天井掘进          (rising shaft sinking)

在矿山井巷工程中，开凿断面较小的倾角大于45^。的巷道作业。这样的巷道称为天井。天井的施工方法有井内法和井外法两种。井内法又分普通法、吊罐法、爬罐法；井外法又分深孔爆破法和钻进法。

普通法         凿岩平台支撑形式有木垛和横撑两种。木垛式是用直径120～150mm的坑木，按矩形或方形天井的断面尺寸，架设“井”字形密集木垛，进行天井上掘。这种方式消耗木材多，效率低，除极个别岩石破碎需密集支护的天井外，很少采用。横撑式是用木撑或钢梁架设支撑凿岩工作台，天井的每一掘进循环，由准备工作和凿岩爆破两部分组成。准备工作包括通风、处理浮石、架设工作台、机具准备、出碴等项作业。随着天井上掘，每隔6m要移动架设一次安全棚，增设梯子平台、梯子和碴仓木隔板，延伸风水管和风筒等工作。凿岩采用上向式凿岩机。因为天井断面小，凿岩机摆不开角度，多采用直线掏槽布孔，用电雷管、导爆管或一次点火起爆。爆落的岩石，一部分直接落入碴仓，一部分被安全棚挡住后溜入碴仓，经下部漏斗放出。凡不宜采用吊罐法、爬罐法掘进的短天井、盲天井、切割天井、沿脉天井和在软岩或断层破碎带中掘进需要支护的天井，此法仍为一种有效的掘进方法。

吊罐法        用悬挂的吊罐作为凿岩平台和升降人员、器材的容器的天井掘进方法。用于上部中段平巷已经掘进到位的天井掘进。在天井上部硐室中安设提升绞车，用钢丝绳穿过钻好的天井中心孔来悬挂吊罐至天井工作面，凿岩和装药工作在吊罐上进行。吊罐可分为直吊罐和斜吊罐两种，有单层的和双层的两种型式。斜吊罐按其导向装置还可分轮子式和雪撬式两种。提升绞车有固定式和游动式两类。固定式通常采用慢速绞车和回柱绞车，宜用于重型吊罐或掘进高天井时使用。游动式是与吊罐配套使用的专用提升设备，有游动绞车和天井吊罐卷扬机两种型号，分别适用于高度小于60m和90m的天井掘进。

爬罐法       在井壁上安设导轨，用沿导轨运行的爬罐作为工作台来掘进天井(如图)。爬罐按动力可分为风动、电动和内燃三种。风动爬罐天井掘进高度为300～800m，电动和内燃爬罐天井掘进高度可达1300～1500m。爬罐法在高天井、盲天井、斜天井，以及略有弯曲的沿脉天井中均可使用。若扩大爬罐工作台，可掘进大断面的天井。

爬罐法掘进作业，先在天井下部开凿供设备安装和避炮用的硐室，用普通法将天井向上掘3～5m以安装导轨。导轨由锚杆固定在硐室顶板和天井井壁上，爬罐安装在导轨上，供风供水管路是借助导轨中间的管路联结而成，供爬罐升降使用的软管绞车、电缆绞车和信号装置安设在硐室中。爬罐法作业循环由接导轨、凿岩、爆破、通风和出碴等工序组成。掘进高天井时，井底与工作面的联系、人员上下、材料运送，可用辅助爬罐进行。

深孔爆破法         用深孔钻机在天井断面范围内，沿天井的全高度，自上而下或者自下而上钻一组平行炮孔，然后自下而上分段进行爆破，形成天井的方法。适用於高度60m以内，倾角为45^。～90^。的天井掘进。炮孔数量、孔距、炮孔布置以及爆破分段高度等参数，根据岩石性质、掏槽方法、炮孔直径、天井断面等实际情况决定。掏槽方法有两种：一种是以中心空孔为自由面，各掏槽孔连续装药向中心空孔爆破以形成掏槽空间，叫平行空孔掏槽。该法中心空孑L直径越大爆破效果越好。另一种是不用中心空孔，而以天井掌子面为自由面，采用集中装药的漏掏槽方法。采用这种方法，所有掏槽孑L均需装药，爆破时，以天井掌子面为自由面爆破，形成反漏斗状圆锥空间，然后其他各掏槽孔相继向圆锥形空间爆破，形成掏槽空间。这种方法，每次爆破分段高度低，一般为2～3m。深孔爆破天井一般采用双雷管、导爆线双网路的起爆方法。

钻进法         这种掘进方法是用回转式天井钻机，在天井中心沿天井全高钻一个直径为200～300mm的导向孔，然后换用扩孔钻头将其扩大至天井直径。

钻进法有上扩法和下扩法两种。上扩法是把天井钻机安装在天井上部的硐室中，先用三牙轮钻头向下钻一个直径为200～300mm的导向孔，与下部中段贯通，然后卸下牙轮钻头换上扩孔钻头，再由下而上扩孔至天井直径。下扩法与上扩法相反，钻井机安装在天井下部硐室中，先向上钻导向孔，然后自上而下进行扩孔。上扩法具有不重复研磨岩屑，扩孔速度高，刀具磨损小；开导向孔容易、偏斜小；导向孔小，只通过钻杆不溜放岩屑，因此不需设置溜放岩屑的漏斗；作业条件好，维护保修设备方便等优点。因此，采用钻进法施工天井时多用上扩法。