金川二礦區(qū)盲副井井筒施工工藝優(yōu)化研究

李建東，張琳琳，伍晨，常偉，夏勝衍，張志浩

（金川集團(tuán)有限公司，甘肅 金昌 737100）

金川二礦區(qū)盲副井工程井筒設(shè)計(jì)掘進(jìn)直徑為7.7m，掘進(jìn)斷面46.57m3，總長(zhǎng)578.2m，井筒掘進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生廢石量極大，導(dǎo)致井筒掘進(jìn)速度緩慢，影響到深部開(kāi)采工程施工建設(shè)總進(jìn)度。需采取相關(guān)措施，提高井筒施工效率。

隨著井筒深度增大，井筒和鉆孔硐室貫通后，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量鉆孔硐室聯(lián)絡(luò)道底板標(biāo)高+1103.5m，鉆孔硐室聯(lián)絡(luò)道長(zhǎng)10m，凈寬5.3m，凈高5m。決定在此處布置穩(wěn)車(chē)懸吊下滑模板[1]，提高井筒施工效率，但是，模板穩(wěn)車(chē)布置空間受限，不能滿(mǎn)足穩(wěn)車(chē)布置，需要對(duì)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行延伸和擴(kuò)幫處理后，再進(jìn)行穩(wěn)車(chē)基礎(chǔ)開(kāi)挖澆筑，最后安裝穩(wěn)車(chē)，整個(gè)施工過(guò)程難度極大。

1 硐室的布置和支護(hù)簡(jiǎn)介

1.1 硐室布置

施工硐室北側(cè)和30行盲副井井筒貫通相連，西側(cè)經(jīng)聯(lián)絡(luò)道和主斜坡道貫通鏈接，聯(lián)絡(luò)道開(kāi)口距離主斜坡道54m，硐室頂板距井口44.7m，安裝懸吊穩(wěn)車(chē)?yán)寐?lián)絡(luò)道進(jìn)行安裝，原聯(lián)絡(luò)道長(zhǎng)度10.5m、寬度4.9m，安裝穩(wěn)車(chē)需要巷道長(zhǎng)度17.5m,根據(jù)懸吊鋼絲繩出繩軌跡，需要巷道寬度9.25m,經(jīng)過(guò)對(duì)比需要對(duì)不滿(mǎn)足條件巷道進(jìn)行擴(kuò)幫和延伸施工。

1.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

延伸施工硐室采用雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)，與井筒相連開(kāi)口處利用雙層噴錨網(wǎng)+鋼筋砼支護(hù)，支護(hù)長(zhǎng)度2m，其中：錨桿規(guī)格為ф22×2250mm，緊固端采用輥壓直螺紋，樹(shù)脂藥卷全長(zhǎng)錨固，間排距1m×1m;托板規(guī)格為δ=10，S=200×200mm；每次噴射混凝土厚度均為100mm,強(qiáng)度等級(jí)C25；與井筒合茬鎖扣鋼筋混泥土支護(hù)厚度400mm,穩(wěn)車(chē)基礎(chǔ)混凝土澆筑施工強(qiáng)度等級(jí)C35。

1.3 礦壓觀測(cè)

由于前期施工在鉆孔硐室內(nèi)巖體較穩(wěn)定，推斷下一步施工該地段礦壓較為穩(wěn)定，故只需在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)巖層不穩(wěn)定處進(jìn)行標(biāo)記法觀測(cè)[2]。

2 施工方法及工藝

2.1 硐室延伸施工工藝

施工期間，施工人員從472#岔口主斜坡道進(jìn)入鉆孔聯(lián)絡(luò)道到達(dá)施工工作面，每次掘進(jìn)施前要仔細(xì)檢查封堵圍欄是否可靠，和井壁交接區(qū)域是否有危石或雜物堆放，防止施工期間墜物，打眼時(shí)根據(jù)中腰線(xiàn)畫(huà)出輪廓，布置眼位，待打眼結(jié)束后，通知井筒施工人員撤離，吊盤(pán)、管線(xiàn)起吊至聯(lián)絡(luò)道頂板以上位置，防止有矸石沖破圍欄墜落井下?lián)p壞設(shè)備及管線(xiàn)[3]。同時(shí)在斜坡道和井口設(shè)警戒，待確定井筒、鉆孔硐室聯(lián)絡(luò)道內(nèi)施工人員撤離安全區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)帶班人員清點(diǎn)完人數(shù)后，電話(huà)通知爆破員裝藥，首先對(duì)墻部進(jìn)行爆破，爆破完后找完頂進(jìn)行拱部爆破，每次爆破完首先清理和井壁交接區(qū)域矸石，檢查圍欄是否有損壞如有損壞及時(shí)修復(fù)，然后電話(huà)通知撤除警戒，爆破完成后硐室及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。以此進(jìn)行爆破掘進(jìn)支護(hù)至7m結(jié)束。出矸時(shí)要確保拱部支護(hù)不受影響，同時(shí)采取單體液壓支柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，使用單體液壓支柱時(shí)要穿鞋帶帽防止歪倒，然后根據(jù)巷道輪廓線(xiàn)找夠巷道設(shè)計(jì)尺寸，再進(jìn)行打錨桿掛網(wǎng)、噴漿，支護(hù)完成以后進(jìn)行下一掘進(jìn)循環(huán)[4]，見(jiàn)圖1所示。

