一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法与流程

1.本发明属地下矿山局部通风技术领域，尤其涉及一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法。


背景技术：

2.在天井施工中极易发生炮烟中毒事故，据统计，非煤地下矿山天井施工中，因炮烟中毒致死的事故约占矿山事故总起数的20％左右，尤其是天井采用普通支架法施工时。普通支架法对操作工人技术水平要求不高、工艺简单、适应性强、成本低，所以在我国非煤数矿山的天井掘进施工中普遍应用并将长期存在。该方法的普遍应用势必会对我国非煤矿山的天井掘进中的安全管理和施工工艺提出新的要求，传统的由人员冒险携带高压风管爬梯进入工作面进行炮烟清除方法，安全性差、作业难度大。
[0003]“天井中炮烟中毒的预防与抢救”公开刊物中提到，为了预防天井炮烟中毒事故，一方面要严格按照相关规范要求对天井进行局部通风，另一方面，贯彻放炮后对有毒气体的测定制度。经查阅相关规范“金属非金属地下矿山通风技术规范局部通风(aq2013.2-2008)”，要求天井掘进中，采用支柱法时，风筒口应伸出保护台，并加保护罩。但实际操作中风筒口经常受爆破影响，损坏严重无法正常使用。再就是天井掘进爆破后，对有毒气体测定，由于爆破后产生的co气体比空气轻，悬浮于天井顶，测量人员也很难测定。因此亟需发明一种适于普通支架掘进天井的防炮烟中毒通风方法。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是提供一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，以解决上述问题，减少和避免天井施工过程中炮烟中毒事故的发生。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0006]
一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，包括以下步骤：
[0007]
s1.在天井内沿天井的长度方向搭建爬梯，爬梯的梯架中空设置；
[0008]
s2.在天井内搭建作业平台；
[0009]
s3.将风筒通过悬吊装置悬吊于作业平台上方进行通风，爆破前拆除所述作业平台以及风筒；
[0010]
s4.爆破完成后，爆碴通过出碴设备运出，通过所述梯架向所述天井内上一轮作业平台高度处通入高压气体，到达设定时间后，测定气体浓度；
[0011]
s5.继续在天井内沿长度方向搭建所述爬梯，上下相邻两所述爬梯的所述梯架连通；
[0012]
s6.循环步骤s2-s5，直至天井贯通，至此整个所述天井施工完成。
[0013]
优选的，在步骤s1中，爬梯包括两平行且对称设置的梯架，在梯架两端开设外螺纹，两梯架之间固接有若干梯蹬，若干梯蹬沿梯架的长度方向等间隔设置。
[0014]
优选的，爬梯长2～3m，宽度0.3～0.4m，相邻两梯蹬的间距为0.2～0.3m。
[0015]
优选的，在步骤s2中，作业平台的搭建方法包括：沿天井的长度方向等间隔开设若干第一钻孔组，第一钻孔组包括数量为偶数个的若干第一钻孔，若干第一钻孔沿天井的中轴线对称设置，第一钻孔沿施工方向向下倾斜；在第一钻孔内穿设平台横撑锚杆，以外露的平台横撑锚杆作为支撑架设横撑钢管，以横撑钢管作为支撑铺设木板。
[0016]
优选的，相邻两第一钻孔组之间的间距为2～3m，第一钻孔的倾角为15～20
°
，深度0.6m，外露的平台横撑锚杆的长度为0.3m。
[0017]
优选的，在步骤s1中，爬梯的搭建方法包括，沿天井的长度方向在人员上下一侧的天井壁上等间隔开设向下倾斜第二钻孔组，第二钻孔组包括两个对称设置的第二钻孔，两个第二钻孔之间的连线为水平线，将爬梯悬挂锚杆插入第二钻孔，爬梯悬挂锚杆外露端弯成半环形，将爬梯直接悬挂于外露的爬梯悬挂锚杆上。
[0018]
优选的，第二钻孔倾角为15～20
°
，第二钻孔深度0.6m，两个第二钻孔的间距0.3m，孔外外露的爬梯悬挂锚杆长0.3m。
[0019]
优选的，在步骤s4中，在进行下一轮循环作业前，将供风管对接于爬梯的梯架上利用高压风进行通风。
[0020]
优选的，在步骤s5中，梯架间的连接方法包括：每段爬梯之间的梯架通过金属软管螺纹连接，以便爆破后输送高压气体时可直达天井顶壁。
[0021]
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
[0022]
本技术可将极易积聚于天井顶的有毒气体全部排出，现场工人不再冒险进入作业面，大大降低了炮烟中毒事故的发生；利用爬梯梯架作为爆破后通风通道，改变了传统工人将高压风管绑扎于腰间携带进入工作面进行通风的方式，工人劳动强度和作业难度大大降低；爬梯之间连通，不仅保证了通风通道可至作业面，而且还可将井内所有爬梯串联，即使一架爬梯松动，所有爬梯整体仍可确保人员安全，防止高处坠落事故发生。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0024]
