金屬礦山豎井快速施工的措施

【摘要】在一座新的地下金屬礦床開發(fā)中，無論是井巷掘砌工程總量還是基建投資都占總工程量或總投資額的很大比重，其工程費用一般占總投資的60%以上，而總工期也一般以井巷掘砌工作為關(guān)鍵工作，其他工程建設(shè)都比井巷建設(shè)耗時短。目前我國的礦山資源開采多以井下坑采為主，利用豎井開拓的礦山占大多數(shù)，因此加快豎井施工速度對縮短礦山建設(shè)周期有著十分重要的意義。基于此，本文主要對金屬礦山豎井快速施工的措施進行分析探討。

【關(guān)鍵詞】金屬礦山；豎井；快速施工；措施

1、工程簡況

某鐵礦是股份制民營企業(yè)，位于安徽省廬江縣龍橋鎮(zhèn)。礦山儲量為1×108t鐵礦石，年產(chǎn)量100×104t。主井井筒凈斷面直徑φ5.5m，掘斷面直徑φ6.2m，井口標(biāo)高+88.8m，井底標(biāo)高-522m，井筒深610.8m，井壁為整體澆筑混凝土支護，砼標(biāo)號C25。

主井井筒圍巖主要是粗安巖、粉砂巖、粗安斑巖和泥質(zhì)粉砂巖，圍巖除局部破碎外完整性較好，巖石質(zhì)量中等-良好，f系數(shù)為10～12。主井的水文地質(zhì)條件簡單，井筒實際涌水量為5.68m3/h。

2、施工方法及工藝

根據(jù)井筒工程特點以及對井筒施工速度的要求，井筒施工方法采用普通鉆爆法，短段掘砌混合作業(yè)方式，二掘一砌成井4m。

2.1鑿巖爆破

采用FJD-6型豎井鉆機鑿巖打眼，炮眼深度4.3m，非電導(dǎo)爆管雷管起爆乳化炸藥爆破，爆破進尺一般在4m左右。

2.2裝巖運輸

爆破后的矸石用HZ-6中心回轉(zhuǎn)抓巖機裝入3m3矸石吊桶，利用JKZ-2.8x2.2提升絞車提至井口倒入矸石倉，通過東風(fēng)8t自卸式汽車運輸。

2.3砌壁

砌壁段高4m，實現(xiàn)二掘一砌成井4m正規(guī)作業(yè)循環(huán)。井口1臺JS-500攪拌機攪拌混凝土，經(jīng)井筒內(nèi)1路φ159mm×10mm下料管下料至整體移動式液壓金屬模板內(nèi)，電動振搗棒隨混凝土澆灌分層振搗。

3、施工輔助系統(tǒng)

3.1提升系統(tǒng)

選用Ⅴ型鋼管鑿井井架，1臺JKZ-2.8x2.2提升機提升3m3吊桶作為主提，用于矸石提升；1臺JT-1.6提升機提升2m3吊桶作為副提，用于人員、材料上下。

3.2供電系統(tǒng)

在井口附近建了一個臨時配電所，將礦供10kV高壓進行變壓。為滿足施工需要，結(jié)合所選用的施工設(shè)備，供電電壓高壓為6kV，低壓為380V。

3.3供風(fēng)系統(tǒng)

在井口附近自建臨時空壓機站，安裝了2臺OPT-307型和1臺VW-22/7型壓風(fēng)機，通過井筒懸吊的一路φ159mm×6mm無縫鋼管向井下供風(fēng)。

3.4供水系統(tǒng)

施工用水取自井口附近的梅莊水庫。在水庫里安裝1臺7.5kW潛水泵通過一路φ108mm×6mm無縫鋼管向井下供水。

3.5排水系統(tǒng)

井筒涌水采用工作面潛水泵※吊盤水箱※臥泵接力排水方式進行排水，即在工作面擺放1臺7.5kW潛水泵向吊盤水箱排水，利用安裝在吊盤上層盤的1臺D25-50×10型臥泵，通過井筒一路φ108mm×6mm排水管排至地表。

3.6通風(fēng)系統(tǒng)

采用壓入式通風(fēng)方式，選用1臺30kW筒局扇，配備一路500mm膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)筒用錨桿固定在井壁上。

