三山岛金矿快速施工天井的新措施

王元魁，李 阳，张国栋，陈 卓

(山东黄金集团三山岛金矿， 山东莱州市 261442)

三山岛金矿快速施工天井的新措施

王元魁，李 阳，张国栋，陈 卓

(山东黄金集团三山岛金矿， 山东莱州市 261442)

在矿山生产和建设中，天井掘进有着十分重要的作用，特别对于机械化程度高的矿山显得尤为重要。针对矿山天井掘进速度慢、功效低、成本高、三级矿量不平衡，制约采矿等问题，对传统的天井掘进方法进行改进，并取得良好的效果。

天井;普通掘进法;改进措施

在矿山的生产和建设中，井巷工程量很大，尤其是天井、溜井，不仅工程量占有很大比例，而且机械化程度低、施工难度大、速度低、危险性高。其掘进速度快慢直接影响生产矿山的三级矿量平衡和建设矿山的投产。因此，提高天井的掘进速度，对缩短矿山建设时间，保证生产矿山稳定、持续发展，降低矿山成本具有十分重要的意义。

1 生产概况

山东黄金集团三山岛金矿有直属、新立、平里店3个矿区。由于平里店矿区矿体薄、储量小、矿体赋存条件不同、开采工艺不同，故不赘述。

该矿是一个现代化的大型黄金矿山，直属和新立矿区是主要的生产矿区，采矿方法均为上向机械化点柱全尾充填采矿法和上向盘区采矿法。直属采矿车间用瑞典产Mercary－F凿岩台车打眼;ST－2D(1.5 m3)、ST－3.5(2.7 m3)、ST－710 和 ST－6C(4.0 m3)、芬兰产 TORO301P(2.7 m3)，金兴 JXCY－2A(1.5 m3)铲运机装矿;瑞典K635E(35 t)电卡，MT－413(11.8 t)柴卡，美国AsjK－12(12 t)柴卡运矿;法国产Mercary－B锚杆台车施工锚杆支护。平巷掘进采用瑞典产Mercary－F凿岩台车打眼，天井掘进用7655钻机打眼;分别采用ST－2D，ST－3.5，ST－6C，ST－710和金兴 JXCY－2A铲运机装岩(矿);瑞典产MT－413和美国产Asjk－12柴卡运岩(矿)。新立矿区采掘打眼均为7655钻机，采场装矿为WJD－0.75(0.75 m3)铲运机，采掘运输为ZK－6/250和 ZK3－6/250－2架线电机车运矿(岩)，平巷掘进装矿(岩)用0.9 m3扒斗装岩机，采场及掘进锚杆支护用7655钻机，采场长锚索支护用YZG－90钻机打眼。以上两矿区采场掘进均采用7655钻机打眼，人工装矿。

由以上可知:采场和平巷工作面的机械化程度高，而天井掘进机械化程度低，掘进速度慢，制约了采掘平衡。因此，急需采取措施，加快天井掘进速度，以达到三级矿量平衡。

2 普通法掘进天井技术的改进

天井掘进速度主要取决于合适的循环进度、排烟的速度、支护的快慢和出渣的速度，而凿岩爆破和运渣工作基本相同［1］。我矿普通法掘进天井的改进方法如下。

如图1所示［2］，可设岩面间和梯子间，在天井两帮钻成对称的两组炮眼。炮眼与水平眼的夹角为10°，用Φ32×600 mm螺纹钢插入，圆钢外焊上帽，然后在天井四壁放4根直径大于150 mm的圆木，在靠近工作面的地方搭两层平台，间距2 m。一个作为工作平台，另一个作为安全平台，防止工作台塌落;每掘进3 m移动一次平台。梯子绑在紧靠井壁的横木上，梯子横梁紧靠岩壁一面，以免放炮带下的岩石砸折，风水管用钢管绑在横木上。

