淺談立井基巖段施工的措施與經(jīng)驗(yàn)

劉凱華 章俊 程蒙蒙

摘要：介紹了朱集西煤礦副井基巖段施工中，連續(xù)3個(gè)月成井破百米的成功經(jīng)驗(yàn)，及實(shí)現(xiàn)快速優(yōu)質(zhì)施工的主要措施。

關(guān)鍵詞：立井；基巖段；快速施工

1 工程及地質(zhì)概況

朱集西煤礦副井井筒設(shè)計(jì)凈直徑8m，井深1015.4m，其中表土段470.7m，風(fēng)化基巖段60.9m，井筒基巖段加強(qiáng)段井壁（-531.6m～-550.0m相對(duì)標(biāo)高）為雙層鋼筋砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度1300mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C50，內(nèi)、外層豎筋鋼筋均為Φ22＠250，內(nèi)、外層環(huán)筋均為Φ25＠200，聯(lián)系筋為φ16，間排距為500×400mm。

井筒基巖段過(guò)渡段井壁（-550.0m～-560.0m相對(duì)標(biāo)高）為素砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度900mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C35。

井筒基巖段井壁（-560.0m～-1015.2m相對(duì)標(biāo)高）為素砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度600mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C35。井筒所穿過(guò)的基巖段地層主要為泥巖、炭質(zhì)泥巖，所占比例為61.7％，其次為砂巖。

2 基巖段施工方案

基巖段采用鉆爆法施工，采用光面、光底、弱震、弱沖、中深孔爆破技術(shù)，配備HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)出矸，F(xiàn)JD-6G型傘鉆配YGZ-70型鑿巖機(jī)打眼，爆破材料采用二級(jí)煤礦許用水膠炸藥、抗雜毫秒延期電雷管、反向裝藥、地面380V交流電接線盒起爆進(jìn)行爆破作業(yè)，基巖段井壁施工采用4m(3.6m)金屬整體下行模板掘砌施。

3 主要工序

3.1鉆眼爆破

采用FJD-6G型傘鉆配YGZ-70型鑿巖機(jī)鑿巖打眼，φ25×6000mm六角中空合金鋼釬，Φ55mm十字型合金鉆頭鑿巖，一次鉆到設(shè)計(jì)深度。為了提高爆破效果，成立鉆爆專業(yè)班，實(shí)行崗位責(zé)任制和獎(jiǎng)罰制度；打眼前必須將工作面的浮矸清凈，堅(jiān)持“濕式”打眼；采用連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)，除周邊眼外，裝藥后剩余的炮眼必須用粒徑小于10mm的小石子摻砂子填滿；對(duì)斷層破碎帶及軟巖掘進(jìn)時(shí)及時(shí)改用2.4m的短鉆桿進(jìn)行打眼，縮短掘砌段高。

根據(jù)巖石的硬度系數(shù)( f=4～6)確定其爆破系數(shù)，施工中若工作面巖石發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整炮眼數(shù)及裝藥量。

3.2裝巖與排矸

采用HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，主提采用一臺(tái)2JKZ-3.6/15.5型絞車，副提采用一臺(tái)JKZ-3.2/15.5型絞車。主提、副提分別掛5m3吊桶提升，施工至920m更換4m3矸石吊桶提升，經(jīng)翻矸平臺(tái)溜槽將矸石翻到地面，ZL·50Ｄ型裝載機(jī)配自卸汽車將矸排到甲方指定地點(diǎn)。

3.3鋼筋綁扎

井筒基巖段加強(qiáng)段井壁（-531.6m～-550.0m相對(duì)標(biāo)高）為雙層鋼筋砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度1300mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為C50，內(nèi)、外層豎筋鋼筋均為Φ22＠250，內(nèi)、外層環(huán)筋均為Φ25＠200，聯(lián)系筋為φ16，間排距為500×400mm。

