盲豎井整體工程的施工方案及安全技術措施

歐小軍

摘要：某礦豎井目前承擔著1751m以下各中段礦石、人員提升，日提升能力2000噸。為保證深部資源接替工作的平穩(wěn)有序，形成1261m中段以下的提升能力，決定將此豎井井筒延伸300m。文章從該礦盲豎井延伸工程實踐入手，介紹了盲豎井工程的整體施工方案及安全技術措施。

關鍵詞：盲豎井；延伸工程；井筒施工；天輪平臺；混凝土支護

中圖分類號：TD262文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0102-02

1工程概況

某礦主豎井，是一條箕斗罐籠井，井口標高1751m，井底標高1261m，天輪硐室底板標高1802.35m，天輪至井底545.35m，井筒凈直徑Φ5.5m，采用素混凝土/鋼筋混凝土支護，支護壁厚300mm，砼強度為C25。井筒分別與1751m中段、1631m中段、1571m中段、1451m中段、1331m中段連接，1301m有皮帶道與四條溜井相連，1301m以下還設計有箕斗計量硐室，井筒裝備底部結(jié)構(gòu)，1268m平面有與1261水泵房相通管子道，1261m中段有粉礦回收馬頭門。

豎井目前承擔著1751m以下各中段礦石、人員提升，日提升能力2000噸。為保證深部資源接替工作的平穩(wěn)有序，形成1261m中段以下的提升能力，決定將此豎井井筒延伸300m，即井筒從1261m延伸至961m，相應的箕斗裝載硐室、皮帶道、管子道、粉礦回收中段均下移。

豎井穿過的巖層，自上而下有灰?guī)r、粉砂巖、白云巖等，其中主要以白云巖為主。圍巖極其破碎，主要地層為宰格組二段，節(jié)理發(fā)育，水文地質(zhì)情況中等。

2施工方法及工藝

2.1施工方案簡述

根據(jù)工程地質(zhì)條件及已有工程情況，同時考慮工程進度要求及對上部中段正常生產(chǎn)影響最少，決定預留1261～1251m中間10m巖帽，在1246.5m及1231m水平增設兩個輔助中段，1231～1261m中段間增設一條廢石提升措施井用于提升豎井掘進廢石；在1261平面設置砼攪拌、輸送站、廢石提升機房及派班硐室等工程；1246.5輔助中段主要設置施工卷揚及穩(wěn)車硐室；1231m輔助中段作為廢石轉(zhuǎn)運水平，在中段馬頭門處設置翻矸裝置，同時在平巷內(nèi)設置臨時泵房、水倉、材料堆放及信號硐室。因為井筒延伸與上部井筒提升同時進行，在后期上下井筒貫通時需進行鋼罐道對接，對測量精度要求極為嚴苛，因此在廢石提升措施井附近另設計一個2m×2m的測量小井，除作為測量第二通道外，還作為井筒施工人員上下的人行通道，措施井僅承擔出碴任務。

豎井井筒延伸施工分為三段，即1261～1251m、1251～1231m、1231～961m，在施工完成廢石提升措施井、1246.5m及1231m輔助中段等相應的措施工程后，從1231m水平先以直徑2m的小井向上掘至1251m水平，隨后由上至下逐段刷大至設計斷面，在完成1251～1231m段井筒掘砌后，進行井筒1231～961m段的正常下掘，箕斗裝載硐室和中段馬頭門與井筒同時施工，井筒到底后即進行永久裝備，待井筒裝備完成后破保護巖帽貫通上下井筒并完成罐道等裝備對接。

