金屬礦山豎井快速施工的措施

文/ 朱廣斌 煙臺金邦冶金工程咨詢有限公司 山東煙臺 264002

1、工程簡況

某鐵礦是股份制民營企業(yè)，位于安徽省廬江縣龍橋鎮(zhèn)。礦山儲量為1×108t鐵礦石，年產(chǎn)量100×104t。主井井筒凈斷面直徑φ5.5m，掘斷面直徑φ6.2m，井口標(biāo)高+88.8m，井底標(biāo)高-522m，井筒深610.8m，井壁為整體澆筑混凝土支護(hù)，砼標(biāo)號C25。

主井井筒圍巖主要是粗安巖、粉砂巖、粗安斑巖和泥質(zhì)粉砂巖，圍巖除局部破碎外完整性較好，巖石質(zhì)量中等-良好，f系數(shù)為10～12。主井的水文地質(zhì)條件簡單，井筒實際涌水量為5.68m3/h。

2、施工方法及工藝

根據(jù)井筒工程特點(diǎn)以及對井筒施工速度的要求，井筒施工方法采用普通鉆爆法，短段掘砌混合作業(yè)方式，二掘一砌成井4m。

2.1 鑿巖爆破

采用FJD-6型豎井鉆機(jī)鑿巖打眼，炮眼深度4.3m，非電導(dǎo)爆管雷管起爆乳化炸藥爆破，爆破進(jìn)尺一般在4m左右。

2.2 裝巖運(yùn)輸

爆破后的矸石用HZ-6中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)裝入3m3矸石吊桶，利用JKZ-2.8x2.2提升絞車提至井口倒入矸石倉，通過東風(fēng)8t自卸式汽車運(yùn)輸。

2.3 砌壁

砌壁段高4m，實現(xiàn)二掘一砌成井4m正規(guī)作業(yè)循環(huán)。井口1臺JS-500攪拌機(jī)攪拌混凝土，經(jīng)井筒內(nèi)1路φ159mm×10mm下料管下料至整體移動式液壓金屬模板內(nèi)，電動振搗棒隨混凝土澆灌分層振搗。

3、施工輔助系統(tǒng)

3.1 提升系統(tǒng)

選用Ⅴ型鋼管鑿井井架，1臺JKZ-2.8x2.2提升機(jī)提升3m3吊桶作為主提，用于矸石提升;1臺JT-1.6提升機(jī)提升2m3吊桶作為副提，用于人員、材料上下。

3.2 供電系統(tǒng)

在井口附近建了一個臨時配電所，將礦供10kV高壓進(jìn)行變壓。為滿足施工需要，結(jié)合所選用的施工設(shè)備，供電電壓高壓為6kV，低壓為380V。

3.3 供風(fēng)系統(tǒng)

在井口附近自建臨時空壓機(jī)站，安裝了2臺OPT-307型和1臺VW-22/7型壓風(fēng)機(jī)，通過井筒懸吊的一路φ159mm×6mm無縫鋼管向井下供風(fēng)。

3.4 供水系統(tǒng)

施工用水取自井口附近的梅莊水庫。在水庫里安裝1臺7.5kW潛水泵通過一路φ108mm×6mm無縫鋼管向井下供水。

3.5 排水系統(tǒng)

井筒涌水采用工作面潛水泵※吊盤水箱※臥泵接力排水方式進(jìn)行排水，即在工作面擺放1臺7.5kW潛水泵向吊盤水箱排水，利用安裝在吊盤上層盤的1臺D25-50×10型臥泵，通過井筒一路φ108mm×6mm排水管排至地表。

3.6 通風(fēng)系統(tǒng)

采用壓入式通風(fēng)方式，選用1臺30kW筒局扇，配備一路500mm膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)筒用錨桿固定在井壁上。

4、施工組織管理

主井工程施工實行項目法管理，由項目部全權(quán)負(fù)責(zé)工程的開工、施工和交工等工作，項目部下設(shè)施工隊、機(jī)運(yùn)段、技術(shù)組、安全組、供應(yīng)組。施工隊負(fù)責(zé)井筒的掘砌作業(yè)，機(jī)運(yùn)段負(fù)責(zé)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)和保養(yǎng)，職能組負(fù)責(zé)施工技術(shù)管理、經(jīng)營管理、質(zhì)量管理、材料管理、后勤保障、安全檢查與監(jiān)督、文明施工等工作。為適應(yīng)井筒快速施工的要求，井下直接工分鑿巖班、出矸班和砌壁班三班作業(yè)，實行專業(yè)工種固定工序流水作業(yè)制度，輔助工種實行“三八”作業(yè)制度。

5、施工工期

主井井筒從破土動工到井筒下掘到底，井筒施工期為5個月，其中最快施工速度為一個月183m進(jìn)深，達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平，受到業(yè)主的好評。井筒被評定為優(yōu)良工程，整個施工期沒有發(fā)生一起重傷以上的安全事故。

6、主要措施

該主井井筒快速、安全、優(yōu)質(zhì)掘砌到底，為礦山早日建成奠定了基礎(chǔ)，采取的主要措施是:

第一，發(fā)揮先進(jìn)鑿井設(shè)備快速高效作用。主井井筒施工配備了先進(jìn)鑿井設(shè)備，由于有了這些先進(jìn)設(shè)備，不僅降低了勞動強(qiáng)度，也提高了施工效率。如金屬模板比傳統(tǒng)的木板澆砼速度快，金屬模板一次澆4m只要3～4h，而用木模板澆同量的砼則需要6h以上。中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)出矸速度快，比其它出矸方式效率高的多。項目部維修人員每天都對設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，而不是等設(shè)備出現(xiàn)故障再去修理，變被動修理為主動保養(yǎng)，避免設(shè)備故障對施工產(chǎn)生的不利影響。

第二，加強(qiáng)工序管理，實現(xiàn)正規(guī)作業(yè)循環(huán)。項目部規(guī)定了井筒掘砌各道工序的作業(yè)時間:鑿巖爆破4.5h、通風(fēng)0.5h，出矸4h、清底2h、澆砼4h，二掘一砌成井4m循環(huán)時間為20h。為保證各工序時間控制在預(yù)期的目標(biāo)內(nèi)，每一工序均安排專人負(fù)責(zé)，及時協(xié)調(diào)解決施工中存在的問題。對沒有達(dá)到時間要求的工序，及時分析原因采取措施，想方設(shè)法縮短各工序的作業(yè)時間，從而使循環(huán)時間平均達(dá)到18小時，最快的一個循環(huán)僅需15h。

第三，嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，確保工程質(zhì)量。井筒掘進(jìn)每次鑿巖時都按中線并依據(jù)巖石情況合理布置炮眼、正確裝藥爆破，不僅爆破進(jìn)尺高而且井筒斷面控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。為保證井筒的澆砼質(zhì)量，項目部制定了金屬模板澆砼作業(yè)指導(dǎo)書，并對作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，做到措施到位、責(zé)任到人、正確配比、加強(qiáng)振搗，從而使工程質(zhì)量大大提高。

結(jié)語：

礦業(yè)開發(fā)是21世紀(jì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開礦業(yè)開發(fā)，有礦業(yè)開發(fā)就有井巷建設(shè)，從而豎井施工技術(shù)具有推廣應(yīng)用前景。豎井施工進(jìn)度指標(biāo)主要取決于掘進(jìn)、出碴和支護(hù)個工序的時間,對于大直徑豎井而言,進(jìn)一步縮短出碴和支護(hù)的時間意義更加重大。