王凡鵬
(山東黃金礦業(萊州)有限公司三山島金礦,山東 萊州 261442)
西山礦區盲混合井設計提升能力為6000t/d,并兼作西山深部主要進風通道,其卷揚機硐室設計為-537m標高,豎井主要留設-600m、-780m、-960m、-1140m、-1170m、-1200m、-1240m中段馬頭門。盲混合井新鮮風流直接串聯地表至-600m中段進風井,經-600m中段馬頭門流入井筒內,再通過各個中段馬頭門匯入西山深部通風系統。該系統配套設施較多,工程技術復雜、工程量大、工期較長,需井筒裝備完成及溜破系統形成后盲豎井方可發揮6000t/d提升轉運能力。為提前發揮盲混合井提升能力,經過多次方案論證、現場考察和可行性分析,制定出-1140m中段臨時卸載系統施工方案,以確保盲混合井裝備完成后每天能達到1000t至2000t提升能力。
根據西山礦區-1140m中段現有工程分布狀況,得出結論:巖石比較堅硬、完整,無大的構造及裂隙,無淋水屬中等穩固圍巖。然后對臨時裝卸載系統標高進行定位:根據箕斗裝載點在-1140m水平標高、反扇形砸門尺寸、液壓啟動裝置及卸載溜槽尺寸,考慮箕斗19m3容積及卸載坑廢石自然安息滑落角度,反向推算出格篩安裝水平標高為-1136.00m,通過調整上行道坡度,滿足重車上行及空車下行?;啡莘e為19m3,為防止每次上料廢石超出箕斗容積,造成廢石溢流,設計卸載坑體積為箕斗容積的85%。結合-1140m中段井下實際鏟裝運現狀,為達到每天1000t至2000t提升轉運能力,需增加兩個存料硐室以滿足快速上料需求。(見圖1、2)
上行道及存料硐室施工前,先對盲混合井井壁可能受沖擊側進行樹脂錨桿、掛網噴漿二次加固,確保井筒因震動造成影響。因卸載硐室及溜槽靠近盲混合井井筒,溜槽還需與盲混合井人行繞道進行貫通,傳統鑿巖爆破破壞性大、危險系數高、不能滿足施工需求。上行道及存料硐室施工完成后,根據現場圍巖性質進行卸載硐室及卸載坑施工:因卸載硐室離井壁設計最小距離1.40m,先1*1m小斷面將卸載硐室掘進到位,硐室兩幫需擴刷各1.2cm至1.5m厚,頂板需擴刷約3m厚。為減少井壁受損,采用多打眼,打密眼,裝膨脹碎石粉先將擴刷部分原巖膨脹開裂,再用風鎬剔除,使卸載硐室達到設計規格。硐室擴幫、壓頂眼的層間距和排間距最多20cm,眼深1.2m。每次只膨脹一層眼。打眼結束后,用風槍將眼吹干凈,現場攪拌碎石粉,灌入眼中,眼口采用炸藥箱紙封堵。由里到外逐層打眼膨脹開裂原巖。卸載坑施工過程中,使用淺孔鉆機施工掏槽眼與井壁側人行繞道透開,人工出渣方式確保無散落碎石至盲混合井井筒內。做好井筒防護,采取人工風鎬破碎混凝土井壁,安裝臨時溜槽將破碎后混凝土放置到箕斗內,確保井壁與人行繞道安全貫通(見圖3)。

圖1 -1140m中段臨時卸載系統平面圖

圖2 溜槽三視圖

圖3 卸載坑、溜槽、井壁剖面位置示意圖
卸載硐室及配套溜槽施工完成后,在溜槽內安裝預先加工好的襯板及放礦漏斗,在-1140m盲混合井人行繞道透口處安裝反扇形放礦砸門及液壓裝置,最后在-1136m水平標高安裝3塊孔徑35*35mm,尺寸3120*1560*300mm格篩,并在-1136m水平標高安裝信號控制系統,通過信號系統控制,當箕斗??吭?1140m水平標高時,通過信號控制打開放礦砸門,廢石自然流入箕斗內,然后進行提升。在-1144m水平標高箕斗側沿馬頭門方向,搭建臨時粉礦回收平臺,散落的粉礦流入搭建的42°接渣槽匯入平臺,通過梯子間人工進行粉礦回收(見示意圖)。
西山礦區盲混合井-1140m中段臨時裝卸載系統投入使用后,通過-1140m中段無軌設備經上行道,將廢石運至存料硐室進行破碎或存放,經鏟運機二次裝載至卸載坑格篩上,通過信號控制系統啟動反扇型閘門,將廢石流入箕斗內,通過盲混合井提升至-575m水平,經卸礦站卸載至-600m中段電機車,經-600m中段有軌運輸巷運至新立主混合井提升至地表。目前該系統正常運行,每天提升廢石量完全滿足-1140m中段開拓廢石量,自投入使用以來累計提升廢石量 7480m3(20795t)。

圖4 1144m水平標高盲混合井井筒示意圖
西山礦區盲混合井-1140m中段臨時裝卸載系統的順利完工,使盲混合井提前2至3年發揮提升能力,徹底緩解了-1140m中段廢石提升及轉運壓力,緩解了西山深部斜坡道運輸壓力、加快深部資源開發,大幅度降低生產費用,同時也為類似盲豎井提前具備提升能力有了現實依據和技術支撐,為后續類似工程打下了基礎。