摘要:隨著我國煤炭工業(yè)持續(xù)發(fā)展,對建井設(shè)備和施工技術(shù)的要求越來越嚴格,立井是深部煤層開采的主要開拓方式,立井也是礦井建設(shè)的關(guān)鍵工程,是煤礦工程施工的重要咽喉要道,因此,探討煤礦立井施工技術(shù)很有必要。作者根據(jù)以往工程實踐進行了較系統(tǒng)總結(jié),對立井施工具有一定的指導意義。
關(guān)鍵詞:礦井 立井 施工技術(shù) 探討
我國煤礦建井技術(shù)雖然經(jīng)過近幾十年的不斷發(fā)展,在諸多方面取得一定的進步,而同我國煤炭工業(yè)發(fā)展和社會進步的需求相比還是有一些差距。我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展和社會進步,對建井設(shè)備和施工技術(shù)提出了越來越高的要求,研究立井施工技術(shù)對于加快煤礦建設(shè)具有重要意義。冬季低溫地區(qū)礦井立井施工技術(shù)、礦井立井快速施工技術(shù)以及礦井大直徑立井施工技術(shù)是立井安全快速施工的關(guān)鍵,這里把以往工程經(jīng)驗進行概括和總結(jié)。
1 冬季低溫地區(qū)礦井立井施工技術(shù)
為了保證施工環(huán)境溫度,根據(jù)眾多立井的建設(shè)實踐,通常采取以下施工技術(shù)措施。
1.1 冬季低溫地區(qū)礦井施工必須安裝供暖設(shè)施,鍋爐房應(yīng)該建在距井口附近40~50m,并且井口翻矸平臺、攪拌站、暖料棚及職工宿舍都應(yīng)敷設(shè)供暖管路。鍋爐房24h供暖不間斷,確保各場所正常供暖。
1.2 井口附近矸石溜槽下用磚墻圍擋,用帆布包裹圍墻以上的井架,出口裝設(shè)棉布門簾。信號房和井口內(nèi)南北圍墻邊一律裝設(shè)暖氣片。要求信號房裝設(shè)玻璃窗、棉門簾。井口內(nèi)南北圍墻邊的暖氣片負責井口棚內(nèi)的供暖,最低溫控線為5℃。掃除井口處或封口盤上的積水,以免其結(jié)冰影響正常施工。專人監(jiān)護井口各吊掛設(shè)施及天輪平臺,及時處理結(jié)冰,防止掉入井下傷人或者砸壞設(shè)施。
1.3 考慮到設(shè)備操作及管理人員的取暖問題,還應(yīng)該在翻矸平臺操作翻矸處裝設(shè)暖氣片。在井口處設(shè)立攪拌站,拌和好的混凝土直接進入溜灰管。水泥庫設(shè)在拌和站和配料系統(tǒng)中間上灰斗兩側(cè)。這樣的格局避免了長距離運輸,混合料輸送效率及材料質(zhì)量有了保障。冬季在水泥庫內(nèi)裝設(shè)暖氣管路確保室溫達到5℃以上。將一容量適中的水箱安裝在攪拌站下。水箱一側(cè)連接供暖管路,攪拌混凝土時,攪拌水溫度控制在60-80℃。
1.4 為了最有效地解決施工材料質(zhì)量,將暖料棚設(shè)在與料場相距10~15m遠的方位,棚內(nèi)地板和墻體都安裝供暖管路。暖料棚內(nèi)原材循環(huán)利用,每結(jié)束一段高盡快補充,確保材料供應(yīng)充足。
1.5 由于混凝土裝罐系統(tǒng)長度大,為防止溜灰管輸料產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象,采用底卸式吊桶下料,在井口以下大約10~12m處設(shè)置一個工作平臺,將底卸吊桶放在該平臺上裝混凝土,然后用絞車送至工作面。這樣能底卸吊桶不出井口,降低整個攪拌系統(tǒng),從而大大提高了保溫質(zhì)量。
2 立井快速施工的措施
2.1 采取合理的施工工藝和技術(shù)措施是立井快速施工的基本前提。比如,提高施工設(shè)備的機械化水平,進一步優(yōu)化施工方案,開工前做好施工組織設(shè)計,制定綜合治水和瓦斯防突措施。
2.2 采取4~5m段高傘鉆鑿巖(空邦),3~5m深孔光爆。大抓巖機裝矸、大吊桶提升、大容積底卸吊桶或管路下混凝土、現(xiàn)澆混凝土筑壁等先進工藝。
2.3 使用早強防水混凝土,引進新材料、新技術(shù),積極應(yīng)用計算機集中控制系統(tǒng)、微電腦信號傳遞系統(tǒng)及電視監(jiān)控系統(tǒng),提高作業(yè)質(zhì)量的同時保證施工安全。
2.4 推行人本管理模式,以目標控制為前提,針對參建人員開展安全教育和專業(yè)培訓,提高人員素質(zhì)。
3 煤礦大直徑立井施工技術(shù)
3.1 巖破碎帶施工井筒施工。大直徑的深立井穿過圍巖破碎帶或巖性較差等不良地質(zhì)帶時,對于巖性較差等不良地層不能使用合裝藥,以免合裝藥爆破對井筒圍巖的破壞,從而保證圍巖穩(wěn)固。另外,要控制好掘進段高,采用錨噴或網(wǎng)錨噴聯(lián)合支護來避免圍巖長時間暴露。如有必要,也可設(shè)置鋼井圈聯(lián)合支護,確保不穩(wěn)定地段安全施工。
3.2 深立井施工。深立井大都存在地溫高、瓦斯大及地壓大的問題。要在地面設(shè)置大功率防爆局扇配大直徑玻璃鋼風筒向工作面加強通風,稀釋井下瓦斯?jié)舛群徒档途颅h(huán)境溫度。針對深立井地壓大的特點,采取“先讓后抗”的施工原則。采用錨網(wǎng)噴、安設(shè)井圈或預(yù)應(yīng)力錨索與鋼筋混凝土聯(lián)合支護。為了提高井壁混凝土的強度等級和井壁配筋率,混凝土井壁還須加厚,同時要將適量的早強防滲密實劑添入井壁混凝土中,以確保施工安全。井筒基巖段必須嚴格按照“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則逐步開展施工活動,嚴防水患或瓦斯突出等事故發(fā)生。部分井筒基巖段的井筒涌水量大,為提高現(xiàn)場施工的安全系數(shù),可采取地面預(yù)注漿封水措施,借助風泵排掉作業(yè)面的積水,再通過矸石吊桶裝矸帶水上井。同時要將移動截水槽裝設(shè)在模板上方,以免井壁淋水滲入模板破壞井壁混凝土的質(zhì)量。
4 結(jié)束語
隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展,應(yīng)不斷滿足提高煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平,尤其是提高深部煤層開采建井技術(shù)水平。在提高立井施工技術(shù)水平的過程中我們要特別重視機械化設(shè)備的配套應(yīng)用,必須加大投入,科學管理,克服以往的蠻干作風,在保證施工安全的基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新施工方法,在施工中的創(chuàng)新成果,要及時總結(jié)推廣應(yīng)用,不斷完善技術(shù)成果,全面推進煤礦立井施工技術(shù)水平。
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作者簡介:王勛章(1961-),男,陜西西安人,1986年西安礦業(yè)學院畢業(yè),陜西煤炭建設(shè)公司礦建高級工程師、礦山一級建造師、注冊安全工程師,從事煤礦井巷工程施工及煤礦通風管理工作。
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