某金矿简易巷道快速封闭组合板墙技术的研究与应用

丁明飞

(山东黄金集团青海山金矿业有限公司， 青海 都兰 816101)

1 前言

随着矿山的发展，井下巷道施工工程越来越多，废旧巷道也是越来越多，但对于废旧巷道的处理也要慎重。部分确定没用巷道或者留存会有危险的巷道，可以采用永久性封闭措施进行封闭，此种封闭工艺基本采用加气砌块砖墙进行封闭，或者采用更加坚固的混凝土浇筑进行封闭。部分暂时不用巷道，如物料硐室、天井通道、临时水仓、调车硐室等，则需采用临时性封闭，往往采用加气砌块砖进行临时封闭，便于使用时拆除。而巷道中还有一部分巷道，由于特种原因，需要在特定时间点进行封闭，需要及时打开使用，并且封闭后效果达到隐蔽效果。在青海山金矿业某矿山20中段运输巷处，需要在检查时间进行封闭，检查结束后开启进行运输作业。频繁的封闭开启导致了作业施工困难，物料浪费严重等现象，所以如何应用一种简易的快速封闭技术成为研究的难题。

随着对巷道进行快速封闭研究的深入，现有的做法是采用加气砌块砖进行封闭，封闭后进行喷浆处理，这种做法需要材料较多，人员较多，且工期长，尤其对经常性封闭工程，造成材料浪费且无法做好快速封闭的效果。针对这一问题，采用一种简易巷道快速封闭组合板墙技术，并在施工地点进行了实验和应用。

2 施工工艺

现阶段由于需要进行安全设施设计整改验收，矿山20中段运输巷及斜坡道口需要进行经常性的封闭，传统封闭方式浪费人力物力，且多次喷浆，撤出后材料损坏严重，故对此封闭方式进行了技术改造，研究出一种简易巷道快速封闭组合板墙技术。

此项技术的设计原理是根据项目的目标、方法，为达到隐蔽封闭的目标，改变封闭的方式方法，将加气砌块砖加喷浆的一次性物料组合转变为一种新型的组合板墙加喷浆的永久性物料组合，同时针对不同的难度系数进行技术改造和适应，最终通过不同的材料、工艺实验得出最优的组合，达到目标效果。具体工艺如下：

(1)按照封闭原理，进行新材料新工艺改造。首先，弃用加气砌块砖材料，改用钢材、木板、金属网、土工布组合材料作为门面。根据以往具体施工经验，钢材尤其是大规格槽钢和工字钢的强度及耐腐蚀性满足此次工艺改造的要求，此次封闭巷道规格为3.8m×3.5m，规格相对较大，采用的钢材为16b槽钢，既满足了组合板墙的强度要求，同时又将组合板墙的自重降到最低，保证门的开闭正常，不会破坏连接件，达到永久材料的性能。钢材做框架，需要木板的固定和内件连接作用，同时木板较轻，满足了组合板墙的自重要求，但是木材的防火性能差，不利于安全保证，故需在木板连接完成后对木板进行喷浆处理，木板上固定螺纹金属网和土工布，为100mm喷浆挂墙做好准备。因为工艺的最后一步为喷浆，传统工艺中喷浆非常简单，100mm喷浆料很容易挂住，能够保持良好的工艺性能，但是改造后的组合板墙若无金属网和土工布的话，只凭木板的黏合力无法挂住100mm的喷浆体，最终会导致喷降体厚度达不到设计标准或随时脱落，故在木板上固定螺纹金属网，覆盖土工布进行喷浆，达到了传统工艺挂浆的效果。

(2)安装门框和合页，保证封闭板墙的转动，保证封闭时严丝合缝，打开时确保铲运机等设备运行。门框选用配套的钢材框架，即16b槽钢，按照巷道规格进行加工制作。巷道四周需提前进行凿岩机打眼，打20组，每组两个，呈外八字形态，眼深400mm，采用φ36mm圆钢进行固定。将加工好门框与圆钢进行焊接，要求焊接必须牢固，焊接接触点不低于50mm，焊接后进行强度试验，达到标准后焊接工作结束，进行下一步的合页安装和开关门试验，达到灵活有效长久的效果后进行喷浆定型。

