怡盛元礦反井掘進盲豎井實踐

郭子文

（新巴爾虎右旗榮達礦業(yè)有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

1 工程概況

由于對產(chǎn)能需求的不斷提升，在保障原有生產(chǎn)井口生產(chǎn)不間斷的前提下，怡盛元礦決定對其一采區(qū)48號提升井進行盲豎井延伸。

怡盛元礦一采區(qū)由6號、48號、76號、40號4個提升井及兩個回風井組成，現(xiàn)需將48號提升井盲豎井由401m標高延伸至278m標高，段高為30m，對于生產(chǎn)井口進行豎井延伸工程存在的最大問題就是延伸過程中對生產(chǎn)的影響以及在下掘豎井過程中上部生產(chǎn)作業(yè)對下部掘進工程造成的安全隱患。現(xiàn)針對以上問題，做出如下方案解決。

2 方案制定

由于盲豎井延伸工程需要在生產(chǎn)井筒的下方進行，受到許多復雜條件的制約，在不耽誤48號井產(chǎn)能的前提下，綜合比較了多種方案，確定了如下延伸方案。

將整個盲豎井延伸分為兩個步驟施工，第一段由6號井371m中段施工巷道至48號井盲豎井井筒下方，從371m標高向下掘井至278m標高。第二段在371m標高反掘豎井施工至401m標高，如圖1。

施工工序如下：①利用6號井371m中段施工平巷至48號井盲豎井位置作為延伸中段。②利用現(xiàn)有天井改造后作為聯(lián)絡井，將電纜從48號井聯(lián)絡井地井口傳導至371m中段，并在48號井盲豎井下方布置豎井延伸設(shè)備。③在留設(shè)的保安巖柱下將48號井盲豎井從371m標高延伸至278m標高，并施工15m井底水倉。④每隔30m施工一單向馬頭門，同時將井筒鑄壁。⑤豎井下掘完成后，在延伸中段盲豎井井口構(gòu)筑封口盤。⑥在48號井盲豎井371m標高自下向上反掘豎井至401m標高。⑦反井完工后，自上向下刷大井口斷面至標準規(guī)格。⑧拆除封口盤，進行48號井盲豎井的井筒設(shè)備安裝工作，至此完成48號井盲豎井延伸工程。

3 盲豎井延伸施工組織

3.1 豎井延伸穩(wěn)車的布置

與地表施工不同的是，地面施工可以設(shè)置十臺以上的絞車來進行豎井掘進，達到多面布置，而井下盲豎井延伸豎井受限于空間及施工難度的問題，要在安全的前提下盡量減少布置穩(wěn)車數(shù)量，故本工程需要布設(shè)一些特殊設(shè)施來達到減少穩(wěn)車的目的。

在延伸工程中，利用吊盤繩來兼做吊桶的穩(wěn)繩，可以省去一部穩(wěn)繩穩(wěn)車。

在盲豎井井壁上每隔8m向井壁打錨桿用來掛設(shè)風水管路。為減輕風水管的重量，均采用PVC阻燃管。并將管路牢固綁扎在井壁上，防止吊桶升降過程中剮蹭。

對于重量較輕、懸掛張力較小的豎井設(shè)施，可以采用小型電動絞車代替穩(wěn)車，從而達到減小空間占用的目的。

綜合以上措施，本方案僅利用3臺5t穩(wěn)車就可以完成豎井下掘設(shè)備穩(wěn)定布設(shè)的目的。

3.2 反向掘進小規(guī)格天井

從6號井371m中段向上施工規(guī)格為1.5m×2.0m的天井，天井總長度為10.5m，再從上到下進行天井刷大至豎井井筒標準規(guī)格。在天井向上掘進前將48號井盲豎井原井底水倉水排凈，并將淤泥清理干凈再行施工。在施工過程中嚴格控制裝藥量，防止破壞豎井井壁，并用鋼筋打入井壁以架設(shè)作業(yè)平臺，除需嚴格遵守安全規(guī)程外還做出以下特殊要求。

①反掘天井過程中放炮必須進行雙向警戒。②天井作業(yè)到距離盲井水倉底5m處時，需及時通知工程技術(shù)人員進行測量校正以保證貫通精度。

圖1 盲豎井延伸示意圖

3.3 硐室及其他輔助工程的施工措施

由于利用6號井371中段平巷進行豎井延伸，其優(yōu)點是整個豎井延伸施工過程中可以形成自己獨立的掘進系統(tǒng)，對于其它生產(chǎn)工作面影響極小。

但是為了形成自己的獨立系統(tǒng)，必須開設(shè)一些輔助硐室來配合豎井延伸過程中的提升系統(tǒng)，如提升硐室、繩道及材料堆放硐室。

（1）提升硐室規(guī)格為6m×8m×2.8m，其頂部采用三心拱設(shè)計來加強斷面支撐力，噴砼強度為C25錨網(wǎng)噴砼，提升機用電從48號井通過聯(lián)絡井拉設(shè)電纜至提升硐室。

（2）材料硐室規(guī)格為6m×3m×2.4m，頂部采用三心拱斷面，噴砼強度為C20。

（3）繩道規(guī)格為13m×1.5m×1.6m，傾角為23°，采用C20噴砼支護。

3.4 盲豎井掘進廢石運輸

盲豎井延伸工程整體工程開鑿立方量為2032.84m3，巖石屬于中等硬度巖石，膨脹系數(shù)按照1.4計算，膨脹后總廢石體積為2032.84×1.4=2845m3，在6號井371m中段原有2號礦體采場存在接近150m長采空區(qū)，空區(qū)立方量為13000m3，足夠?qū)⒚へQ井下掘產(chǎn)生的廢石充填至空區(qū)。運輸設(shè)備采用無軌自卸式膠輪車，運輸距離為260m，充填口采用橫撐鋼梁支架，并設(shè)置膠輪車阻車器。

3.5 馬頭門尺寸的確定

由于48號盲豎井為罐籠井，罐籠井井筒與馬頭門連接部分的斜面有效高度，主要是取決于本井口所需下放材料的長度，以下放最長材料進入井底車場巷道為準，有效高度（軌面到斜面頂端的凈高）H=Lsinα-Btanα。

L-豎井下放最長材料長度。

B-可懸掛材料點的周邊井壁直徑或全長。

α-需下放材料與水平面的夾角。

根據(jù)井口實際施工情況，下放最長材料按照6m計算，可推算馬頭門仰角為20°，有效高度為3.5m，如圖2所示。

圖2 馬頭門示意圖

4 結(jié)語

針對怡盛元礦的施工條件，選用適宜的豎井延深方案，為本次盲豎井延伸工程順利竣工奠定了良好的基礎(chǔ)。在延伸工程施工過程中，因地制宜的選用了一些特殊施工方案，成功的解決了延伸工作中遇到的難點問題。

實踐證明，這些施工方案是切實可行的，取得了預期的效果，從而確保了怡盛元礦48號井盲豎井延伸工程的順利完成。