盤龍鉛鋅礦副井延伸工程掘砌施工方法

唐運(yùn)堅(jiān)，韋永鋒，羅俊森，吳憲楚

（廣西中金嶺南礦業(yè)有限責(zé)任公司， 廣西來(lái)賓市 545900）

盤龍鉛鋅礦副井延伸工程掘砌施工方法

唐運(yùn)堅(jiān)，韋永鋒，羅俊森，吳憲楚

（廣西中金嶺南礦業(yè)有限責(zé)任公司， 廣西來(lái)賓市 545900）

摘 要：副井延伸掘砌施工復(fù)雜，安全難度較大。盤龍鉛鋅礦為了滿足上下人員的需要，決定對(duì)副井井筒進(jìn)行延伸掘砌，采用導(dǎo)井反掘先行、井筒正向擴(kuò)刷、短掘短砌的方法施工井筒，對(duì)施工方案的作業(yè)流程進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并在施工過(guò)程中采取安全措施，以保證施工作業(yè)的安全。該井筒掘砌方法取得了良好的施工效果，可為類似井筒延伸工程提供參考。

關(guān)鍵詞：井筒掘進(jìn)；導(dǎo)井反掘；正掘擴(kuò)刷；短掘短砌

1 工程概況

盤龍鉛鋅礦副井井口標(biāo)高為+64.6m，井筒掘進(jìn)斷面為長(zhǎng)×寬=3.9m×3.4m，支護(hù)厚度為250mm，支護(hù)后的凈斷面為長(zhǎng)×寬=3.4m×2.9m；井筒一期于2013年底已施工至-183m，罐籠運(yùn)行至-170m中段，副井延伸導(dǎo)井已施工至-320m中段。

2015年，為滿足人員上下需要，將副井服務(wù)中段延伸至-320m中段，井底標(biāo)高為-335m，井筒掘進(jìn)152m；井筒支護(hù)從-170m至-335m，支護(hù)165m。支護(hù)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2 施工組織方案

2.1施工總體方案

副井延伸工程采用導(dǎo)井反掘先行、井筒正掘擴(kuò)刷，短掘短砌的施工方法，施工總體方案為：第一階段為使用吊罐法完成導(dǎo)井施工后，在-220m中段井口掘進(jìn)施工硐室安裝副井正掘吊掛設(shè)施，采用短掘、短砌的施工組織方式施工-220～-335m中段井筒。第二階段將副井罐籠服務(wù)中段上移至-120m中段，在地表安裝穩(wěn)車，-170m中段安裝人員及材料提升絞車，在-220m中段井口設(shè)置承載平臺(tái)（由封口盤改造而成），采用短掘短砌的施工組織方式施工-170～-220m中段井筒。

2.2施工方法

2.2.1吊罐反井法施工導(dǎo)井

本工程導(dǎo)井反掘先行，采用吊罐反井法按井下開(kāi)拓延伸先后分段施工-220～-270m、-270～-320m段的導(dǎo)井，由安裝在井口的JD-3游動(dòng)絞車提升華-Ⅱ吊罐，人員在吊罐上進(jìn)行打眼裝藥作業(yè)，爆破碴石自落井底采用鏟運(yùn)機(jī)和礦斗車進(jìn)行裝碴運(yùn)輸。

吊罐反井法掘進(jìn)的炮孔布置、爆破參數(shù)及預(yù)計(jì)爆破效果，分別見(jiàn)圖1、表1和表2。

吊罐反井法掘進(jìn)作業(yè)方式分早、中兩班作業(yè)，正常情況下每班可完成1個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)尺2m（爆破利用率為89%），每天掘進(jìn)進(jìn)尺4.0m。

圖1　吊罐反井法導(dǎo)井炮孔布置

表1　吊罐反井法導(dǎo)井爆破參數(shù)

2.2.2井筒正向擴(kuò)刷施工

由于井筒為方形，井筒位置精度要求較高，不允許出現(xiàn)“扭角”現(xiàn)象，故宜采用正向擴(kuò)刷，并用紅外線激光投影儀下放井筒控制線，按井筒掘進(jìn)尺寸標(biāo)定斷面輪廓線。采用2臺(tái)YT-28氣腿式鑿巖機(jī)同時(shí)打眼，沿?cái)嗝孑喞€分別布置周邊眼和輔助眼，以導(dǎo)井為爆破自由面進(jìn)行鑿巖和爆破，對(duì)井筒實(shí)施正向刷大施工。

