金屬非金屬礦山溜井安全快速掘砌施工技術

柏躍金

（中煤第五建設有限公司第三工程處，江蘇 徐州 221000）

1 工程概況

溜井總深為47.6 m（直筒44.481 m+漏斗壁3.119 m），凈直徑3 m，為礦井井下儲存礦石用。-350 m 距井筒中116.729 m 處左幫平行巷道90°軌道中向里6000 mm 為礦石溜井中，-300 m 距井筒中116.524 m 處左幫平行巷道90°巷道中向里6525 mm 為礦石溜井中，-300～ -350 m 水平溜井上、下口硐室掘進及錨網噴支護已施工完成，并采用反井鉆機進行Ф1.2 m 導擴孔施工完畢。

礦石溜井為鋼筋砼+鋼軌、底部鋼筋砼+鋼軌連接漏斗、裝載硐室，其工程量和結構如下：

溜井直筒高度44.481 m，漏斗壁3.119 m，其凈直徑3 m，荒直徑4.0 m；壁厚為0.5 m，掘進斷面為12.566 m2；凈斷面為7.069 m2；砼強度等級為C30；鋼筋砼+鋼軌結構，用30 kg/m 鋼軌進行全長緊貼14a 槽鋼環形井圈面進行縱向焊接加固澆筑，下部漏斗連接裝載硐室。圍巖采用高強樹脂錨桿Ф20 mm×2000 mm 加固，錨桿交錯布置，成梅花狀，間距900 mm×1000 mm，施工中也可根據圍巖情況三方現場見證并作適當修改。

2 施工方案[1-3]

溜井采用鉆爆法施工，人工使用YT28 手持式鑿巖機鑿巖，鉆桿采用Φ22 mm 中空六角釬桿，L=2500 mm，Φ42 mm 柱齒型合金鉆頭。選用Φ32 mm×200 mm×200 g 乳化炸藥，雷管選用全塑非電毫秒延期導爆管雷管，在安全距離采用MFB-200 型便攜式放炮器起爆。人工攉矸至溜井中經-350 m 水平出矸，施工中根據揭露巖性及溜井導孔垮塌情況錨網噴支護至施工支承臺完整段或漏斗壁上端后搭設鋼架平臺進行綁扎內、外層鋼筋、架設焊接環形井圈及預埋鉤筋，并在環形井圈平面上四周焊接縱向鋼軌；組裝平臺、校正內模、澆筑砼及振搗，模板采用4 套1.0 m 段高金屬裝配式模板自下而上進行砌壁施工。

（1）先采用反井鉆機沿溜井中心線方向施工一個直徑為1200 mm 的鉆孔(反井鉆孔已施工完畢)，在溜井掘進時利用該鉆孔進行排矸與排水。

（2）溜井根據揭露巖性及溜井導孔垮塌情況分二段進行施工，澆筑采用分階段的方式施工（支承臺完整段或漏斗壁上端）：

第①段：溜井段（即0～44.481 m），分段掘進從上往下進行鉆眼爆破擴刷，錨網噴支護當擴刷深度及錨網噴支護至施工支承臺完整段或漏斗壁上端后進行搭設鋼架平臺，即可從下向上綁扎內、外層鋼筋、架設14a 槽鋼環形井圈焊接縱向鋼軌、校正內模進行澆筑砼。

第②段：漏斗壁即底部漏斗口（44.481～47.6 m）高度為3.119 m。掘進從上到下分段錨網噴支護完成，澆筑施工先從溜井下口裝載硐室及硐室聯巷，然后自下而上進行整體漏斗壁的澆筑。

3 施工方法

3.1 布置輔助系統

布置臨時封口盤、安裝提升設備：封口盤利用預埋的隔篩由2 根I45a 主梁連接副梁組成，然后覆蓋5 mm 厚的花紋鋼板；采用提升絞車，天輪梁由1 根I32a 工字鋼配合焊接δ20 鋼板組合焊接制成，并采用6根Φ18.9 mm×7500 mm鋼絞線錨索固定，5 t 導向滑輪與鋼板采用M24 高強螺栓連接，并焊接固定，用于升降物料和器具。