2.2施工設備配置

豎井延伸工程鑿井期間提升設施選用JTP-1.6提升機，配155kW電機，搭配2m3座鉤式吊桶提升廢石、人員及材料；井下空間狹窄，為了盡量減少互相影響，選用吊盤穩(wěn)車JZ-10/600一臺，吊盤兼穩(wěn)繩穩(wěn)車JZ-10/600兩臺，長繩懸吊抓巖機JZT-10/700一臺，模板懸吊穩(wěn)車JZ-10/600三臺，溜灰管懸吊穩(wěn)車JZ-10/600一臺，共計8臺；工作面采用5臺YT-29鑿巖機鑿巖，HS-4長繩懸吊抓巖機一臺，BKJ56№6局扇一臺，潛水泵一臺，臥泵一臺，MJY3.8/5.5型整體刃腳液壓金屬鋼模板一套。

2.3施工方法

2.3.1?1251～1231m井筒施工。在1231m水平先以直徑2m的小井向上掘至1251m水平，隨后由上至下逐段刷大至設計斷面，根據(jù)巖層條件及采用的組合金屬模板確定段高，每掘一段支護一段，碴石在1231m水平通過電耙耙往措施井，經(jīng)措施井吊桶提升至1261m平面裝入礦車，每次耙碴量根據(jù)每段支護高度確定，支護混凝土通過設在1261m平面的砼攪拌、輸送站經(jīng)措施井、1246.5m輔助中段到達作業(yè)面。在完成1251～1231m段井筒掘砌及1246.5m、1231m馬頭門掘砌后，在1246.5m水平安設天輪天臺、施工卷揚及鑿井絞車，在1231m馬頭門處安裝座鉤式自動卸矸系統(tǒng)。

2.3.2?1231～961m井筒施工。

鑿巖爆破：鑿巖采用YT-29鑿巖機，采用直徑為38mm“—”字形合金鉆頭，鉆桿選用Φ22中空六角鋼釬桿，長度2.5m，每次同時作業(yè)的鉆機臺數(shù)為5臺。采用復式直眼掏槽，光面爆破。炮眼呈同心圓布置，按照光面控制爆破的要求確定炮眼的參數(shù)。由于工作面有水，炸藥采用2#巖石乳化炸藥。藥卷規(guī)格為Φ32mm×200mm，連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，反向起爆。為了保證光面爆破效果，周邊眼采用多段空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)。起爆方式采用電磁雷管起爆（電磁雷管先起爆傳爆導爆管雷管，傳爆導爆管雷管起爆炮孔內(nèi)起爆雷管，最后起爆炸藥），起爆電源為380V動力電源，在措施井井口設置閘刀經(jīng)井筒懸吊的放炮電纜起爆。在施工過程中，要根據(jù)巖石硬度、裂隙發(fā)育程度和爆破效果調(diào)整炮眼布置參數(shù)和裝藥結(jié)構(gòu)，達到炸藥用量少，炮眼利用率高，爆破效果好，對圍巖的破壞影響小的目的。

通風排水：將局扇風機置于1261m中段進風巷中，接Φ600mm膠質(zhì)風筒往工作面進行壓入式供風，每次放炮后通風時間不少于30min。工作面積水采用臥泵排水法，在吊盤上層盤設置水箱，臥泵置于下層盤上，工作面涌水通過潛水泵排至水箱，水箱中的水再通過臥泵排往1231m輔助中段臨時水倉。

裝巖出渣：采用HS-4型長繩懸吊抓巖機配2m3吊桶出碴，抓巖機采用10噸穩(wěn)車懸吊，與吊桶對稱布置。抓巖時首先抓出水窩，便于排水；然后將工作面抓平，在放置吊桶的位置抓出罐窩，吊桶下放至罐窩內(nèi)。吊桶裝滿后，提升機將裝滿的吊桶提升至1231m經(jīng)自動翻矸裝置卸下，并將一個空吊桶留在工作面，保證抓巖的連續(xù)性。在廢碴快裝完時，人工配合抓巖機進行清底找平工作。

支護：混凝土由輸送泵通過敷設在措施井的溜灰管下放到1231m封口盤上的接灰斗中，再通過用穩(wěn)車懸吊的Ф159溜灰管輸送到工作面直接入模。井筒采用整體液壓金屬模板立模，馬頭門和箕斗計量硐室支護均采用組合金屬模板立模。

