盲豎井整體工程的施工方案及安全技術(shù)措施

歐小軍

摘要：某礦豎井目前承擔(dān)著1751m以下各中段礦石、人員提升，日提升能力2000噸。為保證深部資源接替工作的平穩(wěn)有序，形成1261m中段以下的提升能力，決定將此豎井井筒延伸300m。文章從該礦盲豎井延伸工程實(shí)踐入手，介紹了盲豎井工程的整體施工方案及安全技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：盲豎井；延伸工程；井筒施工；天輪平臺(tái)；混凝土支護(hù)

中圖分類號(hào)：TD262文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）21-0102-02

1工程概況

某礦主豎井，是一條箕斗罐籠井，井口標(biāo)高1751m，井底標(biāo)高1261m，天輪硐室底板標(biāo)高1802.35m，天輪至井底545.35m，井筒凈直徑Φ5.5m，采用素混凝土/鋼筋混凝土支護(hù)，支護(hù)壁厚300mm，砼強(qiáng)度為C25。井筒分別與1751m中段、1631m中段、1571m中段、1451m中段、1331m中段連接，1301m有皮帶道與四條溜井相連，1301m以下還設(shè)計(jì)有箕斗計(jì)量硐室，井筒裝備底部結(jié)構(gòu)，1268m平面有與1261水泵房相通管子道，1261m中段有粉礦回收馬頭門。

豎井目前承擔(dān)著1751m以下各中段礦石、人員提升，日提升能力2000噸。為保證深部資源接替工作的平穩(wěn)有序，形成1261m中段以下的提升能力，決定將此豎井井筒延伸300m，即井筒從1261m延伸至961m，相應(yīng)的箕斗裝載硐室、皮帶道、管子道、粉礦回收中段均下移。

豎井穿過的巖層，自上而下有灰?guī)r、粉砂巖、白云巖等，其中主要以白云巖為主。圍巖極其破碎，主要地層為宰格組二段，節(jié)理發(fā)育，水文地質(zhì)情況中等。

2施工方法及工藝

2.1施工方案簡(jiǎn)述

根據(jù)工程地質(zhì)條件及已有工程情況，同時(shí)考慮工程進(jìn)度要求及對(duì)上部中段正常生產(chǎn)影響最少，決定預(yù)留1261～1251m中間10m巖帽，在1246.5m及1231m水平增設(shè)兩個(gè)輔助中段，1231～1261m中段間增設(shè)一條廢石提升措施井用于提升豎井掘進(jìn)廢石；在1261平面設(shè)置砼攪拌、輸送站、廢石提升機(jī)房及派班硐室等工程；1246.5輔助中段主要設(shè)置施工卷揚(yáng)及穩(wěn)車硐室；1231m輔助中段作為廢石轉(zhuǎn)運(yùn)水平，在中段馬頭門處設(shè)置翻矸裝置，同時(shí)在平巷內(nèi)設(shè)置臨時(shí)泵房、水倉、材料堆放及信號(hào)硐室。因?yàn)榫惭由炫c上部井筒提升同時(shí)進(jìn)行，在后期上下井筒貫通時(shí)需進(jìn)行鋼罐道對(duì)接，對(duì)測(cè)量精度要求極為嚴(yán)苛，因此在廢石提升措施井附近另設(shè)計(jì)一個(gè)2m×2m的測(cè)量小井，除作為測(cè)量第二通道外，還作為井筒施工人員上下的人行通道，措施井僅承擔(dān)出碴任務(wù)。

豎井井筒延伸施工分為三段，即1261～1251m、1251～1231m、1231～961m，在施工完成廢石提升措施井、1246.5m及1231m輔助中段等相應(yīng)的措施工程后，從1231m水平先以直徑2m的小井向上掘至1251m水平，隨后由上至下逐段刷大至設(shè)計(jì)斷面，在完成1251～1231m段井筒掘砌后，進(jìn)行井筒1231～961m段的正常下掘，箕斗裝載硐室和中段馬頭門與井筒同時(shí)施工，井筒到底后即進(jìn)行永久裝備，待井筒裝備完成后破保護(hù)巖帽貫通上下井筒并完成罐道等裝備對(duì)接。

