[发明专利]一种缓冲矿石撞击主溜井井壁的设施及施工方法

说明书

本发明提供一种缓冲矿石撞击主溜井井壁的设施及施工方法，属于采矿技术领域。该设施包括分支溜井、缓冲钢板帘和束矿漏斗，主溜井一侧设置分支溜井，分支溜井和主溜井交接处设置缓冲钢板帘，分支溜井和主溜井交接处下部正对主溜井开口设置束矿漏斗，分支溜井包括格栅、倾斜井壁、垂直井壁、倾斜段顶板、倾斜段底板和缓冲台阶。本发明中缓冲设施结构简单，通过与井壁浇筑为一体，保证了设施强度，可长时间使用，有效减缓主溜井井壁的破坏，避免反复修筑，提高矿山生产效率，降低整体成本。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，特别是指一种缓冲矿石撞击主溜井井壁的设施及施工方法。

背景技术

矿山生产流程主要包括开采、出矿、运输及提升等环节，当矿山开采与出矿能力一定时，运输与提升的能力决定了矿山整体的生产能力，直接关系到矿山经济效益。矿山主溜井作为矿石运输的关键工程结构之一，一旦发生破坏，将影响整个生产系统的稳定运行。矿山主溜井发生破坏的主要原因是落矿时高速矿石对井壁的频繁撞击。实际生产时，通常每个中段水平布置一个分支溜井，中段矿石通过分支溜井进入主溜井中，由于分支溜井角度通常较大，因此矿石从分支溜井进入主溜井时速度快，冲击力大，极易造成井壁破坏，若多条分支溜井同时卸矿，极易造成主溜井井壁发生大规模破坏，造成矿石堵塞，因此亟需一种可以缓冲矿石撞击矿山主溜井井壁的设施及方法。

现有的矿山向主溜井卸矿时，主要通过主溜井开口及下方中段水平的分支溜井。分支溜井通常只包含一条贯通主溜井的斜溜道，矿石不经任何阻挡，沿斜溜道直接冲入主溜井中，速度快，对井壁产生大强度冲击，为解决该问题，主要通过设置缓冲装置、布置锰钢板、在主溜井内修筑落矿承台等手段。但锰钢板由于成本高、加工性能差，施工周期长，只用于局部的斜溜段或主溜井井壁中。

现有的溜井结构，有在分支溜井与主溜井连通口前布置一条细长钢筋链条，与连通口相对的主溜井井壁布置缓冲硐室及缓冲钢筋链条，该结构简单，技术要求低，施工简单，但其缓冲能力有限，无法有效降低矿石的冲击力。现有的主溜井分支斜溜道放矿缓冲保护装置，提出了一种在斜溜道与主溜井连通口处不是一条柔性悬挂的防撞板，该装置具有结构简单、易于实现的优点，但该装置缓冲能力有限，无法有效降低矿石的冲击力。现有的矿山主溜井，提出了一种带有落矿承台的主溜井，可缓冲矿石下落速度，但该方案无法缓冲斜溜段矿石对主溜井井壁的冲击。

发明内容

本发明为解决分支溜井矿石冲击强度大、速度快、难以有效控制、主溜井井壁易破坏，修筑困难等问题，提供一种缓冲矿石撞击主溜井井壁的设施及施工方法。

该设施包括分支溜井、缓冲钢板帘和束矿漏斗，主溜井一侧设置分支溜井，分支溜井和主溜井交接处设置缓冲钢板帘，分支溜井和主溜井交接处下部正对主溜井开口设置束矿漏斗，分支溜井包括格栅、倾斜井壁、垂直井壁、倾斜段顶板、倾斜段底板和缓冲台阶，格栅位于分支溜井上端，格栅下远离主溜井一侧设置垂直井壁，靠近主溜井一侧采用倾斜井壁，垂直井壁下部接倾斜段底板，倾斜井壁下部接倾斜段顶板，倾斜段顶板和倾斜段底板组成的倾斜段部分与主溜井联通，联通处为倾斜段贯通口，倾斜段底板上修筑缓冲台阶，倾斜段贯通口处覆盖缓冲钢板帘。

其中，分支溜井按开采方法，在每个中段水平布置一个分支溜井，最上一中段的分支溜井开口与主溜井段开口位于同一水平，该水平通过分支溜井进行放矿，主溜井段开口用于监测及人员出入。

分支溜井入口格栅采用工字钢焊接，格栅尺寸不大于1.0m，保证放入溜井的矿石块度不大于1.0m；分支溜井垂直井壁高10～20m，分支溜井下部开口直径5～7m，倾斜井壁角度为70°～80°，倾斜井壁下端与垂直井壁距离为分支溜井入口直径的1/2；倾斜段部分倾角为60～75°。

缓冲台阶为钢筋混凝土修筑的等腰三角形台阶，等腰三角形底角为20～25°，根据倾斜段部分底板长度连续布置3～4座缓冲台阶。