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，位于安徽省廬江縣龍橋鎮。礦山儲量為1×108t鐵礦石，年產量100×104t。主井井筒凈斷面直徑φ5.5m，掘斷面直徑φ6.2m，井口標高+88.8m，井底標高-522m，井筒深610.8m，井壁為整體澆筑混凝土支護，砼標號C25。

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

2、施工方法及工藝

根據井筒工程特點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，短段掘砌混合作業方式，二掘一砌成井4m。

2.1 鑿巖爆破

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

2.2 裝巖運輸

爆破后的矸石用HZ-6中心回轉抓巖機裝入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8t自卸式汽車運輸。

2.3 砌壁

砌壁段高4m，實現二掘一砌成井4m正規作業循環。井口1臺JS-500攪拌機攪拌混凝土，經井筒內1路φ159mm×10mm下料管下料至整體移動式液壓金屬模板內，電動振搗棒隨混凝土澆灌分層振搗。

3、施工輔助系統

3.1 提升系統

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

3.2 供電系統

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

3.3 供風系統

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

3.4 供水系統

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

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 通風系統

采用壓入式通風方式，選用1臺30kW筒局扇，配備一路500mm膠質風筒，風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，由項目部全權負責工程的開工、施工和交工等工作，項目部下設施工隊、機運段、技術組、安全組、供應組。施工隊負責井筒的掘砌作業，機運段負責設備的運轉、維護和保養，職能組負責施工技術管理、經營管理、質量管理、材料管理、后勤保障、安全檢查與監督、文明施工等工作。為適應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，實行專業工種固定工序流水作業制度，輔助工種實行“三八”作業制度。

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進深，達到國內同行業先進水平，受到業主的好評。井筒被評定為優良工程，整個施工期沒有發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、優質掘砌到底，為礦山早日建成奠定了基礎，采取的主要措施是:

第一，發揮先進鑿井設備快速高效作用。主井井筒施工配備了先進鑿井設備，由于有了這些先進設備，不僅降低了勞動強度，也提高了施工效率。如金屬模板比傳統的木板澆砼速度快，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。中心回轉抓巖機出矸速度快，比其它出矸方式效率高的多。項目部維修人員每天都對設備進行檢查保養，發現問題及時處理，而不是等設備出現故障再去修理，變被動修理為主動保養，避免設備故障對施工產生的不利影響。

第二，加強工序管理，實現正規作業循環。項目部規定了井筒掘砌各道工序的作業時間:鑿巖爆破4.5h、通風0.5h，出矸4h、清底2h、澆砼4h，二掘一砌成井4m循環時間為20h。為保證各工序時間控制在預期的目標內，每一工序均安排專人負責，及時協調解決施工中存在的問題。對沒有達到時間要求的工序，及時分析原因采取措施，想方設法縮短各工序的作業時間，從而使循環時間平均達到18小時，最快的一個循環僅需15h。

第三，嚴格按規范要求施工，確保工程質量。井筒掘進每次鑿巖時都按中線并依據巖石情況合理布置炮眼、正確裝藥爆破，不僅爆破進尺高而且井筒斷面控制在規范要求的范圍內。為保證井筒的澆砼質量，項目部制定了金屬模板澆砼作業指導書，并對作業人員進行技術交底，做到措施到位、責任到人、正確配比、加強振搗，從而使工程質量大大提高。

結語：

礦業開發是21世紀國民經濟發展的基礎產業，國民經濟發展離不開礦業開發，有礦業開發就有井巷建設，從而豎井施工技術具有推廣應用前景。豎井施工進度指標主要取決于掘進、出碴和支護個工序的時間,對于大直徑豎井而言,進一步縮短出碴和支護的時間意義更加重大。