在当今矿业发展进程中，竖井开拓方式凭借其独特优势，在矿产资源开采领域的应用愈发广泛。竖井掘进至预定深度后，临时变更矿井提升机这一环节至关重要，其不仅关乎工程施工效率，更与成本控制、施工安全紧密相连。不同的变更方案各具特点，在实际应用中需综合考量多种因素，以确保选择最为适宜的方案。接下来，将深入探讨竖井临时变更矿井提升机的多种适用方案。
《2025-2030年全球及中国矿井提升机行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，采用竖井开拓方式的矿山建设项目中，竖井掘进完成后，施工方向会从自上而下转变为水平方向。此时，人员、材料需要借助竖井井筒进入平巷开展作业，而平巷掘进产生的渣石则要通过竖井提升至地面。因此，临时变更矿井提升机的核心目标，便是实现平巷作业面渣石、人员、设备和材料能够高效便捷地转入竖井提升容器，同时严格控制变更矿井提升机的时间，使其符合平巷作业强度和工期要求，为后续二期工程的顺利推进奠定坚实基础。随着矿产资源开采深度的不断增加以及露天转地下开采方式的逐渐普及，竖井临时变更矿井提升机的重要性日益凸显，其方案的选择也成为矿山建设中的关键环节。
在竖井提升作业中，涉及人员、材料、设备及渣石的运输，提升容器有吊桶、罐笼、箕斗等，平巷运输则分有轨和无轨两种方式。变更矿井提升机时，需综合考虑众多因素，如提升容器特点、使用安全性、提升设备型号与数量、提升能力、凿井布置、变更工期、井筒直径、马头门位置、施工水平数量、卸载溜井、临时装载系统、天轮平台改造、风水管路移改、非标拆除以及使用期经济性等。结合实际情况，以下是几种常见典型的变更矿井提升机方案。
目前，我国竖井凿井施工常用吊桶作为提升容器，施工时会根据井筒直径、深度和建设工期，合理选择单提升设备或双提升设备及其规格。竖井掘进完成后，是否变更提升容器，需综合提绞布置、变更工期、提升能力和项目特点等因素确定。
主副双吊桶提升：某铁矿新主井井筒净直径 6.0m，深度 1135m，二期工程需开展 5 个水平及溜破系统工程施工，掘支工程量合计 26000m³/4500m³ ，部分硐室为钢筋混凝土浇筑。该矿井多个水平为单侧马头门，且有 2 个水平设有绕道。在选择变更矿井提升机方案时，若采用箕斗提升，虽能解决部分排渣问题，但材料下放困难;采用罐笼提升，不仅施工成本增加，还对井下出车方向、地面布置和场地有诸多要求，且变更时间长。而直接使用凿井期间的吊桶和原凿井设施，无需改造井上下，也不用制作临时罐笼，既节约成本、缩短改装时间，对出车方向也无限制，利用地表翻渣槽系统可直接卸渣。此外，吊桶装载能力比矿车大，同体积下比箕斗轻，选用钢丝绳直径小，能保障一定的提升能力。针对该矿井的情况，在上两水平车场工程量较小的区域，各自制作临时卸渣溜槽，对整体提升影响较小;提渣集中在皮带道水平，利用箕斗装矿硐室临时存渣，并通过协调各作业面保证生产均衡;混凝土工程施工量较大时，将座钩式吊桶更换为底卸式吊桶，方便将混凝土下放至马头门输送泵。同时，由于设有双提升矿井提升机，大件道和皮带道水平人员可通过副提升机绕道进入各水平。
双吊桶 + 大罐笼提升：某铁矿副井井筒净直径 10.0m，深度 1355m，主、副提升机分别为 4.5m 和 4.0m 矿井提升机。二期施工包含 3 个水平的掘进和支护工作，多个水平为单侧马头门，部分水平通过斜坡道连通。变更矿井提升机方案采用双提升机，配置双吊桶 + 大罐笼，主提升机双钩提升 5m³ 吊桶负责处理渣岩，副提升机提升罐笼负责人员出入和材料运输。该方案具有诸多优势，如充分利用井筒大断面空间，采用大矿井提升机提升，提升能力强;借助凿井布置及井口卸载设施，变更工程量少，工期短;大罐笼提升时，支护材料可直接装载在 5t 运输车上进入罐笼，下放至作业水平后，运输车直接将材料运送至工作面，无需倒运，工作效率高;井口及各水平马头门的开闭门与罐笼联锁装置采用电磁锁控制;平巷施工采用无轨机械化方式，运输工序简单且成本低。不过，该方案也存在一些难点，例如配重天轮梁及配重罐道钢丝绳双缸液压拉紧器在天轮平台的布置问题;罐笼配重不出井口，与最低位置形成 15m 高差;井底需改造吊盘制作卸渣溜槽，形成吊桶装渣系统，并在吊盘各层安装相应设施;运输车进出罐笼时，因钢丝绳弹性伸长，需控制罐笼上下振幅。