2.2施工設(shè)備配置

豎井延伸工程鑿井期間提升設(shè)施選用JTP-1.6提升機(jī)，配155kW電機(jī)，搭配2m3座鉤式吊桶提升廢石、人員及材料；井下空間狹窄，為了盡量減少互相影響，選用吊盤穩(wěn)車JZ-10/600一臺(tái)，吊盤兼穩(wěn)繩穩(wěn)車JZ-10/600兩臺(tái)，長(zhǎng)繩懸吊抓巖機(jī)JZT-10/700一臺(tái)，模板懸吊穩(wěn)車JZ-10/600三臺(tái)，溜灰管懸吊穩(wěn)車JZ-10/600一臺(tái)，共計(jì)8臺(tái)；工作面采用5臺(tái)YT-29鑿巖機(jī)鑿巖，HS-4長(zhǎng)繩懸吊抓巖機(jī)一臺(tái)，BKJ56№6局扇一臺(tái)，潛水泵一臺(tái)，臥泵一臺(tái)，MJY3.8/5.5型整體刃腳液壓金屬鋼模板一套。

2.3施工方法

2.3.1?1251～1231m井筒施工。在1231m水平先以直徑2m的小井向上掘至1251m水平，隨后由上至下逐段刷大至設(shè)計(jì)斷面，根據(jù)巖層條件及采用的組合金屬模板確定段高，每掘一段支護(hù)一段，碴石在1231m水平通過電耙耙往措施井，經(jīng)措施井吊桶提升至1261m平面裝入礦車，每次耙碴量根據(jù)每段支護(hù)高度確定，支護(hù)混凝土通過設(shè)在1261m平面的砼攪拌、輸送站經(jīng)措施井、1246.5m輔助中段到達(dá)作業(yè)面。在完成1251～1231m段井筒掘砌及1246.5m、1231m馬頭門掘砌后，在1246.5m水平安設(shè)天輪天臺(tái)、施工卷揚(yáng)及鑿井絞車，在1231m馬頭門處安裝座鉤式自動(dòng)卸矸系統(tǒng)。

2.3.2?1231～961m井筒施工。

鑿巖爆破：鑿巖采用YT-29鑿巖機(jī)，采用直徑為38mm“—”字形合金鉆頭，鉆桿選用Φ22中空六角鋼釬桿，長(zhǎng)度2.5m，每次同時(shí)作業(yè)的鉆機(jī)臺(tái)數(shù)為5臺(tái)。采用復(fù)式直眼掏槽，光面爆破。炮眼呈同心圓布置，按照光面控制爆破的要求確定炮眼的參數(shù)。由于工作面有水，炸藥采用2#巖石乳化炸藥。藥卷規(guī)格為Φ32mm×200mm，連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，反向起爆。為了保證光面爆破效果，周邊眼采用多段空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)。起爆方式采用電磁雷管起爆（電磁雷管先起爆傳爆導(dǎo)爆管雷管，傳爆導(dǎo)爆管雷管起爆炮孔內(nèi)起爆雷管，最后起爆炸藥），起爆電源為380V動(dòng)力電源，在措施井井口設(shè)置閘刀經(jīng)井筒懸吊的放炮電纜起爆。在施工過程中，要根據(jù)巖石硬度、裂隙發(fā)育程度和爆破效果調(diào)整炮眼布置參數(shù)和裝藥結(jié)構(gòu)，達(dá)到炸藥用量少，炮眼利用率高，爆破效果好，對(duì)圍巖的破壞影響小的目的。

通風(fēng)排水：將局扇風(fēng)機(jī)置于1261m中段進(jìn)風(fēng)巷中，接Φ600mm膠質(zhì)風(fēng)筒往工作面進(jìn)行壓入式供風(fēng)，每次放炮后通風(fēng)時(shí)間不少于30min。工作面積水采用臥泵排水法，在吊盤上層盤設(shè)置水箱，臥泵置于下層盤上，工作面涌水通過潛水泵排至水箱，水箱中的水再通過臥泵排往1231m輔助中段臨時(shí)水倉。

裝巖出渣：采用HS-4型長(zhǎng)繩懸吊抓巖機(jī)配2m3吊桶出碴，抓巖機(jī)采用10噸穩(wěn)車懸吊，與吊桶對(duì)稱布置。抓巖時(shí)首先抓出水窩，便于排水；然后將工作面抓平，在放置吊桶的位置抓出罐窩，吊桶下放至罐窩內(nèi)。吊桶裝滿后，提升機(jī)將裝滿的吊桶提升至1231m經(jīng)自動(dòng)翻矸裝置卸下，并將一個(gè)空吊桶留在工作面，保證抓巖的連續(xù)性。在廢碴快裝完時(shí)，人工配合抓巖機(jī)進(jìn)行清底找平工作。

支護(hù)：混凝土由輸送泵通過敷設(shè)在措施井的溜灰管下放到1231m封口盤上的接灰斗中，再通過用穩(wěn)車懸吊的Ф159溜灰管輸送到工作面直接入模。井筒采用整體液壓金屬模板立模，馬頭門和箕斗計(jì)量硐室支護(hù)均采用組合金屬模板立模。