2.3.3?1251～1261m井筒施工。井筒1231～961m段掘砌施工完畢后，即進行井筒永久裝備，裝備完成后拆除提升天輪平臺，在井筒1246.5m平面安裝保護平臺，拆除繩道中的卷揚和穩(wěn)車，安排上部井筒停產(chǎn)，然后反向施工一個2m×2m的小井貫通，再正向刷大至設計斷面并支護，碴石全部導入繩道，經(jīng)措施井吊桶提升至1261m中段。支護利用井筒延伸模板，自1251m標高向上支護。

2.4安全技術措施

2.4.1?在施工1231～1251m小井到位后，正向刷大井筒第一段后應立即對預留巖帽頂板進行素噴臨時支護，正向刷大一段距離騰出作業(yè)空間后應立即在巖帽下安設保護盤，防止爆破震動產(chǎn)生墜石威脅下部作業(yè)人員安全。

2.4.2?在施工過程中應經(jīng)常觀察保護盤情況，發(fā)現(xiàn)保護盤鋼梁有彎曲變形情況應立即上報調(diào)度部門，妥善處理后才能繼續(xù)作業(yè)。

2.4.3?為減少措施工程量，鑿井穩(wěn)車采用單側(cè)平行出繩布置，為減少出繩的相互影響，天輪平臺宜雙層布置。

2.4.4?井筒中心坐標和十字中線的坐標方位角應按地面一級導線的精度要求實地測定，按四等水準測量的要求測設井口高程基點，井筒安裝基準測量和對接前的測量要編制專門的技術措施，確保誤差在允許范圍內(nèi)。

2.4.5?由于巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，鉆眼、吹眼工作存在較大難度，因此在鉆眼施工時，可降低打眼速度、及時清理眼口浮矸、加強清底工作來降低影響。

2.4.6?炮孔要用炮泥封堵，禁止不堵孔放炮。

2.4.7?吊桶提碴時按0.9的裝滿系數(shù)，嚴禁滿載提升。

2.4.8?掘砌時采用短段單行作業(yè)，兩掘一支，使平均進尺略高于澆灌段高。

（9）支護時，下放模板、立模板時要根據(jù)測量點校正模板的位置、標高、垂直度等。校正合格后的模板及時定位、加固牢靠。

2.4.10?混凝土澆灌時要采用分層對稱澆灌的形式，分層澆筑高度不得超過振搗器作用部分長度1.25倍。

2.4.11?振搗時要插入下層混凝土50～100mm，每次移動距離不大于振搗器作用半徑的1.5倍，振動時間一般為20～30s，下插要快，上拔要慢，防止留有插孔痕跡，但不要觸及模板。

2.4.12?澆注接茬部分時，采用微膨脹性水泥，防止混凝土硬化時產(chǎn)生收縮而在上下段接口處產(chǎn)生縫隙。澆灌時用混凝土將接茬部分灌實，加強振搗，確保

密實。

3結(jié)語

（1）盲豎井施工中天輪平臺宜作雙層布置，既可有效減少平行出繩的相互干擾，又能節(jié)約工程量。

（2）井筒施工隊伍宜按工序劃分專業(yè)班組，有利于工種工序?qū)I(yè)化，不僅能提高工人操作技術水平，而且能加快工程進度。

（3）混凝土攪拌站、輸送泵、計量裝置宜采取集中布置的方式，有利于支護工作中工序銜接。

（4）與井筒相連的馬頭門、計量硐室等宜與井筒同時施工，確保混凝土支護的整體性。

（5）豎井延伸工程采用預留巖帽、上部正常生產(chǎn)下部基建的方法能最大限度地減少停產(chǎn)時間，具有較好的經(jīng)濟效益，值得推廣。

本案中豎井延伸較諸盲豎井施工有細微差別，但主要施工方案是一致的，有極大的借鑒意義。

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