图1 改进的普通法掘进天井示意

支护工负责支护平台、吊凿岩机、安装风水管、绑扎梯子。支护用的木料都要去皮。运料的工具是滑轮，滑轮按在工作平台上，人在安全平台上吊材料、工具。以上工作在半小时内完成。

凿岩工负责打眼、放炮，一般打3.2 m深的眼，装药后，用非电导爆管秒雷管引爆，之所以不用毫秒雷管引爆，主要是毫秒雷管间隔时间太短，炮响集中，崩落的矿岩集中下落，容易砸坏梯子，横木风水管等。而用秒延期雷管起爆，除掏槽眼同时起爆外，其余多炮孔起爆时间间隔较长，对梯子、横木、风水管破坏极小。爆破前，把工作台和安全台的木板放在紧靠两侧天井井壁上，以免被破坏［3］。

凿岩、爆破、通风共用9 h，天井掘进在20 m以内时，用压入式通风，天井掘进大于20 m时，通风人员佩带氧气呼吸器，以缩短通风时间，提高通风效率。由于炮烟往下排时，几乎无平台之类的阻挡，改进后的通风，比传统的通风速度快3倍以上。另外，将原来人工扒渣改为采用z－20W 0.3 m3装岩机，提高装岩速度4.5倍。将原来循环进尺1.8 m提高到3.0 m，并提高了炮眼利用率，相对缩短了生产准备、通风、爆破时间，提高了有效作业时间和单位时间进尺率。

跟传统的普通法相比，改进后的天井掘进法有如下优点。

(1)通风速度快。由于没有障碍物阻挡炮烟，半小时内可排完炮烟［4］。

(2)支护时间短，节约支护材料。除了工作台、安全平台用木板外，其他没有用木板的地方。而传统的普通法掘进天井，要用大量的木板，把人行间与岩石间隔开。横木由于紧靠井壁，消耗少，并可多次循环使用，铁橛子也可循环使用。由于这种方法不设岩石间与人行间，木材节约2/3以上。由于循环进尺加大，支护工作少，因此节省支护时间。

(3)掘进速度快。由于支护、排烟、装渣时间短，每天可保证两个循环，每循环进尺由1.8 m提高到3 m，每天由一个循环提高到两个循环，每天平均进尺由1.8 m提高到6 m，月平均进尺由54 m提高到180 m，提高效率3.33倍。

(4)降低了掘进成本。由于缩短了通风时间，降低了通风费用;由于加大了循环进尺，降低了炸药、导爆管单耗和支护材料用量。由于使用了装岩机，提高了装岩效率，降低了掘进工人工资，降低了单位进尺成本。经过对29条天井的核算统计，平均成本比传统的普通法节约48.01%［5］。

(5)安全可靠。改进的掘进法与传统掘进法一样安全。在29条天井掘进过程中没有发生过一起重伤事故，千人轻伤率控制在国家规定的7‰以内，无人失手从梯子坠落，工作台和安全台也从未塌落。

3 结论

改进后的天井掘进法是成功的。在保证安全的前提下，其通风速度快、支护时间短、节省支护材料、掘进速度快，而且成本低，解决了三级矿量不平衡问题，值得同类矿山借鉴。

［1］ 中国矿业学院，等.井巷工程［M］.北京:煤炭工业出版社，1980.

［2］ 齐广金，李少荣，王根法.改进的普通法掘进天井技术［J］.黄金，1992，13(10):30－31.

［3］ 崔德文，等.黄金矿山实用手册［M］.北京:中国工人出版社，1990.

［4］ 赛云秀，马宝彦，王根龙.千米斜井快速施工［J］.建井技术，2000，13(3):5－7.

［5］ 秦法彩，李文生.暴雨山矿斜井井筒快速施工［J］.建井技术，2000，21(4):10－12.

2011－06－21)

王元魁(1983－)，男，山东莱州人，助理工程师，主要从事矿山地质技术的研究，Email:wyk08@foxmail.com。