在封口盤上預留2 m 見方提升口并設雙向折頁井蓋門，用于施工輔助下放，周圍設有裙板，防止墜物傷人。在封口盤鋼梁底部對稱兩側分別安裝FZQ-50 防墜器（FZQ-50 防墜器最大工作載荷150 kg，破壞負荷≥8900 N），作為上、下人員過程中的雙重安全防護。溜井下放順序：① 關閉井蓋門，吊籃停放在井蓋門上，停穩后，把鉤工打開溜井圍欄，將設備材料裝入吊籃，提升司機利用對講機告知作業面人員，得到回饋信號后進行操車下放（作業面人員得到信號后，應立即停止作業，躲避至溜井井幫處，避開提升位置，吊籃運行過程中，嚴禁從吊籃下方穿行）。② 下放至工作面時，工作面信號工反饋停車信號，穩好吊籃后，人員方可將設備材料卸出。③ 溜井提升、下放物料時，必須成捆捆扎牢固，嚴禁超出吊籃，防止刮碰懸吊設施或意外墜落，吊籃載重嚴格執行計算要求，禁止超載運行。

3.2 溜井段

采用整體掘進從上向下進行鉆眼爆破擴刷，人工攉矸并進行錨網噴臨時支護。當擴刷深度及錨網噴支護至支承臺完整段或漏斗壁上端后，進行搭設鋼架平臺，即可從下向上綁扎雙層鋼筋，Ф25 mm圓鋼L 形錨桿每圈均勻布置6 根，層距1.5 m，長端錨入井幫，短端找平焊接拖住14a 槽鋼環形井圈（層距0.5 m）并在四周縱向焊接敷設30 kg/m鋼軌，校正內模，澆筑混凝土。施工中鐵篦子除爆破時，其余時間均放置在反井鉆孔承臺上方，防止人員墜入導孔及導孔被大塊矸石堵孔（鐵篦子用Ф22 mm螺紋鋼筋焊制而成）。井蓋門除下放人員、材料、工具時打開外，其他時間均常閉。

3.3 漏斗壁

漏斗壁即下口段（44.481～47.6 m）當施工到44.481 m 時，進行溜井下部漏斗口刷大，刷擴到規定尺寸后，利用之前預留堆積的矸石，登矸作業進行錨網噴臨時支護。在溜井下口裝載硐室墻部澆筑完成后，再搭設平臺自下而上進行溜井漏斗口鋼筋綁扎、鋪設漏斗壁鋼軌、澆筑混凝土。

3.4 混凝土支護施工

（1）立模

① 溜井井身澆筑段。采用4 套（1 m 高）塊模進行組裝施工；掘夠3 m 后，留一茬坐底炮停止掘進平整工作面，當內、外層鋼筋綁扎完畢、模板支好后，再以溜井中線校正14a 井圈的半徑合格，固定合格后，進行四周焊接敷設鋼軌，預留砼合茬口，并檢查確認牢固可靠后，即可進入塊模找平組裝工作，待模板尺寸符合要求后進行砼澆筑工作。

② 裝載硐室及漏斗壁。硐室支架采用16 槽鋼螺栓連接校正由內向外方向逐架組裝、定位。立支架前，應在支架位置墊50 mm 厚的托底板，并按設計標高找平上口。托底板與支架的位置必須用硐室中線定位；支架定位后，立柱之間用M16 螺栓連接槽鋼水平撐，水平撐之間再用50 mm×100 mm 木方連接，用8#鐵絲捆綁牢固。墻板采用木工板或木方作為背板。拱部采用50 mm×100 mm 木方及鋼模板作為背板，背板完成，礦方驗收合格后進行混凝土澆筑施工。

（2）混凝土澆筑施工

模板立好后，做好澆筑準備工作?；炷敛捎蒙添跑囘\至地面井口，利用底卸式吊桶下放至馬頭門開口處鋪設鋼軌平臺，利用輪式裝載機運至溜井上口，利用下料管下至澆筑工作面。人工對稱分層入模，分層厚度300 mm，邊澆筑邊振搗，以表面出現灰漿沒有氣泡為標準，且砼料嚴格控制水灰比，防止澆筑完成后出現窩蜂、麻面、脫褲現象。

4 效果分析

（1）采用反井鉆機施工便于上下貫通形成通風自然，避免大塊矸石堵塞從而影響總體工期。

（2）采用固定的絞車下放物料，安全系數高。

（3）施工采用段高1.0 m 的塊模進行倒模工藝，便于針對巖性破壞特別是支撐模板平臺垮臺嚴重的情況下，無法按照掘進有效段高施工，可以隨情況調整澆筑高度，提高工作效率，保證井壁接茬質量。