2.3.3?1251～1261m井筒施工。井筒1231～961m段掘砌施工完畢后，即進(jìn)行井筒永久裝備，裝備完成后拆除提升天輪平臺(tái)，在井筒1246.5m平面安裝保護(hù)平臺(tái)，拆除繩道中的卷揚(yáng)和穩(wěn)車，安排上部井筒停產(chǎn)，然后反向施工一個(gè)2m×2m的小井貫通，再正向刷大至設(shè)計(jì)斷面并支護(hù)，碴石全部導(dǎo)入繩道，經(jīng)措施井吊桶提升至1261m中段。支護(hù)利用井筒延伸模板，自1251m標(biāo)高向上支護(hù)。

2.4安全技術(shù)措施

2.4.1?在施工1231～1251m小井到位后，正向刷大井筒第一段后應(yīng)立即對(duì)預(yù)留巖帽頂板進(jìn)行素噴臨時(shí)支護(hù)，正向刷大一段距離騰出作業(yè)空間后應(yīng)立即在巖帽下安設(shè)保護(hù)盤，防止爆破震動(dòng)產(chǎn)生墜石威脅下部作業(yè)人員安全。

2.4.2?在施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察保護(hù)盤情況，發(fā)現(xiàn)保護(hù)盤鋼梁有彎曲變形情況應(yīng)立即上報(bào)調(diào)度部門，妥善處理后才能繼續(xù)作業(yè)。

2.4.3?為減少措施工程量，鑿井穩(wěn)車采用單側(cè)平行出繩布置，為減少出繩的相互影響，天輪平臺(tái)宜雙層布置。

2.4.4?井筒中心坐標(biāo)和十字中線的坐標(biāo)方位角應(yīng)按地面一級(jí)導(dǎo)線的精度要求實(shí)地測(cè)定，按四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求測(cè)設(shè)井口高程基點(diǎn)，井筒安裝基準(zhǔn)測(cè)量和對(duì)接前的測(cè)量要編制專門的技術(shù)措施，確保誤差在允許范圍內(nèi)。

2.4.5?由于巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，鉆眼、吹眼工作存在較大難度，因此在鉆眼施工時(shí)，可降低打眼速度、及時(shí)清理眼口浮矸、加強(qiáng)清底工作來降低影響。

2.4.6?炮孔要用炮泥封堵，禁止不堵孔放炮。

2.4.7?吊桶提碴時(shí)按0.9的裝滿系數(shù)，嚴(yán)禁滿載提升。

2.4.8?掘砌時(shí)采用短段單行作業(yè)，兩掘一支，使平均進(jìn)尺略高于澆灌段高。

（9）支護(hù)時(shí)，下放模板、立模板時(shí)要根據(jù)測(cè)量點(diǎn)校正模板的位置、標(biāo)高、垂直度等。校正合格后的模板及時(shí)定位、加固牢靠。

2.4.10?混凝土澆灌時(shí)要采用分層對(duì)稱澆灌的形式，分層澆筑高度不得超過振搗器作用部分長(zhǎng)度1.25倍。

2.4.11?振搗時(shí)要插入下層混凝土50～100mm，每次移動(dòng)距離不大于振搗器作用半徑的1.5倍，振動(dòng)時(shí)間一般為20～30s，下插要快，上拔要慢，防止留有插孔痕跡，但不要觸及模板。

2.4.12?澆注接茬部分時(shí)，采用微膨脹性水泥，防止混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生收縮而在上下段接口處產(chǎn)生縫隙。澆灌時(shí)用混凝土將接茬部分灌實(shí)，加強(qiáng)振搗，確保

密實(shí)。

3結(jié)語

（1）盲豎井施工中天輪平臺(tái)宜作雙層布置，既可有效減少平行出繩的相互干擾，又能節(jié)約工程量。

（2）井筒施工隊(duì)伍宜按工序劃分專業(yè)班組，有利于工種工序?qū)I(yè)化，不僅能提高工人操作技術(shù)水平，而且能加快工程進(jìn)度。

（3）混凝土攪拌站、輸送泵、計(jì)量裝置宜采取集中布置的方式，有利于支護(hù)工作中工序銜接。

（4）與井筒相連的馬頭門、計(jì)量硐室等宜與井筒同時(shí)施工，確?；炷林ёo(hù)的整體性。

（5）豎井延伸工程采用預(yù)留巖帽、上部正常生產(chǎn)下部基建的方法能最大限度地減少停產(chǎn)時(shí)間，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。

本案中豎井延伸較諸盲豎井施工有細(xì)微差別，但主要施工方案是一致的，有極大的借鑒意義。

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