淺談圍巖不穩(wěn)定段預(yù)埋鋼管道內(nèi)模澆筑泄水井工法應(yīng)用

■張執(zhí)強(qiáng) 牛金廷 尹占輝 白永剛 侯勝利

（中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司天津第三分公司 遼寧北票 122104）

淺談圍巖不穩(wěn)定段預(yù)埋鋼管道內(nèi)模澆筑泄水井工法應(yīng)用

■張執(zhí)強(qiáng) 牛金廷 尹占輝 白永剛 侯勝利

（中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司天津第三分公司 遼寧北票 122104）

中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司天津第三分公司在承包保國(guó)鐵礦黑山礦區(qū)泄水井施工中，改變傳統(tǒng)施工方法，采用預(yù)埋鋼管道疏導(dǎo)泄水的新工藝，在圍巖條件差的條件下，采用預(yù)埋鋼管道疏導(dǎo)泄水工藝，解決了在圍巖條件差的泄水井巷中因水的侵泡而導(dǎo)致塌方的難題。不但增加了其實(shí)用性、耐久性，還節(jié)約了成本，保證了使用安全。同時(shí)也為同類環(huán)境井筒施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

不穩(wěn)定圍巖泄水井預(yù)埋鋼管道內(nèi)模焊接混凝土現(xiàn)澆支護(hù)

1 前言

在冶金礦山地下開采中，不可避免要出現(xiàn)大量的涌水。所以在礦山基建時(shí)，排水系統(tǒng)的建設(shè)顯得尤為重要，這不僅保證了礦山的安全順利生產(chǎn)還有助于改善井下作業(yè)環(huán)境。

中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司天津第三分公司承攬的凌鋼股份保國(guó)鐵礦有限公司黑山礦區(qū)工程，在施工排水系統(tǒng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)泄水井圍巖極其破碎，大多為泥質(zhì)片巖，一旦遇水就變成泥，如何使排水系統(tǒng)安全、長(zhǎng)期的使用，成了技術(shù)上需要攻克的難題。經(jīng)過(guò)研究，最終形成了“預(yù)埋鋼管道”的技術(shù)方案。此工藝既保證了作業(yè)安全又保證了使用安全。

2 施工特點(diǎn)

在泄水井中預(yù)埋鋼管道排水，能有效的保護(hù)圍巖不被水侵蝕，避免了井壁大面積塌落，延長(zhǎng)了泄水井的使用壽命；并且保證了泄水的快速、順暢。

3 使用范圍

本方法適用圍巖條件極其軟弱、不穩(wěn)固的泄水通道。

4 工藝原理

本方法主要采用φ500mm的鋼管下放至井中，并焊接牢固后，對(duì)距井口3m段進(jìn)行C20混凝土澆筑，此工法成功的關(guān)鍵在于鋼管道的下放及焊接。

5 工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→吊罐法反掘施工→鋼管道安裝→井口段混凝土現(xiàn)澆

5.2 操作要點(diǎn)

5.2.1 吊罐法反掘施工

首先在泄水井的上水平和下水平分別掘進(jìn)3m（寬）×5m（高）的硐室，包括0m水平、60m水平、120m水平、180m水平，深度掘進(jìn)至泄水井設(shè)計(jì)邊界，此硐室需施工馬頭門，硐室施工完畢后，采取噴射混凝土支護(hù)，然后應(yīng)用深孔鉆機(jī)在下水平向上施工φ90mm的深孔與上水平硐室貫通，此孔作為鋼絲繩孔，并且在距泄水井5m的位置施工同樣的深孔與上個(gè)水平貫通，此深孔作為信號(hào)線孔。然后在上水平的硐室內(nèi)安裝YD-3型游動(dòng)絞車，用來(lái)提升吊罐上下。鑿巖采用YSP-45型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。泄水井的斷面為2.5m×2.5m。在施工中產(chǎn)生的碴石通過(guò)電動(dòng)裝巖機(jī)裝入礦車，通過(guò)副井提升至地表，在泄水井掘進(jìn)過(guò)程中，必須按照設(shè)計(jì)施工好安裝孔，即在井口下3m的位置施工于6個(gè)錨桿眼，錨桿眼深度為1.5m，在泄水井硐室地板上5m的位置施工吊裝梁和吊裝環(huán)的安裝孔，并注射好錨桿，錨桿采用φ36mm的圓鋼，泄水井掘進(jìn)施工完畢后，下一步準(zhǔn)備鋼管道的安裝。

