Φ3米一次成井技術在羅河鐵礦的應用

徐和平

【摘 要】Φ3米一次成井技術是我礦與湖南有色重型機器有限責任公司合作，全國首例使用國產設備進行一次成井技術掘進直徑3米的井筒，此試驗的成功，必將使一次成井技術得到迅速的推廣，創(chuàng)造極大的經濟效益。

【關鍵詞】一次成井；AT3000；溜井；導向孔；安全；經濟；效率高

0.工程概括

羅河礦業(yè)公司正處在大投入、大建設的的快速發(fā)展階段，也是為早日實現投產攻關克難之時。因為生產運輸及通風的需要，羅河礦區(qū)需施工大量的溜井、采區(qū)進風井及回風井。 以前的天溜井施工，均采用普通反井法， 工藝復雜、生產效率低、勞動強度大、工作環(huán)境差， 特別是安全性差， 對人身和施工安全構成極大威脅。為加快工程施工進度，也考慮到部分軟弱巖層處溜井的施工安全問題，同時，羅河礦業(yè)在建設中要一直以科技進步為主，大力推廣應用新技術、新工藝和技術創(chuàng)新。經與湖南有色重型機器有限責任公司技術交流得知：其剛研發(fā)生產的AT3000天井鉆機乃國內首臺Φ3米一次成井鉆機，施工井具有勞動強度低、成井質量好、速度快、工效高， 人身安全有可靠的保證。為生產、安全、科研的需要，我公司決定利用305溜井進行一次成井科研試驗。

1.施工前準備工作

1.1硐室、蓄水池施工及基礎澆筑

鉆機作業(yè)之前，提前開鑿主機工作硐室和鉆機工作平臺。硐室尺寸不小于3500mm*3100mm*4200mm，平臺尺寸為3000mm*3000mm*500mm（混凝土澆筑），蓄水池尺寸為4000mm*2000mm*2000mm。硐室底板要求平整，沒有松石浮渣。在孔位上澆注混凝土工作平臺。澆注前一定要清理至基巖面?；炷粱A要求水平，并鋪設600mm軌距的軌道。硐室頂板要求平整，無松動巖石，便于上頂油缸支撐。硐室邊緣開鑿具有一定斜度的尺寸為400mm*300mm（寬*深）的排水溝，連接孔位中點與儲水池。

1.2設備布置

因場地較為寬敞，設備并列排放。

1.3水、電管路的鋪設

硐室.蓄水池和平臺準備好后，將水.電管路安裝到井位附近。AT3000鉆機采用水壓排渣方式。由水源處鋪設不小于2寸的水管至蓄水池，隨著鉆進深度不斷加大，須有水源為蓄水池補水。導向孔施工時耗水量為每小時40m3，擴孔時耗水量為每小時5-10m3。本機功率為200KW，工作電壓為380V，所需變壓器及高壓電纜由為鉆機自帶，與1#回風井南回風石門處主扇風機變壓器供電電纜連接即可取電。

1.4設備下井及安裝調校

a.設備尺寸重量：主機運輸尺寸（長×寬×高）3020*1420*2000 工作尺寸3500*3100*4200重量12T。

b.設備到礦后，根據提升系統(tǒng)的能力對設備實行解體，以便設備安全下井。天井鉆機不可拆卸部分的最大尺寸為：2600mm×1300mm×1600mm，最大重量為：3500Kg。最大尺寸及重量均能符合提升系統(tǒng)要求。5-7天的時間將設備運輸安裝到基礎上，確保鉆機安裝穩(wěn)固角度精準。

2.施工

2.1導向孔的鉆鑿

為了控制鉆進偏斜率在1%以內，合理安排穩(wěn)定桿的排放，確保排渣水的水量和水壓。本機配套水泵流量為40m3/h，揚程為200米。在導孔鉆進過程中，根據巖石的變化，鉆進速度控制在0.2-1m/h，班進尺控制在3-8m。

2.2擴孔

將導向孔打通后，從下中斷卸掉牙輪鉆頭，接上擴孔刀盤，慢向上擴孔。在擴孔過程中，根據巖層的變化，控制好提升壓力，保證鉆機的正常工作。

2.3出矸

因目前我礦還為基建期，無法進行出礦作業(yè)。因此，由我們協(xié)調，鉆機施工單位與負責平巷施工的中煤三建三十處羅河鐵礦項目部簽訂合同，出矸、運輸、提升均由該項目部負責。為協(xié)調施工方便，加快施工進度，我礦專門安排人員負責-455m水平進行施工協(xié)調，-560m水平進行出矸協(xié)調，并嚴格跟蹤施工進展。

2.4安全管理

AT3000鉆機施工人員服從內部班組安全管理的同時，還須服從中煤三建三十處項目部及羅河礦業(yè)公司安全管理人員的管理，嚴格做到安全施工。

3.一次成井技術的優(yōu)點

（1）施工效率高。日均進尺達到8米，能極大地提高我礦天溜井的施工進度，為投產贏得時間。

（2）安全性好。完全靠鉆機刀片的運轉來完成整個井筒的擴刷，人員不需進入井筒內作業(yè)，人身安全得到保障，特別適合于軟弱巖層處溜井的施工。

（3）一次成井技術施工井筒，完全靠鉆機刀片的運轉來完成整個井筒的擴刷，不需要采取爆破作業(yè)，且人員不進入井筒內，不需要采取臨時支護措施來保障施工人員的安全，降低了施工成本。

（4）工藝簡單。不像普通的反井法，需進行兩次擴刷且需裝備吊盤及穩(wěn)車提升系統(tǒng)，工藝復雜。

（5）勞動強度低。施工人員只要在操作硐室內操作鉆機及完成出矸運輸工作。

（6）成井質量好，保障了溜井的服務年限。

4.總結

在雙方工程技術人員的努力下，AT3000鉆機于2011年3月順利開鉆掘進，運行情況較好，日均進尺達8m，加上前期準備和后期設備拆卸，共歷時1個月。一次成井技術在羅河鐵礦的成功應用，勢必會使其迅速成為施工天溜井的一種重要方法， 尤其將廣泛應用于軟弱巖層中的天溜井施工。 [科]

【參考文獻】

[1]采礦設計手冊（井巷工程卷）.中國建筑工業(yè)出版社.

[2]采礦設計手冊（機械卷）.中國建筑工業(yè)出版社.

[3]解世俊.金屬礦床地下開采.北京：治金工業(yè)出版社，1979.

[4]采礦手冊編輯委員會.采礦手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

[5]井巷工程.教材江西理工大學出版社.