另外根據(jù)《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，在井筒擴(kuò)刷過(guò)程中必須采取兩掘一支的方法對(duì)井壁進(jìn)行噴砼支護(hù)以及時(shí)封閉圍巖，消除碴石掉落對(duì)作業(yè)人員造成的傷害。采取噴砼臨支時(shí)，將噴漿機(jī)布置在井口，利用懸吊的供風(fēng)管兼作噴砼輸料管，對(duì)已掘井壁進(jìn)行噴砼臨時(shí)支護(hù)；素噴厚度為50mm，錨網(wǎng)噴厚度為100mm，噴砼土強(qiáng)度等級(jí)為C20。

本工程正向擴(kuò)刷利用井筒上口水平安裝簡(jiǎn)易的穩(wěn)絞提升吊掛設(shè)施及封口盤，利用單層吊盤作工作盤兼作安全保護(hù)盤，自上而下采取兩掘一支的方法進(jìn)行施工，將井筒擴(kuò)刷至規(guī)定斷面尺寸。

表2　吊罐反井法導(dǎo)井爆破效果

2.3副井井筒襯砌支護(hù)施工方法及工藝

副井井壁采用C25雙層雙向鋼筋混凝土支護(hù)，為方便鋼筋的布置和安裝，采取由下往上分段集中支護(hù)的方式進(jìn)行。-220～-320m段井筒澆灌混凝土?xí)r，攪拌站布置在-220m中段井筒附近；攪拌好的混凝土由懸吊固定在井內(nèi)-220m以下的混凝土輸料管輸送至工作面入模澆注；當(dāng)-170～-220m段井筒澆灌混凝土?xí)r，攪拌站布置在-170m中段。澆灌時(shí)應(yīng)沿井圈模板采用環(huán)形分層澆灌的方法進(jìn)行操作，以防止局部受力擠壓造成模板變形或擠垮模板，每次澆灌的分層厚度不應(yīng)超過(guò)300mm，并用振動(dòng)棒振搗嚴(yán)實(shí)。

2.4提升輔助系統(tǒng)

由于副井掘砌工程量較小，井筒內(nèi)設(shè)備布置空間有限，提升輔助系統(tǒng)盡量選擇外形尺寸小、下放方便、安裝快捷的施工簡(jiǎn)易設(shè)備。副井施工-220m以下井筒時(shí)，在-220m中段馬頭門及聯(lián)道口水平安裝3臺(tái)JM-10、1臺(tái)JM-5絞車，利用上部硐室布置天輪平臺(tái)。其中1臺(tái)JM-5提升穩(wěn)車懸吊一個(gè)自制吊籃用于人員和材料上下，2臺(tái)JM-10提升穩(wěn)車懸掛一個(gè)雙層工作盤及懸吊液壓模板，1臺(tái)JM-10穩(wěn)車加一個(gè)10 t吊葫蘆懸吊Φ159mm×3.5mm混凝土輸料管，Φ65mm鋼編供風(fēng)管和Φ25膠供水管（供風(fēng)管兼作噴砼安全支護(hù)用的下料管）沿井壁打錨桿固定；動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜隨吊盤穩(wěn)繩下放。施工-170～-220m段井筒時(shí)，因-170m馬頭門不具備擴(kuò)刷條件，故在該處布置少量小型提升吊掛設(shè)施，大型設(shè)施通過(guò)地表的2臺(tái)JM-10穩(wěn)車進(jìn)行吊掛。安裝設(shè)備見(jiàn)表3。

表3　提升輔助系統(tǒng)設(shè)備安裝

3 安全措施

3.1提升輔助系統(tǒng)的安全可靠性是施工安全的保障

（1）要求設(shè)計(jì)提升輔助系統(tǒng)平面布置圖，布置空間不足則須適當(dāng)擴(kuò)幫和挑頂，保證足夠的施工安全距離。

（2）布置在地表的兩臺(tái)穩(wěn)車鋼絲繩下串不允許和罐籠提升鋼絲繩、制動(dòng)繩相互纏繞，以免影響罐籠安全運(yùn)行，同時(shí)避開(kāi)井筒內(nèi)高壓電纜。

（3）提升輔助設(shè)備安裝完成后要求通知甲方組織相關(guān)部門驗(yàn)收合格才能使用。

（4）掘砌施工每班進(jìn)班必須檢查提升輔助系統(tǒng)是否正常，有問(wèn)題的禁止施工。

3.2豎井施工防墜是安全防范重點(diǎn)

（1）井口要求設(shè)置固定或活動(dòng)的安全護(hù)欄，井筒內(nèi)作業(yè)要求系好安全帶，防止出現(xiàn)井筒墜落的危險(xiǎn)。

（2）井筒施工，鋼筋、設(shè)備、等材料下放要求必須有專用的提升容器，在井口封口盤上裝好后才允許下放，禁止無(wú)提升容器下放或在沒(méi)有作業(yè)平臺(tái)的馬頭門處下放材料。

