利用全站仪对传统普通天井施工技术的改进
2016-08-22周晓威高志利山东能源龙口矿业集团有限公司山东烟台265700
周晓威,高志利(山东能源龙口矿业集团有限公司,山东 烟台 265700)
利用全站仪对传统普通天井施工技术的改进
周晓威,高志利
(山东能源龙口矿业集团有限公司,山东 烟台 265700)
天井掘进的施工具有井内作业,施工断面小,操作不方便,高空作业等特点。传统的普通天井施工技术是天井施工的一个重要方法但是普通天井施工的方向性不强,通过全站仪弥补传统普通天井施工方法的短板,保证施工安全与质量,更为后期矿区的安全生产提供保障。
金属矿山;天井施工技术;全站仪
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16. 092
近年来,天井施工技术一直是金属矿山建设研讨的一个重要的课题。天井施工是矿山建设一个重要的环节天井是用于连接上下两个阶段的垂直和倾斜巷道,天井一般是从下而上掘成的。天井按用途可分为切割天井、行人天井、通风天井、及检查天井等。有时一个天井可兼做几种用途。天井是矿山基建、采准、生产探矿和放矿的重要工程之一,天井形成的质量好坏更是影响金属矿山企业以后的安全和生产。因此,加快天井施工速度,对保证新建矿山早日投产和生产矿山的三级矿量平衡,实现持续稳定、高产、具有十分重要的意义[1]。
1 现有天井掘进技术有普通法、吊罐法、爬灌法等
结合笔者在山东鲁地矿业公司进行天井施工时所采用的新技术对以上各种天井掘进技术进行对比。
山东鲁地矿业矿体为铅锌矿,矿体倾角为75°至87°,中段间距为50米,天井尺寸为1.8m×2m。
通过实地情况,对天井的各种施工方法进行对比,选取最优的施工方案。施工地质条件:由于天井是在矿体内施工,矿体松软,如果采用吊罐法在钻取中心孔时极易发生偏差,不利于以后的施工,而如果采用爬灌法,由于矿体较软,不利于轨道的固定,增加了施工成本。施工天井角度限制:吊灌法所采用的施工角度一般为85°以上,而爬灌法适用的角度则为60°左右。综上情况故采用普通法进行掘进,然而普通法在方向上很难控制,现场经过对传统方法进行改进后采用全站仪上下定位法进行方向←→角度双重控制法进行控制施工。
2 全站仪与普通天井掘进法结合步骤如下
(1)确定天井上口平面位置A1以及天井下口平面位置A2,计算A1、A2的平距L1。利用天井高度L2(L2=50m-仪器高度)作为一条直角边,L1作为对边,利用公式:
计算天井放线仰角α。(如图1)
图1
(2)利用全站仪放线,找出天井下口位置A2,移站到A2位置,继续利用放线的方法放点位A1,然后测量仪器高,计算出α,将镜筒上台α角。打开激光,激光指向即为天井施工中线。采用全站仪放线相对手持激光测距仪配合罗盘法以及塔尺挂靠法的精度有很大提高[2]。
(3)在天井刚开始的一段每次施工前都需要放线定位,直到天井走向完全形成后,可放宽至三到四次爆破后再架设仪器进行放线检核。
(4)天井施工时需要架设梯子以及搭建平台,梯子为采用Q235B角铁焊接而成,平台采用角铁与圆钢焊接而成。作业流程如下:每次交接完班后,先由爆破班对天井进行通风,然后对人行梯进行检查并清除浮矸。然后由技术组对天井施工成形进行检查,对施工中心进行校正,然后由炮工搭建打钻平台,并进行打钻作业。爆破后,由排矸组进行洒水排矸。为保证安全与质量,天井施工班每天只安排一班,每班掘进约2m左右。
3 采用全站仪结合普通天井掘进法优缺点如下
(1)定位准确,能够实现良好的贯通;
(2)能够适用各种复杂地质条件的施工;
(3)施工成本较低,但效率高;
(4)非常适用小断面天井的掘进。
但是这种掘进方法也存在一些弊端:
(1)通风时间较长;
(2)劳动强度大;
(3)钻工的工作环境差;
(4)在对天井进行放线架设仪器时应注意提前对井筒进行清矸,防止矸石坠落砸坏仪器。
4 结束语
这是金属矿山天井施工的一些心得体会,由于水平有限,难免有不足之处,希望各位同行对此提出宝贵意见,共同提高。
[1]刘海波,杨振增,王磊,杨百玉.浅析普通法天井施工方法[A].鲁冀晋琼粤川辽七省金属(冶金)学会第十九届矿山学术交流会论文集(采矿技术卷)[C].2012:122-123.
[2]张峰等.提高天井贯通精度的施测实践[J].黄金,2012(01).33.32-35.
周晓威(1986-),男,山东威海人,助理工程师,技术副经理,研究方向:大地测量、矿山测量以及矿山建设。