某金礦簡易巷道快速封閉組合板墻技術的研究與應用

丁明飛

(山東黃金集團青海山金礦業有限公司， 青海 都蘭 816101)

1 前言

隨著礦山的發展，井下巷道施工工程越來越多，廢舊巷道也是越來越多，但對于廢舊巷道的處理也要慎重。部分確定沒用巷道或者留存會有危險的巷道，可以采用永久性封閉措施進行封閉，此種封閉工藝基本采用加氣砌塊磚墻進行封閉，或者采用更加堅固的混凝土澆筑進行封閉。部分暫時不用巷道，如物料硐室、天井通道、臨時水倉、調車硐室等，則需采用臨時性封閉，往往采用加氣砌塊磚進行臨時封閉，便于使用時拆除。而巷道中還有一部分巷道，由于特種原因，需要在特定時間點進行封閉，需要及時打開使用，并且封閉后效果達到隱蔽效果。在青海山金礦業某礦山20中段運輸巷處，需要在檢查時間進行封閉，檢查結束后開啟進行運輸作業。頻繁的封閉開啟導致了作業施工困難，物料浪費嚴重等現象，所以如何應用一種簡易的快速封閉技術成為研究的難題。

隨著對巷道進行快速封閉研究的深入，現有的做法是采用加氣砌塊磚進行封閉，封閉后進行噴漿處理，這種做法需要材料較多，人員較多，且工期長，尤其對經常性封閉工程，造成材料浪費且無法做好快速封閉的效果。針對這一問題，采用一種簡易巷道快速封閉組合板墻技術，并在施工地點進行了實驗和應用。

2 施工工藝

現階段由于需要進行安全設施設計整改驗收，礦山20中段運輸巷及斜坡道口需要進行經常性的封閉，傳統封閉方式浪費人力物力，且多次噴漿，撤出后材料損壞嚴重，故對此封閉方式進行了技術改造，研究出一種簡易巷道快速封閉組合板墻技術。

此項技術的設計原理是根據項目的目標、方法，為達到隱蔽封閉的目標，改變封閉的方式方法，將加氣砌塊磚加噴漿的一次性物料組合轉變為一種新型的組合板墻加噴漿的永久性物料組合，同時針對不同的難度系數進行技術改造和適應，最終通過不同的材料、工藝實驗得出最優的組合，達到目標效果。具體工藝如下：

(1)按照封閉原理，進行新材料新工藝改造。首先，棄用加氣砌塊磚材料，改用鋼材、木板、金屬網、土工布組合材料作為門面。根據以往具體施工經驗，鋼材尤其是大規格槽鋼和工字鋼的強度及耐腐蝕性滿足此次工藝改造的要求，此次封閉巷道規格為3.8m×3.5m，規格相對較大，采用的鋼材為16b槽鋼，既滿足了組合板墻的強度要求，同時又將組合板墻的自重降到最低，保證門的開閉正常，不會破壞連接件，達到永久材料的性能。鋼材做框架，需要木板的固定和內件連接作用，同時木板較輕，滿足了組合板墻的自重要求，但是木材的防火性能差，不利于安全保證，故需在木板連接完成后對木板進行噴漿處理，木板上固定螺紋金屬網和土工布，為100mm噴漿掛墻做好準備。因為工藝的最后一步為噴漿，傳統工藝中噴漿非常簡單，100mm噴漿料很容易掛住，能夠保持良好的工藝性能，但是改造后的組合板墻若無金屬網和土工布的話，只憑木板的黏合力無法掛住100mm的噴漿體，最終會導致噴降體厚度達不到設計標準或隨時脫落，故在木板上固定螺紋金屬網，覆蓋土工布進行噴漿，達到了傳統工藝掛漿的效果。

(2)安裝門框和合頁，保證封閉板墻的轉動，保證封閉時嚴絲合縫，打開時確保鏟運機等設備運行。門框選用配套的鋼材框架，即16b槽鋼，按照巷道規格進行加工制作。巷道四周需提前進行鑿巖機打眼，打20組，每組兩個，呈外八字形態，眼深400mm，采用φ36mm圓鋼進行固定。將加工好門框與圓鋼進行焊接，要求焊接必須牢固，焊接接觸點不低于50mm，焊接后進行強度試驗，達到標準后焊接工作結束，進行下一步的合頁安裝和開關門試驗，達到靈活有效長久的效果后進行噴漿定型。

