竖井开凿法在矿山开采中的应用广泛且重要,尤其在面对复杂地形和深埋矿体时,其优势尤为显著。这一方法的核心在于从地表或山顶开始,向下开凿一口或多口竖井,以此作为主要的开拓巷道,进而向四周扩展,实现矿石的开采和运输。
竖井开凿法的应用首先体现在其能够直接穿入矿体,或者布置在矿体的上盘、下盘或侧翼,根据矿体的具体赋存条件和地形特点来选择最优的开拓方案。例如,当矿体与围岩均比较稳固,且围岩的稳固性不受矿体倾角、侧伏角的影响时,可以采用穿过矿体的竖井开拓方案,这种方案简化了开拓系统,提升了矿石的开采效率。而当矿体倾角较小、埋藏较深时,上盘竖井开拓方案则更为合适,通过斜坡道或平硐与下盘矿石溜井或运输巷道相连,实现矿石的运输和提升。
竖井开凿法的优点在多个方面得以体现。首先,竖井的提升速度比斜井快,因此提升能力大,提升费用较低。其次,竖井井筒承受的地压比斜井小,支架不易变形,井筒维护费用也相对较低。此外,竖井的排水管路比斜井短,设备费、安装费和维修费都较低。同时,竖井的井筒长度比斜井短,施工条件好,容易实现机械化施工,且提升过程安全可靠,停工事故较少。
然而,竖井开凿法也存在一定的缺点。比如,基建工程量比斜井大,石门和井底车场巷道的长度都较长,井架和提升机房的建筑要求较高,井筒设置较复杂。此外,井筒装备比斜井复杂,采用的施工设备多,管理复杂,成井速度较慢。但总体来说,这些缺点并不足以掩盖竖井开凿法在矿山开采中的巨大优势。
在实际应用中,竖井开凿法还需要考虑诸多因素。例如,地形、矿床赋存条件、矿岩性质和生产能力等都会对开拓方案的选择产生影响。因此,在选择竖井开拓方案时,应综合考虑各种因素,选择最适合的开拓方案。
此外,随着采矿技术的不断发展和开采水平的不断提升,竖井开凿法也在不断创新和改进。例如,在有色金属的竖井开挖方面,需要在速度和容器方面进行全方位的提升,对井筒装备的设备、计算以及安装工艺进行全方位的提升,从而全方位提升对有色金属的开拓技术。
综上所述,竖井开凿法在矿山开采中的应用具有广泛性和重要性。它不仅能够提高矿石的开采效率,降低开采成本,还能够保证开采过程的安全可靠。因此,在未来的矿山开采中,竖井开凿法将继续发挥重要作用。