昂的缺点。

本发明是基于发明人的以下发现提出的：

矿山上部中段矿脉大部分已回采结束，巷道年久失修，且巷道断面尺寸较小，天井钻机入场困难，机械施工有难度；且人工掘进天井作业风险高，存在较大安全隐患，而利用结束回采的采场人行井改造通风天井，不需人工掘进天井，能规避中毒窒息、冒顶片帮、松石伤人等作业风险。

为此，根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种利用矿山采场人行井改造通风天井的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)第一中段采场自下而上进行回采时，在人行井一侧预留间柱，并在所述人行井的另一侧预留多个保安矿柱，多个所述保安矿柱沿所述第一中段采场上采方向间隔布置；

(2)所述第一中段采场回采至预定高度后，在所述第一中段采场上部形成至少一个通风切井，所述通风切井位于所述人行井上方并与第二中段采场的回风巷道或地表贯穿，所述第二中段采场与所述第一中段采场上下布置；

(3)所述第一中段采场回采结束后，在所述人行井和所述保安矿柱之间浇筑混凝土隔墙，所述混凝土隔墙与所述预留间柱相对布置；

(4)所述混凝土隔墙稳固后，拆除所述人行井的人行平台和梯子，得到通风天井。

根据本发明上述实施例的利用矿山采场人行井改造通风天井的方法，通过在中段采场回采过程中预留间柱，可以同时确保采矿中段各采场及各子采场之间和人行井的稳固；通过在人行井的另一侧形成多个沿上采方向间隔布置的保安矿柱，可以进一步预防或控制采场上采过程中的片帮，确保围岩稳固；而在中段采场回采结束后于人行井和保安矿柱之间浇筑与预留间柱相对布置的混凝土隔墙，可以进一步确保改造后的通风天井周边稳固，进而通过通风切井即可实现下部中段与上部中段或地表的上下长久有效通风。由此，该改造方法仅增加了基建浇筑(钢筋)混凝土的费用，不需人工掘进天井，不仅施工方便、经济成本低，还提高了安全生产系数，克服了机械掘进成本高的缺点，并且改造后的天井能够满足通风系统要求，有效改善井下通风系统，优化井下作业环境。

另外，根据本发明上述实施例的利用矿山采场人行井改造通风天井的方法还可以具有如下附加的技术特征：