金川二礦區盲副井井筒施工工藝優化研究

李建東，張琳琳，伍晨，常偉，夏勝衍，張志浩

（金川集團有限公司，甘肅 金昌 737100）

金川二礦區盲副井工程井筒設計掘進直徑為7.7m，掘進斷面46.57m3，總長578.2m，井筒掘進過程中產生廢石量極大，導致井筒掘進速度緩慢，影響到深部開采工程施工建設總進度。需采取相關措施，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，現場實際測量鉆孔硐室聯絡道底板標高+1103.5m，鉆孔硐室聯絡道長10m，凈寬5.3m，凈高5m。決定在此處布置穩車懸吊下滑模板[1]，提高井筒施工效率，但是，模板穩車布置空間受限，不能滿足穩車布置，需要對聯絡道進行延伸和擴幫處理后，再進行穩車基礎開挖澆筑，最后安裝穩車，整個施工過程難度極大。

1 硐室的布置和支護簡介

1.1 硐室布置

施工硐室北側和30行盲副井井筒貫通相連，西側經聯絡道和主斜坡道貫通鏈接，聯絡道開口距離主斜坡道54m，硐室頂板距井口44.7m，安裝懸吊穩車利用聯絡道進行安裝，原聯絡道長度10.5m、寬度4.9m，安裝穩車需要巷道長度17.5m,根據懸吊鋼絲繩出繩軌跡，需要巷道寬度9.25m,經過對比需要對不滿足條件巷道進行擴幫和延伸施工。

1.2 支護設計

延伸施工硐室采用雙層錨網噴支護，與井筒相連開口處利用雙層噴錨網+鋼筋砼支護，支護長度2m，其中：錨桿規格為ф22×2250mm，緊固端采用輥壓直螺紋，樹脂藥卷全長錨固，間排距1m×1m;托板規格為δ=10，S=200×200mm；每次噴射混凝土厚度均為100mm,強度等級C25；與井筒合茬鎖扣鋼筋混泥土支護厚度400mm,穩車基礎混凝土澆筑施工強度等級C35。

1.3 礦壓觀測

由于前期施工在鉆孔硐室內巖體較穩定，推斷下一步施工該地段礦壓較為穩定，故只需在施工過程中發現巖層不穩定處進行標記法觀測[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#岔口主斜坡道進入鉆孔聯絡道到達施工工作面，每次掘進施前要仔細檢查封堵圍欄是否可靠，和井壁交接區域是否有危石或雜物堆放，防止施工期間墜物，打眼時根據中腰線畫出輪廓，布置眼位，待打眼結束后，通知井筒施工人員撤離，吊盤、管線起吊至聯絡道頂板以上位置，防止有矸石沖破圍欄墜落井下損壞設備及管線[3]。同時在斜坡道和井口設警戒，待確定井筒、鉆孔硐室聯絡道內施工人員撤離安全區域，現場帶班人員清點完人數后，電話通知爆破員裝藥，首先對墻部進行爆破，爆破完后找完頂進行拱部爆破，每次爆破完首先清理和井壁交接區域矸石，檢查圍欄是否有損壞如有損壞及時修復，然后電話通知撤除警戒，爆破完成后硐室及時進行支護。以此進行爆破掘進支護至7m結束。出矸時要確保拱部支護不受影響，同時采取單體液壓支柱進行臨時支護，使用單體液壓支柱時要穿鞋帶帽防止歪倒，然后根據巷道輪廓線找夠巷道設計尺寸，再進行打錨桿掛網、噴漿，支護完成以后進行下一掘進循環[4]，見圖1所示。

圖1 硐室工程支護斷面圖

2.2 硐室擴幫刷大施工

待硐室延伸施工結束后，對照穩車布置圖對需要擴幫區域進行刷大支護，確保穩車的安裝不受空間限制，穩繩和硐室幫部安全距離符合要求[5]。具體擴幫部位見圖2和圖3所示。

圖2 擴幫示意圖

圖3 擴幫后與原施工圖對比圖

2.3 鑿巖和爆破作業方式

（1）鑿巖作業

選用天水風動工具廠生產的YT-28型氣腿式鑿巖機鉆眼。炮眼布置：采用水平楔形掏槽，當巖石較穩定時周邊眼眼距按照爆破圖表要求布置，見圖4、圖5和圖6所示。當巖石不穩定時（即在通過不良巖層時）周邊眼眼距控制在300mm以內，采用隔眼裝藥。周邊眼裝藥結構為單段空氣柱裝藥，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 炮孔側剖面圖

（2）爆破作業

起爆器材：起爆雷管選用1-5號段非電導爆毫秒延期雷管，傳爆雷管為火雷管，炸藥選用巖石乳化炸藥，規格為φ32mm，長355mm，重量300g。

起爆系統：人員撤到安全距離設好警戒后由放炮員引著導火索，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絡道底板位置時，按照安裝圖紙設計架設聯絡道井筒合茬碹股[6]，預留聯絡道口方便后期安裝，并按處制定安裝穩車圖紙預留梁窩，待澆筑完后拆除至該段時，利用吊盤安裝鋼梁并形成平臺，同時做好安全防護工作，具體安裝見安裝施工措施。附合茬部位碹股加工布置圖7。

4 安全技術措施

4.1 頂板管理方法

施工之前工人必須明確詳細的支護結構形式和工藝方法、空頂距等有關頂板管理規定，杜絕盲目蠻干；安全檢查人員要及時巡回檢查工作面的安全情況，發現安全隱患時應及時報告班組長和跟班干部，并及時采取措施或下令停止作業，撤離危險區。堅決制止違章作業，違章指揮，禁止蠻干、瞎干。推行正規循環作業和工序管理，實行科學管理，加快工作面推進速度，改善頂板狀況；保證支護材料合格有效,施工期間必須使用單體液壓支柱作為臨時支護，確保施工頂板安全；遇巖體破碎等地質條件變化時，要及時采取縮小錨桿間排距、加掛金屬網、增大噴漿厚度、使用錨索、或使用剛性支架等形式以加強支護，并制定專門的技術安全措施。

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，點好眼位，方可打眼，嚴禁套殘眼和打干眼；放炮員必須經過專門訓練，經考試合格后持證上崗，并依據放炮有關規章制度進行火工品的領用、保管及放炮；裝藥前應將炮眼內巖粉吹盡，應用木制炮桿輕輕推進藥卷，不得沖撞[6]。裝藥后雷管腳線應懸空放好，嚴禁扭曲、彎折；裝藥時，起爆雷管的腳線懸空，嚴禁腳踩腳線，防止踩斷炮線而造成瞎炮，對封泥不足或不嚴的炮眼嚴禁放炮；放炮后必須由班長和放炮員全面檢查工作面情況，發現問題及時處理，確認無誤后方可進入工作面工作；如出現放炮不響，必須等30分鐘后，方可進入工作面查找原因。

5 結論

（1） 本文通過分析盲副井工程井筒目前施工現狀，結合周邊現有工程，提出在井筒和鉆孔硐室貫通處布置穩車懸吊下滑模板，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、通風管理及防墜管理等施工安全措施等，確保了施工過程的安全。