簡論鐵礦工程施工中井筒施工存在的問題及施工方法

文/王康平 攀鋼集團工程技術(shù)有限公司特種工程分公司 四川攀枝花 617000

1、前言

井筒施工過程中可能會因為各種各樣的問題導(dǎo)致施工效果不佳，而針對這樣的問題采取特定的施工方法是完全可以避免的，文章就此進行分析。

2、井筒結(jié)構(gòu)

近些年來，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行各業(yè)也呈現(xiàn)出了如火如荼的發(fā)展態(tài)勢，我國的鐵礦資源地質(zhì)勘探行業(yè)也發(fā)生了天翻地覆的變化，鐵礦工程施工技術(shù)也有了非常大的提升，但是，我們不能被當前良好的發(fā)展狀態(tài)所蒙蔽，要深入其中仔細分析，不難看出我國現(xiàn)階段的鐵礦資源地質(zhì)勘探情況還遠遠達不到理想的發(fā)展狀態(tài)，施工中亟待解決的問題非常之多，因此，我們必須要高度重視起鐵礦工程中存在的諸多問題，想辦法加以解決。本文將就鐵礦工程施工中井筒凍結(jié)法施工存在的問題及施工方法進行深入的分析與探究。一般情況下，鐵礦工程中井筒斷面為圓形，井筒自上而下，可以分為三個主要的組成部分，分別是井頸、井身和井底。根據(jù)鐵礦工程中的實際需要，在井筒的井頸還會設(shè)有壁座。以下是對這三個重要的部分做出的一些詳細分析：井頸是指靠近地表的部分，井壁需要加厚的一段井筒（用于承受井架提升的動荷載及周圍建筑物的靜荷載，其深度在礦山一般為15—20m。）井身是井頸以下到罐籠出車水平（副井）或箕斗裝載水平（主井）部分，是井筒的主要組成部分。井身以下部分為井底，其深度取決于提升過卷高度、井底裝備要求和井底水窩的深度。主井（用于箕斗提運煤炭或礦石的井筒）的井底深度一般為35m—75m 不等；副井（用于人員和部分下料、提升）的井底深度一般為10m 左右；風(fēng)井的井底深度一般為4—5m。

3、問題分析

粘土層膨脹，很容易出現(xiàn)片幫、抽幫，鋼筋綁扎、模板固定之后，粘土層膨脹過快很容易造成混凝土支護厚度和強度達不到設(shè)計的規(guī)范要求，凍土?xí)S之掉入到模板鋼筋內(nèi)部，嚴重影響到混凝土的質(zhì)量以及支護厚度。比如，井幫位移量太大，很容易造成凍結(jié)管的斷裂，鹽水便會隨之泄漏，凍結(jié)壁遭到破壞，導(dǎo)致混凝土井壁抵擋不住凍土凍脹力而出現(xiàn)井壁掉皮、脫落、開裂、漏水以及淹井等等事故。

4、方法分析

要堅持先讓后抗的原則。在掘進周邊荒徑中，開切豎向卸壓槽，長度為一模段高，在井幫均勻開挖卸壓槽（槽寬×槽深×槽間距=300 ×200 ×500～700mm），其內(nèi)充填蘆葦笆當粘土膨脹時，其膨脹土流入槽內(nèi)空間，體現(xiàn)出“卸壓”的效果。加強支護強度，加密鋼筋布置，同時提高混凝土的強度，體現(xiàn)出“抗”的原則，使粘土出現(xiàn)膨脹時，能抗住膨脹壓力。在掘進方式上，最好選用臺階式的掘進方式，即組織足夠的人力和物力，配合機械的力量進行強行快速地掘進，首先要挖超前小井，保證井筒中心超前小井是低于工作面至少一米以上的，以此來避免井幫溫差過大以及井筒空氣所帶來的不必要的損害，然后再進行刷幫，將一部分壓力釋放出來。在支護方面，最佳的掘進方式便是短段掘進，小段高快速掘砌，段高控制在2m 以內(nèi)，先掘出刃腳槽坑，提前立模筑壁（中間高出的0.5～0.8m挖掘與筑壁平行作業(yè)），縮短凍土井幫暴露時間，減少位移量。為了提高混凝土的早期強度，需要在表土凍結(jié)段外壁混凝土中摻入適量的抗凍高效減水劑，保證砼的強度可以在24 小時內(nèi)達到設(shè)計值的50%以上，72 小時內(nèi)達到設(shè)計值的80%進而增強抗?jié)B性能，提高封水效果。在掘進的過程中，如果在井幫遇到一些異物，一定要及時有效地進行剔除，絕對不能讓異物擠占了井幫的空間，避免出現(xiàn)砼井壁厚度不夠的現(xiàn)象。適時調(diào)節(jié)凍結(jié)的方式，加強井筒外排凍結(jié)孔的流量，減少內(nèi)排孔凍結(jié)的流量，使總凍結(jié)流量不變，使井幫凍結(jié)溫度有所下降，減少粘土層的凍脹力，且不降低總凍結(jié)壁的厚度。加強對已經(jīng)暴露的井壁位移量的觀測力度，對粘土層的膨脹速度進行精準的掌握。在膨脹粘土層以及厚粘土層的施工過程中，如果出現(xiàn)膨脹量過大以及井幫位移過快的現(xiàn)象，可以在井幫以及砼井壁之間鋪設(shè)50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板，以緩解粘土層膨脹空間和減少低溫對混凝土強度的影響。進行凍結(jié)變形壓力、凍結(jié)壁變形、溫度、井壁鋼筋內(nèi)力等內(nèi)容的監(jiān)測工作，用科學(xué)的方法和可靠的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)施工。提前做好完全的準備工作，一定要提前準備好背板、井圈等等多種搶險物質(zhì)，一旦變形膨脹的力度超出了正常的范圍時，要及時在井幫以及井壁之間架設(shè)起型鋼井圈和背板，或者采取加厚泡沫塑料板厚度等等措施。如果井幫的位移量太大，就要每一米增設(shè)一道20 槽的鋼井圈，加強外壁支護。井圈鋪設(shè)在鋼筋外側(cè)井幫上，再澆砼以抵抗砼凝固初期來自井幫的壓力。一定要做好井幫位移量的檢測工作，在井筒的荒徑處均勻分布好四個監(jiān)測點，定時測量每一個段高，按照十字線的方向來測量直徑量，與原始的直徑進行比較，算出井幫的總位移量，同時按中線量出相應(yīng)半徑方向的位移差，得出每個點的位移量，作好記錄。嚴格控制井幫位移量不大于50mm 提前加強機械設(shè)備的檢修和維護、運轉(zhuǎn)，確保施工的正常進行。鐵礦資源是非常珍貴的礦物資源，對于我國經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展起到巨大的推動與支撐作用，鐵礦工程屬于大型工程，其中牽涉到的社會因素非常之多，每一項鐵礦工程都投入了大量的人力與物力，特別是經(jīng)濟投入是非常之多的，這就要求鐵礦工程中的每一處細節(jié)都不容忽視，不允許出現(xiàn)任何錯誤，以上是針對井筒凍結(jié)法施工中存在的問題進行的分析，并且介紹了具體的施工方法，希望能夠?qū)μ嵘F礦工程施工中井筒施工的效率有所幫助。

結(jié)語：

井筒施工過程中需要根據(jù)施工中常見的問題進行針對性的施工方式，才能夠有效的解決這樣的問題，做到這一點需要工作過程中總結(jié)記錄相關(guān)問題，提出針對性措施。