當(dāng)出矸找平夠循環(huán)段高時(shí)，進(jìn)行鋼筋綁扎工作。豎筋采用等強(qiáng)度的直螺紋鋼絲套連接，接頭處用牙鉗緊固，鋼筋扎完，同時(shí)回填黃砂將接頭保護(hù)好。環(huán)筋采用18#鐵絲綁扎連接，每道接頭相對(duì)錯(cuò)開(kāi)，每個(gè)接頭綁扎四道鐵絲。鋼筋外保護(hù)層100mm，內(nèi)層鋼筋保護(hù)層70mm。

3.4砌壁

副井井筒基巖段砌井壁采用金屬整體下行模板，模板高度為4.0（3.6）m,由地面四臺(tái)16T穩(wěn)車懸吊。-531.6m～-550m加強(qiáng)段立模時(shí)首先將刃角落到工作面，找平、找正后綁扎鋼筋、立模。-550m以下刃角和模板連成整體，進(jìn)行立模打灰。基巖段砌壁砼配比嚴(yán)格按照淮南礦業(yè)集團(tuán)興科計(jì)量技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司提供的配比進(jìn)行配制，澆灌砼采用DX-３.0型底卸式吊桶下料，在吊盤(pán)上經(jīng)分灰器分灰，通過(guò)四根Ф220mm彈簧膠管及活節(jié)管入模澆灌。入?；炷敛捎貌迦胧斤L(fēng)動(dòng)震搗器通過(guò)合茬窗口進(jìn)行分層震搗。

4 快速優(yōu)質(zhì)施工的主要措施

4.1井筒基巖段施工到各含水層時(shí)要采取邊探邊掘的措施通過(guò)。在每個(gè)掘進(jìn)循環(huán)之前利用工作面巖帽作止水墊，利用傘鉆配合可接鉆桿進(jìn)行探水，每次探水段高為不小于8m,探水鉆孔布置在周邊孔位置，每段高探水孔數(shù)4個(gè)，均勻布置。探水孔施工前，準(zhǔn)備好長(zhǎng)1.8m、Φ50mm無(wú)縫鋼管作探水注漿孔口管，孔口管一端車馬牙扣，另一端車絲扣與2″閥門(mén)連接，當(dāng)探水孔探出水后，將纏上麻絲白鉛油的孔口管砸入鉆孔以備注漿封水。

當(dāng)用傘鉆探水時(shí)，根據(jù)探水孔水量確定井筒涌水量，當(dāng)預(yù)計(jì)井筒涌水量小于10m3/h時(shí)，采用強(qiáng)排水法通過(guò)；當(dāng)預(yù)計(jì)井筒涌水量10～30m3/h時(shí)，利用探水孔口管在工作面直接堵漏注漿；當(dāng)預(yù)計(jì)井筒涌水量大于30m3/h時(shí)，利用潛孔鉆機(jī)在工作面施工注漿孔，通過(guò)地面注漿泵和井壁吊掛無(wú)縫鋼管進(jìn)行工作面預(yù)注漿施工。

4.1.1工作面排水

在井壁安設(shè)一趟排水管路，并在吊盤(pán)安裝1臺(tái)50m3/h的臥泵進(jìn)行排水。

4.1.2堵水

對(duì)基巖壁后水采取充填注漿法堵水。該方法是利用風(fēng)鉆施工Ф42mm注漿孔，預(yù)埋φ38mm無(wú)縫鋼管作注漿管，無(wú)縫鋼管頂端安裝高壓球閥，在工作面利用2TGZ-60/210型電動(dòng)注漿泵進(jìn)行注漿堵水、加固。

4.1.3截水

當(dāng)井壁淋水較大時(shí)，利用鐵皮截水槽截住井壁淋水，以防井壁淋水進(jìn)入砼影響井壁質(zhì)量。

4.1.4導(dǎo)水

當(dāng)含水層未探出水而井筒揭露后個(gè)別裂隙涌水或非含水層因?yàn)闃?gòu)造出現(xiàn)少量涌水時(shí)，采用壁后預(yù)埋集水箱集水,用高壓軟管將水導(dǎo)出，以防涌水沿壁后進(jìn)入工作面。當(dāng)?shù)醣P(pán)通過(guò)該位置時(shí)，在吊盤(pán)上用注漿泵將壁后涌水封堵。

