4.2.1 断面设计应根据提升容器种类、数量、最大外形尺寸,井筒装备类型、规格,提升容器之间、容器与井壁和井筒装备之间的安全间隙,以及井筒延深方式及通风等要求确定。
提升竖井井筒内布置有罐道、罐道梁、梯子间、风水管路、电缆等设施,应依据这些设施的种类和数量合理布置井筒断面,并满足现行国家标准《金属非金属矿山安全规程》GB 16423对容器安全间隙的规定;当井筒有通风要求时,断面应满足风量和风速的规定。
4.2.2 竖井提升容器之间以及提升容器与井壁或罐道梁之间的最小间隙应符合表4.2.2的规定。
表4.2.2 竖井提升容器之间以及提升容器与井壁或罐道梁之间的最小间隙(mm)
本条是关于竖井内提升容器之间以及提升容器与井壁或罐道梁之间的最小间隙的规定。本条为强制性条文。
由于提升容器是借助钢丝绳悬吊升降的,而钢丝绳特别是顺捻钢丝绳承重后会产生一定的扭力,在该扭力的作用下,提升容器会产生横向摆动和冲撞,对罐道造成磨损,如果提升容器和井壁、罐道梁之间的间隙过小,就相应增加了提升容器与井壁、罐道梁之间相撞的危险,最终危及提升容器的安全运行,甚至导致重大人身伤亡、设备事故,给矿山生产带来严重影响。
这里规定的最小间隙,在生产实践中一直应用,并且对设备的安全运行起到了良好的作用。国外的规程中安全间隙数值较小,主要是国外的施工安装技术水平比国内高。在国内目前还没有足够的依据修改上述数值,但在以后的生产实际中,应研究减小上述间隙的可能性,以便尽可能地利用井筒直径,降低施工成本。
4.2.3 井筒存在变形可能时,容器与井壁和井梁之间的间隙应加大,加大值应根据变形预测确定,不宜小于100mm~150mm。
在高应力矿山,井筒潜在变形可能时,一旦井筒变形发生,将会使容器与井壁之间的间隙减小,罐道梁和井筒内的其他钢梁也可能出现变形而危及提升安全,这类矿山竖井的安全间隙应适当加大。
4.2.4 竖井深度、提升终端荷载、提升速度大的井筒,采用钢丝绳罐道的安全间隙应适当加大。
南非一家公司在竖井设计中,通过动态模拟方法确定安全间隙;对于井深1200m、采用钢丝绳罐道时,提升容器与井壁之间的最小间隙确定为350mm,容器之间通过加设防撞绳减小间隙。井深超过1200m时,认为安全间隙应加大。
井筒深度、终端荷载及提升速度与罐道绳摆动幅度之间的关系,目前尚无完善的计算公式。对于千米以上的深井,其最小安全间隙加大多少为宜,目前尚无法给出确切数值。有观点认为井筒深度在1000m~1500m时,容器与井壁之间的间隙宜加大100mm~150mm,容器与容器之间不设防撞绳时宜加大150mm~250mm;超过1500m时,容器与井壁之间的间隙加大值不应小于150mm,容器与容器之间不设防撞绳时加大值不应小于250mm。
4.2.5 专用风井的风速不应大于15m/s。兼作通风的竖井断面应进行风速验算,其风速应符合下列规定:
1 专用物料提升井不应超过12m/s。
2 提升人员和物料的井筒及修理中的井筒不应超过8m/s。
本条来源于现行国家标准《金属非金属矿山安全规程》GB 16423的规定。