（3）活動(dòng)井口蓋要求移動(dòng)靈活，避免多人采用人力在井口封口盤上移動(dòng)或拆除井口蓋。

（4）已施工導(dǎo)井的豎井掘砌施工，工作平臺(tái)下設(shè)置防墜網(wǎng)可有效防墜。

（5）為保證-220m承重平臺(tái)有足夠承載能力，要求平臺(tái)上鋪松木作緩沖。鏟車在-220m副井封口盤邊出渣，要求井口設(shè)一道擋車欄并懸掛安全警示牌，鏟渣時(shí)鏟車車輪禁止越過(guò)擋車欄進(jìn)入封口盤上。

3.3做好罐籠運(yùn)行和副井延伸施工交叉作業(yè)的安

全防范是關(guān)鍵

（1）組織協(xié)調(diào)相關(guān)部門及施工單位將副井罐籠上移運(yùn)行至-120m中段，罐籠制動(dòng)繩上移至-130m標(biāo)高，拆除-170m中段副井聯(lián)道內(nèi)所有信號(hào)、照明、動(dòng)力系統(tǒng)，避免副井延伸施工對(duì)罐籠運(yùn)行的影響。

（2）罐籠運(yùn)行和副井延伸施工之間設(shè)置兩道安全防護(hù)平臺(tái)隔離，保證罐籠運(yùn)行和副井延伸施工互不干擾，確保安全。

3.4施工質(zhì)量決定永久工程安全的根本

（1）井筒掘砌要求按規(guī)范采用光面爆破及合理的掘砌施工組織等方式施工，減少井壁超挖。

（2）井筒作業(yè)要求做好防水措施，特別是-220m施工硐室處的防水措施，以減少砂石、混凝土泥漿流失至井底，導(dǎo)致砌筑體的質(zhì)量下降，增加井底的清理難度。

（3）-220m施工硐室處的井筒因無(wú)巖體側(cè)向支撐力，要求加厚井壁至0.5m，以避免該處井筒出現(xiàn)受力薄弱點(diǎn)，確保井筒安全。

（4）井筒砌筑施工鋼筋幫扎好后在井筒混凝土澆筑前要求通知監(jiān)理或甲方現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，確認(rèn)合格后才允許澆筑，否則暫停施工，要求按設(shè)計(jì)整改驗(yàn)收合格后才運(yùn)行澆筑。

3.5人員管理

（1）施工要求指定相應(yīng)的安全負(fù)責(zé)人，材料、設(shè)備搬運(yùn)、吊裝要求做好安全檢查和確認(rèn)。

（2）甲方指派一名安全員掛靠施工隊(duì)進(jìn)行安全監(jiān)督工作，施工必須服從甲方管理人員、安全員在安全問(wèn)題上的正確指令。

4 結(jié) 語(yǔ)

按照上述辦法，副井延伸工程掘砌施工6個(gè)月，按預(yù)期完成了施工。縱觀整個(gè)施工過(guò)程，施工方案、技術(shù)要求及安全措到位，取得良好的施工效果，也顯示豎井掘砌延伸施工的難度，其中有以下幾點(diǎn)值得借鑒：

（1）利用現(xiàn)有中段水平，采用導(dǎo)井反掘先行、正掘擴(kuò)刷，用鏟運(yùn)機(jī)在井底出渣的方式，導(dǎo)井掘進(jìn)及井筒正掘擴(kuò)刷速度快，出渣簡(jiǎn)單、快捷。

（2）短掘短砌的施工組織可有效避免井筒過(guò)度超挖，噴砼臨時(shí)支護(hù)可提高掘砌施工安全系數(shù)。另外短掘短砌、掘砌交替施工組織形成集井筒掘進(jìn)、出碴、鋼筋安裝、立模及混凝土澆注為一體的綜合性專業(yè)施工隊(duì)伍，施工效率大大提高，

（3）測(cè)量精度要求高或需要砌筑的井筒不宜采用方形井筒，方形井筒利用率大，但不利于施工精度控制；圓形井筒斷面利用率小，但易控制測(cè)量精度，易施工。

（4）為保證影響副井罐籠運(yùn)行，須利用獨(dú)立的提升輔助系統(tǒng)施工，并上移罐籠服務(wù)中段，安裝安全防護(hù)平臺(tái)等措施，可確保副井延伸施工不受罐籠運(yùn)行影響，確保施工安全，且施工期間對(duì)副井罐籠運(yùn)送人員上下的影響可降低至最小。

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：（2016-02-17）

作者簡(jiǎn)介：唐運(yùn)堅(jiān)（1985-），男，廣西武宣人，主要從事礦山開(kāi)采工作，Email：345383200@qq.com。