图1为本发明整体结构示意图；
[0025]
图2为本发明爬梯的结构示意图；
[0026]
图3为图1中a-a方向的剖视图。
[0027]
其中，1、照明灯；2、横撑钢管；3、爬梯悬挂锚杆；4、爬梯；5、金属软管；6、平台横撑锚杆；7、梯架；8、梯蹬；9、外螺纹；10、风筒；11、供风管；12、作业平台；13、天井。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0030]
一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，包括以下步骤：
[0031]
s1.在天井13内沿天井13的长度方向搭建爬梯4，爬梯4的梯架7中空设置；
[0032]
s2.在天井13内搭建作业平台12；
[0033]
s3.将风筒10通过悬吊装置悬吊于作业平台12上方进行通风，爆破前拆除作业平台12以及风筒10；
[0034]
s4.爆破完成后，爆碴通过出碴设备运出，通过梯架7向天井13内上一轮作业平台12高度处通入高压气体，到达设定时间后，测定气体浓度；
[0035]
s5.继续在天井13内沿长度方向搭建爬梯4，相邻两爬梯4的梯架7连通；
[0036]
s6.循环步骤s2-s5，直至天井13贯通，至此整个天井13施工完成。
[0037]
本技术通过循环重复步骤s2-s5，能够完成作业。在步骤s3中，风筒10与空气通风装置连通，进行通风降温，在步骤s4中，需要通过梯架7向上一次循环中搭建的作业平台12天井高度处通入高压气体。13内设置有照明灯1，本发明可将极易积聚天井13顶的有毒气体全部排出，现场工人不再冒险进入作业面，大大降低了炮烟中毒事故的发生；利用梯架7作为爆破后通风通道，改变了传统工人将高压风管绑扎于腰间携带进入工作面进行通风的方式，工人劳动强度和作业难度大大降低；爬梯4之间连通，不仅保证了通风通道可至作业面，而且还可将井内所有爬梯4串联，即使一架爬梯4松动，所有爬梯4整体仍可确保人员安全，防止高处坠落事故发生。
[0038]
进一步优化方案，在步骤s1中，爬梯4包括两平行且对称设置的梯架7，在梯架7两端开设外螺纹9，两梯架7之间固接有若干梯蹬8，若干梯蹬8沿梯架7的长度方向等间隔设置。
[0039]
梯蹬8采用废旧角钢或螺纹钢焊接于梯架7上。
[0040]
进一步优化方案，爬梯4长2～3m，宽度0.3～0.4m，相邻两梯蹬8的间距为0.2～0.3m。
[0041]
进一步优化方案，在步骤s2中，作业平台12的搭建方法包括：沿天井13的长度方向等间隔开设若干第一钻孔组，第一钻孔组包括数量为偶数个的若干第一钻孔，若干第一钻孔沿天井13的中轴线对称设置，第一钻孔沿施工方向向下倾斜；在第一钻孔内穿设平台横撑锚杆6，以外露的平台横撑锚杆6作为支撑架设横撑钢管2，以横撑钢管2作为支撑铺设木板。
[0042]
进一步优化方案，相邻两第一钻孔组之间的间距为2～3m，第一钻孔的倾角为15～20
°
，深度0.6m，外露的平台横撑锚杆6的长度为0.3m。
[0043]
进一步优化方案，在步骤s1中，爬梯4的搭建方法包括，沿天井13的长度方向在人员上下一侧的天井壁上等间隔开设向下倾斜第二钻孔组，第二钻孔组包括两个对称设置的第二钻孔，两个第二钻孔之间的连线为水平线，将爬梯悬挂锚杆3插入第二钻孔，爬梯悬挂锚杆3外露端弯成半环形，将爬梯4直接悬挂于外露的爬梯悬挂锚杆3上。
[0044]
进一步优化方案，第二钻孔倾角为15～20
°
，第二钻孔深度0.6m，两个第二钻孔的间距0.3m，孔外外露的爬梯悬挂锚杆3长0.3m。
[0045]
进一步优化方案，在步骤s4中，在进行下一轮循环作业前，将供风管11对接于爬梯
4的梯架7上利用高压风进行通风。
[0046]
将凿岩用高压气体供风管11对接于天井13的梯架7上，利用梯架7的中空钢管作为通风管路，可直接将高压风输送至上一轮作业平台12高度处，待高压风输送足够长时间后，人员携带气体检测仪通过爬梯4至工作面处进行下一循环作业的作业平台12搭设、爬梯4悬挂等工作。
[0047]
进一步优化方案，在步骤s5中，梯架间的连接方法包括：每段爬梯4之间的梯架7通过金属软管5螺纹连接，以便爆破后输送高压气体时可直达天井13顶壁。
[0048]
随着天井13的掘进，爬梯4逐步延伸加高，每段上下爬梯4之间通过金属软管5进行连接，软管5开设有螺纹，爬梯4的梯架7钢管两端开设外螺纹9，软管5通过外螺纹9与梯架7螺纹连接，以便爆破后输送高压气体时可直达天井13工作面附近。
