矿山方形井快速施工关键技术及安全管理分析

2018-08-22张明高

世界有色金属 2018年11期

张明高

（重庆巨能建设（集团）有限公司，重庆 401120）

矿山方形井是矿山开采和利用的基础工程，和其他工程相比具有更强的综合性和专业性，任何一个细微的环节控制不当，都会造成严重的质量事故和安全施工。通过科学合理的应用快速施工关键技术并制定一系列先进、规范的安全管理体系，对提升施工质量和效率有重要意义。因此，本文基于实际案例，对矿山方形井快速施工关键技术及安全管理做了如下分析。

1 案例分析

某矿山的500万t/a废石提升系统布置在矿体的东北方位，其中3#电梯井井筒断面为方形，既负责废石的清理工作，也负责施工人员和各项材料的上下的主要通道。方形电梯井井筒的高度为240m，净断面为5.2mX4.4m，支护厚度为300mm，可采用C30素混凝土支护。

2 施工方案分析

矿山方形竖井快速施工流程图如图1所示：

图1 矿山方形竖井快速施工流程图

从图1中可以看出，矿山方形竖井快速施工流程大体上可以分为3个步骤，即施工准备阶段、井筒准备阶段、井筒正常施工阶段。

（1）施工准备。在进行矿山方形竖井快速施工前，要先做好四通准备工作，包括：通车、通水、通电、通讯。施工用料需要从斜坡和废石箕斗竖井下放到工作面上，而矸石则需要通过斜坡运输到指定的废石场；供水主要从坡道岔口进行接水；供电主要从配电塔进行接电，以满足整个方形井施工建设的实际需求。

（2）井筒施工准备。在方形井正式开挖前，需要对一定深度的井筒来配合吊盘和封口盘的安装，案例工程而言，电梯井的准备深度不能小于24m，采用HS-4抓岩机进行抓岩操作，并在天轮平台钢梁下方焊接20mm厚的铁板，来降低爆破产生的冲击力。

（3）井筒正常段施工。第一，钻眼爆破，为切实提升方形井施工进度，可适当增加炮眼深度，提升掏槽的效率。第二，装岩清底，就案例工程而言，方形竖井径通比较小，只能允许一台抓岩机进行操作，通过多台风镐相互配合的工作来实现清底工作。

3 矿山方形井快速施工关键技术

（1）掏槽光面爆破技术。在矿山方形井爆破施工中，爆破进尺容易受到4个拐角处的夹制影响，且掏眼槽布置非常重要，需要根据工程实际情况进行综合选择，掏槽的中心预留出不装药的空孔作为辅助自由面和破碎体的补偿空间。因此，案例工程采用了直眼掏槽的方法，大幅度提升了爆破效果，具体情况如图2所示：

图2 方形竖井井筒炮眼布置

在方形井爆破施工，还要根据岩石实际情况进行科学合理的调整，避免发生爆破参数不准确的情况，在保证人员和机械设备安全的前提下，提升施工效率。

（2）方形金属模板安装技术。为提升矿石方形井施工效率，需要对金属模板进行全方位优化处理，研制出可最大限度上满足实际需求的金属模板再进行砌壁处理。

（3）提吊稳车集中控制技术。在方形井井口设置集中控制系统，也是提升施工效率的重中之重，把吊盘、风水管、排水管提吊稳车的启停控制开关统一设置在信号室中进行集中控制，为提升启动的便捷性和可操行，要设置成既能联动又能分动的集中控制装置，吊盘可吊到在井底工作面20m以上的位置，既能有效满足施工效率，而且还能保证各项工作开展的安全性。

（4）管线井壁悬挂技术。压风管、排水管、供水管道等采用了稳车悬挂的方法，有效解决了传统施工中需要单独掘进循环的问题，大大提升了施工效率和质量。

4 矿山方形井快速施工安全管理策略

（1）构建完善的安全管理机构和制度。在施工现场要建立以安全副经理和专职安全员为核心的安全管理部门，每个班组都指派要一名安全人员进行对现场危险源进行管理，并在安全副经理的指导下，开展各项安全管理工作，并进行不定期的安全检查，发现违规操作人员及时处理，同时根据现场危险源和不同施工阶段面临的不同风险因素，制定完善的安全生产责任制。

（2）开展设备安全操作管理。在矿山方形井快速中，机械造成的安全事故，大约占总安全事故的70%以上，因此，专职人员要每天检查各工序设备的挂牌管理，所有的电气设备都配有过电流保护、接地保护和漏电保护，各项工作的顺利开展营造一个安全、绿色的施工环境。

（3）顶板按管理。根据方形井施工的特点，施工人员可以乘坐吊桶到达作业面，就需要井壁是否有松动的石块进行清理，发现松石及时处理，避免引发更加严重的安全事故。

（4）切实做好爆破安全管理。爆破施工是矿山方形井施工的主要技术，具有很强的专业性和技术性，任何一个细微的环节控制不当，都会引发严重的安全问题。