双吊桶 + 双层双罐提升：某铁矿副井井筒净直径 8.0m，深度 1146m，主、副提升机分别为 4.0m 和 3.6m 矿井提升机。二期施工内容包括 4 个水平巷道、硐室等工程的掘进和支护，部分水平为单侧马头门，部分为双侧马头门。变更矿井提升机方案采用双提升机，即双吊桶 + 双层单车(双罐笼)，主提升机双钩提升 5m³ 吊桶负责部分水平的渣岩，副提升机提升罐笼负责其他水平的渣岩以及人员和材料运输。该方案的特点是根据井筒直径和主提升机提升能力选择了最大容量吊桶;利用凿井布置和井口溜槽卸载设施，变更工程量少且施工简单;合理分配提升任务，通过施工措施溜井集中排渣，解决了多水平同时作业的难题。此外，该方案还有创新之处，如利用 - 1050m 水平永久摇台基础坑安装液压自动计量斗，形成自动装矸系统;在井口栈桥上安装翻笼机和自动翻车卸载装置，实现卸矸自动化，缩短提升矸石循环时间。双矿井提升机搭配双吊桶 + 罐笼的方式，在多个矿井变更提升机及二期工程施工中应用效果良好，部分工程还获得了相关行业工法。
罐笼作为有轨运输的提升容器，可用于提升渣石、人员、材料和机具，不受作业水平数量限制，在变更矿井提升机过程中应用广泛。
罐笼提升：某矿山副井井筒净直径 5.8m，井深 690m，凿井时采用 3m 矿井提升机。该矿为露天转地下生产矿山，有完善的配套设备设施。考虑到设计施工范围及后期施工与原有轨运输轨道衔接，变更矿井提升机方案采用大罐笼提升。这种方式有利于人员上下、设备和材料进出，能减少转换环节。为改善提升机提升能力不足的问题，罐笼采用高强合金轻质罐笼，比普通罐笼重量轻。在实际施工中，部分有色金属矿山井筒直径较小，限制了多容器布置，当提升能力不足时，可采用永久摩擦式提升机。例如，有的矿山主井掘进到底后，井筒变更矿井提升机采用摩擦轮提升机，配箕斗罐笼(上箕斗 + 下罐笼)。不过，采用这种方式时，需提前组织地面土建和安装工程施工以缩短变更工期，且永久设备及土建工程工艺复杂、工程量大，若与凿井施工协调不当，会相互影响，带来安全隐患。此外，还有利用井筒与井塔同时施工的方案，通过滑膜施工，在井塔施工至第 3 层平台时封闭该平台，利用下方空间临时变更矿井提升机，可缩短整体工期，且井塔施工和设备安装工期越长，效果越显著。
双层双罐笼提升：某新建箕斗提升竖井井筒净直径 5.5m，深度 1022m，主、副提升机分别为 3.5m 和 3.0m 矿井提升机。二期施工水平多、工程量大、工期长。变更矿井提升机方式采用原有的 V 型井架及 2JK - 3.0/20 副提升机，分别提升一个单层双车和一个双层双车轻型铝合金罐笼，用于矸石、人员和小型设备材料的上下运输。罐笼提升 1.2m³ 矿车，主罐笼将矸石提升至指定标高的翻矸平台，通过人工翻矸，由汽车将矸石运至业主指定地点。该施工过程存在一些难点和重点，如井架日字梁割孔穿提升绳及罐笼制动绳，由于竖井凿井时未考虑后续平巷工程利用该井筒施工的问题，导致井架日字梁中心线偏移，需要在不破坏梁的腹板和肋板的前提下，割孔并补焊钢板进行补强;此外，压风管、供水管、风筒和动力电缆锁需安装在变更矿井提升机后的井口盘梁上。
箕斗提升具有显著优点，提升能力大、安全性好，井口翻渣通过曲轨实现，可省去后期人工翻渣成本，经济性良好。但箕斗仅能用于提升渣石，人员和材料上下运输需与其他容器配合使用，且在井底需采取措施工程装卸渣石。某铁矿措施井井筒净直径 6.0m，深度 1277m，主、副提升机分别为 5.0m 和 3.2m 单滚筒矿井提升机。二期施工内容包括多个水平的巷道和采矿工程。变更矿井提升机方案采用双提升机，配置双吊桶 + 罐笼，主提升机配备 6m³ 双箕斗提升系统负责提升渣石，副提升机配备双层罐笼用于人员和材料运输。将竖井提升方式由吊桶变更为箕斗提升时，需在井上安设钢性套架及曲轨卸载装置、改造溜槽，在井下设置箕斗存渣仓、导向装置、自动卸载装置和稳绳生根平台。该施工方案优势明显，通过溜井连结，实现施工水平集中提渣，解决多水平同时作业问题;根据井筒直径和主提矿井提升机提升能力，选择合适的双箕斗，年提升能力满足二期生产及提矿需求;利用竖井施工凿井布置，改造井口溜槽卸载设施，减少变更工程量，井口排渣系统采用曲轨自动翻渣，效率高且安全;在井底箕斗仓安装计量装置，实现自动化计量，防止渣石外溢，减少人员清理井窝的工作量。此外，巷道支护工程量较大时，采用副提升机罐笼运输罐车下料，通过巷道顶部安装的天车将材料吊装卸载到无轨运输车，再运送至工作面，工作效率高，成本低。
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