[0049]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0050]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.在天井(13)内沿天井(13)的长度方向搭建爬梯(4)，爬梯(4)的梯架(7)中空设置；s2.在天井(13)内搭建作业平台(12)；s3.将风筒(10)通过悬吊装置悬吊于作业平台(12)上方进行通风，爆破前拆除作业平台(12)以及风筒(10)；s4.爆破完成后，爆碴通过出碴设备运出，通过梯架(7)向天井(13)内上一轮作业平台(12)高度处通入高压气体，到达设定时间后，测定气体浓度；s5.继续在天井(13)内沿长度方向搭建爬梯(4)，上下相邻两爬梯(4)的梯架(7)连通；s6.循环步骤s2-s5，直至天井(13)贯通，至此整个天井(13)施工完成。2.根据权利要求1所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，在步骤s1中，爬梯(4)包括两平行且对称设置的梯架(7)，在梯架(7)两端开设外螺纹(9)，两梯架(7)之间固接有若干梯蹬(8)，若干梯蹬(8)沿梯架(7)的长度方向等间隔设置。3.根据权利要求2所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，爬梯(4)长2～3m，宽度0.3～0.4m，相邻两梯蹬(8)的间距为0.2～0.3m。4.根据权利要求1所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，在步骤s2中，作业平台(12)的搭建方法包括：沿天井(13)的长度方向等间隔开设若干第一钻孔组，第一钻孔组包括数量为偶数个的若干第一钻孔，若干第一钻孔沿天井(13)的中轴线对称设置，第一钻孔沿施工方向向下倾斜；在第一钻孔内穿设平台横撑锚杆(6)，以外露的平台横撑锚杆(6)作为支撑架设横撑钢管(2)，以横撑钢管(2)作为支撑铺设木板。5.根据权利要求4所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，相邻两第一钻孔组之间的间距为2～3m，第一钻孔的倾角为15～20
°
，深度0.6m，外露的平台横撑锚杆(6)的长度为0.3m。6.根据权利要求1所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，在步骤s1中，爬梯(4)的搭建方法包括，沿天井(13)的长度方向在人员上下一侧的天井壁上等间隔开设向下倾斜第二钻孔组，第二钻孔组包括两个对称设置的第二钻孔，两个第二钻孔之间的连线为水平线，将爬梯悬挂锚杆(3)插入第二钻孔，爬梯悬挂锚杆(3)外露端弯成半环形，将爬梯(4)直接悬挂于外露的爬梯悬挂锚杆(3)上。7.根据权利要求6所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，其特征在于，第二钻孔倾角为15～20
°
，第二钻孔深度0.6m，两个第二钻孔的间距0.3m，孔外外露的爬梯悬挂锚杆(3)长0.3m。8.根据权利要求1所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法,其特征在于，在步骤s4中，在进行下一轮循环作业前，将供风管(11)对接于爬梯(4)的梯架(7)上利用高压风进行通风。9.根据权利要求1所述的一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法,其特征在于，在步骤s5中，梯架间的连接方法包括：每段爬梯(4)之间的梯架(7)通过金属软管(5)螺纹连接，以便爆破后输送高压气体时可直达天井(13)顶壁。

技术总结
本发明属地下矿山局部通风技术领域，特别是涉及一种防止炮烟中毒的普通支架掘进天井的通风方法，包括以下步骤：S1.在天井内沿长度方向搭建爬梯，梯架中空设置；S2.在天井内搭建作业平台；S3.将风筒通过悬吊装置悬吊于作业平台上方通风，爆破前拆除作业平台以及风筒；S4.爆破完成后，爆碴通过出碴设备运出，通过梯架向天井内上一轮作业平台高度处通入高压气体，到达设定时间后测定气体浓度；S5.继续在天井内搭建爬梯，相邻两爬梯的梯架连通；S6.循环步骤，直至上一中段贯通，至此整个天井完成作业。本发明可将极易积聚于天井顶的有毒气体排出，减少天井施工过程中炮烟中毒事故的发生。减少天井施工过程中炮烟中毒事故的发生。减少天井施工过程中炮烟中毒事故的发生。


技术研发人员：孙丽军 代碧波 孙国权 李鹏程 彭俊 杨家冕 刘海林 陆玉根 尹裕 陈兴 聂闻 侯大德 王星 潘健 李鸿飞 郭振鹏 刘帅 刘霁 孙明志 王雨波 王凯旋 李宁
受保护的技术使用者：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/8/4