5.2.2 鋼管道下放、焊接

鋼管道采用φ500mm的無(wú)縫鋼管，在地表將其加工成5m/節(jié)，并焊接好吊裝環(huán)，通過(guò)副井提升系統(tǒng)下放至井下各水平，并運(yùn)至泄水井口，在鋼管下放之前必須在井口搭設(shè)牢固的作業(yè)平臺(tái)。利用錨固好的錨桿在泄水井硐室頂板上安裝吊裝環(huán)或吊裝梁，并安裝5t的導(dǎo)鏈，鋼管道利用導(dǎo)鏈下放至井中，在鋼管道下放到與井口平臺(tái)板同樣高度時(shí)，將下一節(jié)管道吊起并與正在下放的管道焊接在一起，再繼續(xù)下放，直至達(dá)到設(shè)計(jì)位置。鋼管道下放完畢后固定好。

5.2.3 井口段混凝土現(xiàn)澆

利用已經(jīng)施工好的錨桿，在錨桿上焊接厚度為6mm的鋼板，鋼板要鋪滿泄水井?dāng)嗝妫乐够祜埬翝仓r(shí)漏漿鋼板焊接完畢后，地表攪拌站將攪拌好混凝土，自副井運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)地點(diǎn)，進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆作業(yè)，現(xiàn)澆作業(yè)時(shí)，把鋼管道固定好，避免其移動(dòng)，并且混凝土要振搗密實(shí)。

6 材料、設(shè)備及勞動(dòng)組織

表1 主要施工機(jī)具設(shè)備

表2 勞動(dòng)組織

7 質(zhì)量控制措施

（1）建立質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)，人員持證上崗，明確項(xiàng)目技術(shù)質(zhì)量管理人員崗位責(zé)任制。（2）開工前進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，嚴(yán)格按工藝流程，施工順序施工，各工種人員掌握各工序操作規(guī)程和要領(lǐng)。（3）嚴(yán)格按照現(xiàn)行國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程、規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工，以保證工程的規(guī)格質(zhì)量。（4）加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量檢驗(yàn)，完善質(zhì)量記錄，認(rèn)真執(zhí)行“自檢，互檢，專檢”的三檢制度，對(duì)施工各工序進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改并制定預(yù)防措施。（5）設(shè)計(jì)、測(cè)量、施工密切配合，確保工程達(dá)到設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，保證安全使用要求。

8 安全措施

（1）建立健全安全管理機(jī)構(gòu)、安全管理制度，執(zhí)行安全崗位責(zé)任制，并制定詳細(xì)的實(shí)施細(xì)則。（2）進(jìn)行各工種、工序安全技術(shù)交底。技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)跟蹤服務(wù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。（3）爆破特種作業(yè)人員必須經(jīng)培訓(xùn)后持證上崗，關(guān)鍵工序選用有經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)的工人操作。

9 效益分析

（1）本工法闡述了地下礦山排水系統(tǒng)在圍巖條件差的條件下施工工藝全過(guò)程，為工程設(shè)計(jì)及技術(shù)人員應(yīng)用該技術(shù)提供了依據(jù)。（2）本工法施工簡(jiǎn)單，保證了施工安全和以后的安全使用，延長(zhǎng)其使用壽命，大大減少了維護(hù)的費(fèi)用，使經(jīng)濟(jì)效益得到了提高。

[1] 《現(xiàn)代采礦手冊(cè)》，王運(yùn)敏主編，-北京：冶金工業(yè)出版社，2011.5.

[2] 《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》 (GB50086-2001)，原國(guó)家冶金工業(yè)局主編，中國(guó)計(jì)劃出版社出版.

[3]《井巷工程》，趙興東主編，-北京：冶金工業(yè)出版社，2010.5.

TD8[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-386-1

張執(zhí)強(qiáng)，男，采礦助理工程師，研究方向?yàn)椴傻V技術(shù)。