(3)巷道封閉的最關鍵技術在于噴漿，噴漿工藝能夠保證封閉的隱蔽性，同時噴漿體的顏色與巷道顏色差別不大，噴漿厚度根據設計要求為100mm，保證了強度要求也滿足了隱蔽性要求。而新型組合板墻封閉技術，需要進行兩次噴漿，一次是將板墻門組織提前噴漿，保證了大部分的噴漿工作提前完成，其他噴漿在需要封閉時，直接封閉組合板墻后，局部連接縫處、門框處及板墻四周的巷道壁進行少量噴漿，提高封閉效率，減少噴漿浪費。注意最后一次噴漿必須全部進行無死角噴漿，之前的板墻提前噴漿處也需要薄薄噴上一層水泥漿，達到整體性的工藝效果，保證封閉質量。

根據斜坡道現場規格3.8m×3.5m，根據坑卡規格2m×2.3m，留出《金屬非金屬礦山安全規程》要求的最小安全間距，每邊留出600mm的安全間距后，得出封堵門規格確定為3.2m×2.9m。即能夠達到快速封堵的要求，又能保證將來坑卡運輸順利通過，又符合國家標準[1]。

活動門檻制作如圖1所示。

圖1 活動門檻制作示意圖

門扇采用16#槽鋼滿焊制作，材料量3.2×9×10=290kg。

門框采用100×100×10角鋼制作，寬×高=3 300mm×3 100mm，安裝完成后，根據門扇下方空間，制作安裝活動門檻，材料量3.3×4×15=200kg。

門面采用20mm木板，并焊接三層φ12 mm圓鋼，不規則布置，形成凹凸面，材料量3.2×30=110kg。

現場根據門的重量及開啟方向，安裝3組門軸合頁，門軸單獨固定，不固定在門框上。門軸直徑不小于36mm。焊后矯正，門安裝完成應轉動靈活可靠，并進行防腐。制作方法設計圖如圖2所示。

圖2 制作方法設計圖

3 新工藝優點

通過此種巷道快速封閉組合板墻的試驗應用及推廣來看，其優點為：

(1)采用活動室組合板墻，可隨時封閉，隨時打開，靈活性高；尤其是高原礦山人機工效全部降低的情況下，采用永久性、靈活性的工藝方式，降低了生產勞動強度，提高了工作效率，具有非常先進的人機工效效果。

(2)采用新式鋼材、木板、金屬網組合材料，形成一個整體，降低了材料損耗費用；新材料、新工藝的研究，往往意味著生產技術的提高，同時又能達到新的工藝性能，所有傳統材料的科學搭配和組合，形成了新型的統一整體，達到了力學平衡狀態，同時滿足了生產要求。

(3)采用合頁轉軸連接封堵門和邊框，保證了巷道的正常使用。

(4)提前噴漿。將板墻提前噴漿，保證需要封閉時直接封閉，局部連接縫處少量噴漿，提高封閉效率，減少噴漿浪費。

(5)封閉時間由原來的2個班，提高至現在的半個班，效率提高了4倍。而改造后，除了最后的噴漿設備，其他的搬運、砌筑均不需要設備，所需人員較少。

4 經濟效益 、社會效益

本項目的實施可以通過技術改造，通過一次性投入，減少以后經常性封堵成本。

原封閉技術成本：加氣砌塊磚費用1 200元，噴漿費用1.5×650=975元，人工費800元。按照封閉5次計算，成本為(1 200+975+800)×5=14 875元。工期：2個班16h。

技術優化后成本：鋼材費用2 100元，噴漿費用975元，人工費800元，只需安裝一次成本為2 100+975+800=3 875元。工期：0.5個班4h。

現在效率提高了4倍，經濟效益提高1.1萬元/個。每年封閉巷道約20個，年創經濟效益為22萬元。

社會及安全效益：由于技術的優化，提高了效率，縮短了封閉時間，降低了職工的勞動強度。同時為周邊相似礦山的巷道快速封閉技術提供借鑒作用[2]。

5 結論

簡易巷道快速封閉組合板墻技術的試驗和應用成功，給礦山帶來了良好的經濟效益，解決了傳統工藝方法采用加氣砌塊磚進行封閉噴漿做法需要材料較多，人員較多，且工期長，尤其對經常性封閉工程，造成材料浪費且無法做好快速封閉的效果的問題。提高了效率，縮短了封閉時間，降低了職工的勞動強度。同時為周邊相似礦山的巷道快速封閉技術提供借鑒作用。