井筒落底后，若井筒涌水量大于6m3/h時(shí)，進(jìn)行一次全井筒壁后注漿，使成井總涌水量符合規(guī)范要求。

4.2抓好輔助系統(tǒng)，搞好平行作業(yè)

井筒施工期間所有設(shè)備實(shí)行包機(jī)掛牌，充分利用設(shè)備停用的空隙時(shí)間進(jìn)行檢修，保證設(shè)備的正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，施工中以鑿巖、裝巖、砌壁為主線，其他工序盡量不占或少占循環(huán)時(shí)間， 在不違背《煤礦安全規(guī)程》的前提下，盡可能利用井筒內(nèi)有限的空間實(shí)行平行作業(yè)，如接風(fēng) 、 水管路與砌壁平行，掃盤(pán)與落盤(pán)平行，下中心線與脫、立模平行等。

4.3改進(jìn)模板，為快速施工提供較好的條件

為了使模板適應(yīng)井下施工環(huán)境，對(duì)模板高度進(jìn)行調(diào)整，由原3.3 m改為5 m段高，在模板中間增設(shè)澆筑口，并加密模板上澆筑口，從而提高封口速度及質(zhì)量。改原模板工作臺(tái)為全封閉工作臺(tái)，在模板上沿用焊接3對(duì)U型卡固定3根8 9 mm×4.5mm 鋼管的方法，垂直于鋼管擺放工作臺(tái)板，形成澆筑混凝土全封閉工作臺(tái)，增大澆筑混凝土工人的活動(dòng)空間， 安全及作業(yè)環(huán)境均得到較大改善。

4.4勞動(dòng)組織

根據(jù)施工設(shè)備及施工工藝，將施工人員分為1個(gè)機(jī)電班和4個(gè)專業(yè)班。機(jī)電班負(fù)責(zé)設(shè)備的安裝、正常運(yùn)轉(zhuǎn)、維修、保養(yǎng)、拆除，并做好備品備件工作，設(shè)備包機(jī)到人，實(shí)行“三、 八”作 業(yè)制。4個(gè)專業(yè)班(打眼班、出渣班、清底班、打灰班)負(fù)責(zé)工作面的打眼、放炮、出渣、清底、立模、打灰工作，每個(gè)專業(yè)班配以相應(yīng)的二層臺(tái)信號(hào)工、井口把鉤工、吊盤(pán)信號(hào)工、變電工、壓風(fēng)工，絞車工及小班機(jī)電工，統(tǒng)一由專業(yè)班班長(zhǎng)管理。

4.5實(shí)行班組核算，工序承包

根據(jù)勞動(dòng)強(qiáng)度、作業(yè)環(huán)境等對(duì)每一道工序進(jìn)行綜合評(píng)定并打分，將循環(huán)工序分解承包給各專業(yè)班，實(shí)行班組核算，并依照作業(yè)時(shí)間、工作質(zhì)量、材料消耗等實(shí)行獎(jiǎng)罰。各班班長(zhǎng)根據(jù)當(dāng)班完成工序得分情況，再依據(jù)每人貢獻(xiàn)大小進(jìn)行分配。

4.6實(shí)行質(zhì)量控制，確保工程質(zhì)量

監(jiān)理人員及質(zhì)量檢查員采用事前、事中、事后綜合控制法，建立分部分項(xiàng)工程及其關(guān)鍵工序檢查制度，關(guān)鍵工序跟班檢查，跟蹤控制，重點(diǎn)對(duì)原材料質(zhì)量、混凝土配合比、立模質(zhì)量實(shí)行嚴(yán)格控制。

5 結(jié)語(yǔ)

在副井井筒施工中設(shè)備緊缺的情況下，采用了手抱鉆，單鉤提升，科學(xué)地組織了快速施工。在2010年3、4、5月井筒基巖段施工中分別實(shí)現(xiàn)了月成井103，110，108m，連續(xù)3個(gè)月突破百米的佳績(jī)，安全無(wú)事故，工程質(zhì)量全優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了安全、快速、優(yōu)質(zhì)、低耗施工。

作者簡(jiǎn)介：

劉凱華（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，采礦工程專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)朱集西煤礦生產(chǎn)技術(shù)部助理工程師。