圖1 硐室工程支護(hù)斷面圖

2.2 硐室擴(kuò)幫刷大施工

待硐室延伸施工結(jié)束后，對(duì)照穩(wěn)車(chē)布置圖對(duì)需要擴(kuò)幫區(qū)域進(jìn)行刷大支護(hù)，確保穩(wěn)車(chē)的安裝不受空間限制，穩(wěn)繩和硐室?guī)筒堪踩嚯x符合要求[5]。具體擴(kuò)幫部位見(jiàn)圖2和圖3所示。

圖2 擴(kuò)幫示意圖

圖3 擴(kuò)幫后與原施工圖對(duì)比圖

2.3 鑿巖和爆破作業(yè)方式

（1）鑿巖作業(yè)

選用天水風(fēng)動(dòng)工具廠(chǎng)生產(chǎn)的YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)鉆眼。炮眼布置：采用水平楔形掏槽，當(dāng)巖石較穩(wěn)定時(shí)周邊眼眼距按照爆破圖表要求布置，見(jiàn)圖4、圖5和圖6所示。當(dāng)巖石不穩(wěn)定時(shí)（即在通過(guò)不良巖層時(shí)）周邊眼眼距控制在300mm以?xún)?nèi)，采用隔眼裝藥。周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)為單段空氣柱裝藥，其余炮眼為反向不偶合裝藥。

圖4 炮孔平面布置圖

圖5 炮孔正剖面圖

圖6 炮孔側(cè)剖面圖

（2）爆破作業(yè)

起爆器材：起爆雷管選用1-5號(hào)段非電導(dǎo)爆毫秒延期雷管，傳爆雷管為火雷管，炸藥選用巖石乳化炸藥，規(guī)格為φ32mm，長(zhǎng)355mm，重量300g。

起爆系統(tǒng)：人員撤到安全距離設(shè)好警戒后由放炮員引著導(dǎo)火索，起爆火雷管。

3 與井筒鏈接合茬施工工藝

原按井筒澆筑施工措施澆筑至聯(lián)絡(luò)道底板位置時(shí)，按照安裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)架設(shè)聯(lián)絡(luò)道井筒合茬碹股[6]，預(yù)留聯(lián)絡(luò)道口方便后期安裝，并按處制定安裝穩(wěn)車(chē)圖紙預(yù)留梁窩，待澆筑完后拆除至該段時(shí)，利用吊盤(pán)安裝鋼梁并形成平臺(tái)，同時(shí)做好安全防護(hù)工作，具體安裝見(jiàn)安裝施工措施。附合茬部位碹股加工布置圖7。

4 安全技術(shù)措施

4.1 頂板管理方法

施工之前工人必須明確詳細(xì)的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式和工藝方法、空頂距等有關(guān)頂板管理規(guī)定，杜絕盲目蠻干；安全檢查人員要及時(shí)巡回檢查工作面的安全情況，發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)告班組長(zhǎng)和跟班干部，并及時(shí)采取措施或下令停止作業(yè)，撤離危險(xiǎn)區(qū)。堅(jiān)決制止違章作業(yè)，違章指揮，禁止蠻干、瞎干。推行正規(guī)循環(huán)作業(yè)和工序管理，實(shí)行科學(xué)管理，加快工作面推進(jìn)速度，改善頂板狀況；保證支護(hù)材料合格有效,施工期間必須使用單體液壓支柱作為臨時(shí)支護(hù)，確保施工頂板安全；遇巖體破碎等地質(zhì)條件變化時(shí)，要及時(shí)采取縮小錨桿間排距、加掛金屬網(wǎng)、增大噴漿厚度、使用錨索、或使用剛性支架等形式以加強(qiáng)支護(hù)，并制定專(zhuān)門(mén)的技術(shù)安全措施。

4.2 爆破管理

每次打眼前必須清除工作面的浮矸、活矸，看好中腰線(xiàn)，點(diǎn)好眼位，方可打眼，嚴(yán)禁套殘眼和打干眼；放炮員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練，經(jīng)考試合格后持證上崗，并依據(jù)放炮有關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行火工品的領(lǐng)用、保管及放炮；裝藥前應(yīng)將炮眼內(nèi)巖粉吹盡，應(yīng)用木制炮桿輕輕推進(jìn)藥卷，不得沖撞[6]。裝藥后雷管腳線(xiàn)應(yīng)懸空放好，嚴(yán)禁扭曲、彎折；裝藥時(shí)，起爆雷管的腳線(xiàn)懸空，嚴(yán)禁腳踩腳線(xiàn)，防止踩斷炮線(xiàn)而造成瞎炮，對(duì)封泥不足或不嚴(yán)的炮眼嚴(yán)禁放炮；放炮后必須由班長(zhǎng)和放炮員全面檢查工作面情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)入工作面工作；如出現(xiàn)放炮不響，必須等30分鐘后，方可進(jìn)入工作面查找原因。

5 結(jié)論

（1） 本文通過(guò)分析盲副井工程井筒目前施工現(xiàn)狀，結(jié)合周邊現(xiàn)有工程，提出在井筒和鉆孔硐室貫通處布置穩(wěn)車(chē)懸吊下滑模板，極大提高了井筒施工效率；

（2） 研究提出了硐室與井筒鏈接合茬施工工藝，提出頂板管理、爆破管理、通風(fēng)管理及防墜管理等施工安全措施等，確保了施工過(guò)程的安全。