4、施工組織管理

主井工程施工實行項目法管理，由項目部全權(quán)負責(zé)工程的開工、施工和交工等工作，項目部下設(shè)施工隊、機運段、技術(shù)組、安全組、供應(yīng)組。施工隊負責(zé)井筒的掘砌作業(yè)，機運段負責(zé)設(shè)備的運轉(zhuǎn)、維護和保養(yǎng)，職能組負責(zé)施工技術(shù)管理、經(jīng)營管理、質(zhì)量管理、材料管理、后勤保障、安全檢查與監(jiān)督、文明施工等工作。為適應(yīng)井筒快速施工的要求，井下直接工分鑿巖班、出矸班和砌壁班三班作業(yè)，實行專業(yè)工種固定工序流水作業(yè)制度，輔助工種實行“三八”作業(yè)制度。

5、施工工期

主井井筒從破土動工到井筒下掘到底，井筒施工期為5個月，其中最快施工速度為一個月183m進深，達到國內(nèi)同行業(yè)先進水平，受到業(yè)主的好評。井筒被評定為優(yōu)良工程，整個施工期沒有發(fā)生一起重傷以上的安全事故。

6、主要措施

該主井井筒快速、安全、優(yōu)質(zhì)掘砌到底，為礦山早日建成奠定了基礎(chǔ)，采取的主要措施是：

第一，發(fā)揮先進鑿井設(shè)備快速高效作用。主井井筒施工配備了先進鑿井設(shè)備，由于有了這些先進設(shè)備，不僅降低了勞動強度，也提高了施工效率。如金屬模板比傳統(tǒng)的木板澆砼速度快，金屬模板一次澆4m只要3～4h，而用木模板澆同量的砼則需要6h以上。中心回轉(zhuǎn)抓巖機出矸速度快，比其它出矸方式效率高的多。項目部維修人員每天都對設(shè)備進行檢查保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，而不是等設(shè)備出現(xiàn)故障再去修理，變被動修理為主動保養(yǎng)，避免設(shè)備故障對施工產(chǎn)生的不利影響。

第二，加強工序管理，實現(xiàn)正規(guī)作業(yè)循環(huán)。項目部規(guī)定了井筒掘砌各道工序的作業(yè)時間：鑿巖爆破4.5h、通風(fēng)0.5h，出矸4h、清底2h、澆砼4h，二掘一砌成井4m循環(huán)時間為20h。為保證各工序時間控制在預(yù)期的目標(biāo)內(nèi)，每一工序均安排專人負責(zé)，及時協(xié)調(diào)解決施工中存在的問題。對沒有達到時間要求的工序，及時分析原因采取措施，想方設(shè)法縮短各工序的作業(yè)時間，從而使循環(huán)時間平均達到18小時，最快的一個循環(huán)僅需15h。

第三，嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，確保工程質(zhì)量。井筒掘進每次鑿巖時都按中線并依據(jù)巖石情況合理布置炮眼、正確裝藥爆破，不僅爆破進尺高而且井筒斷面控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。為保證井筒的澆砼質(zhì)量，項目部制定了金屬模板澆砼作業(yè)指導(dǎo)書，并對作業(yè)人員進行技術(shù)交底，做到措施到位、責(zé)任到人、正確配比、加強振搗，從而使工程質(zhì)量大大提高。

結(jié)語：

礦業(yè)開發(fā)是21世紀(jì)國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟發(fā)展離不開礦業(yè)開發(fā)，有礦業(yè)開發(fā)就有井巷建設(shè)，從而豎井施工技術(shù)具有推廣應(yīng)用前景。豎井施工進度指標(biāo)主要取決于掘進、出碴和支護個工序的時間，對于大直徑豎井而言，進一步縮短出碴和支護的時間意義更加重大。

參考文獻：

[1]楊繼勝.大直徑豎井的無井架施工技術(shù)[C].第八屆全國采礦學(xué)術(shù)會議論文集.馬鞍山：金屬礦山雜志社，2009：417-418.

[2]謝建兵，林章鋒.大紅山銅礦東部箕斗豎井施工技術(shù)[C].第八屆全國采礦學(xué)術(shù)會議論文集.馬鞍山：金屬礦山雜志社，2009：233-237.

作者簡介：

朱廣斌（1986-），男，漢族， 山東煙臺人，本科，任職于煙臺金邦冶金工程咨詢有限公司，研究方向：礦山井巷工程。