(3)巷道封闭的最关键技术在于喷浆，喷浆工艺能够保证封闭的隐蔽性，同时喷浆体的颜色与巷道颜色差别不大，喷浆厚度根据设计要求为100mm，保证了强度要求也满足了隐蔽性要求。而新型组合板墙封闭技术，需要进行两次喷浆，一次是将板墙门组织提前喷浆，保证了大部分的喷浆工作提前完成，其他喷浆在需要封闭时，直接封闭组合板墙后，局部连接缝处、门框处及板墙四周的巷道壁进行少量喷浆，提高封闭效率，减少喷浆浪费。注意最后一次喷浆必须全部进行无死角喷浆，之前的板墙提前喷浆处也需要薄薄喷上一层水泥浆，达到整体性的工艺效果，保证封闭质量。

根据斜坡道现场规格3.8m×3.5m，根据坑卡规格2m×2.3m，留出《金属非金属矿山安全规程》要求的最小安全间距，每边留出600mm的安全间距后，得出封堵门规格确定为3.2m×2.9m。即能够达到快速封堵的要求，又能保证将来坑卡运输顺利通过，又符合国家标准[1]。

活动门槛制作如图1所示。

图1 活动门槛制作示意图

门扇采用16#槽钢满焊制作，材料量3.2×9×10=290kg。

门框采用100×100×10角钢制作，宽×高=3 300mm×3 100mm，安装完成后，根据门扇下方空间，制作安装活动门槛，材料量3.3×4×15=200kg。

门面采用20mm木板，并焊接三层φ12 mm圆钢，不规则布置，形成凹凸面，材料量3.2×30=110kg。

现场根据门的重量及开启方向，安装3组门轴合页，门轴单独固定，不固定在门框上。门轴直径不小于36mm。焊后矫正，门安装完成应转动灵活可靠，并进行防腐。制作方法设计图如图2所示。

图2 制作方法设计图

3 新工艺优点

通过此种巷道快速封闭组合板墙的试验应用及推广来看，其优点为：

(1)采用活动室组合板墙，可随时封闭，随时打开，灵活性高；尤其是高原矿山人机工效全部降低的情况下，采用永久性、灵活性的工艺方式，降低了生产劳动强度，提高了工作效率，具有非常先进的人机工效效果。

(2)采用新式钢材、木板、金属网组合材料，形成一个整体，降低了材料损耗费用；新材料、新工艺的研究，往往意味着生产技术的提高，同时又能达到新的工艺性能，所有传统材料的科学搭配和组合，形成了新型的统一整体，达到了力学平衡状态，同时满足了生产要求。

(3)采用合页转轴连接封堵门和边框，保证了巷道的正常使用。

(4)提前喷浆。将板墙提前喷浆，保证需要封闭时直接封闭，局部连接缝处少量喷浆，提高封闭效率，减少喷浆浪费。

(5)封闭时间由原来的2个班，提高至现在的半个班，效率提高了4倍。而改造后，除了最后的喷浆设备，其他的搬运、砌筑均不需要设备，所需人员较少。

4 经济效益 、社会效益

本项目的实施可以通过技术改造，通过一次性投入，减少以后经常性封堵成本。

原封闭技术成本：加气砌块砖费用1 200元，喷浆费用1.5×650=975元，人工费800元。按照封闭5次计算，成本为(1 200+975+800)×5=14 875元。工期：2个班16h。

技术优化后成本：钢材费用2 100元，喷浆费用975元，人工费800元，只需安装一次成本为2 100+975+800=3 875元。工期：0.5个班4h。

现在效率提高了4倍，经济效益提高1.1万元/个。每年封闭巷道约20个，年创经济效益为22万元。

社会及安全效益：由于技术的优化，提高了效率，缩短了封闭时间，降低了职工的劳动强度。同时为周边相似矿山的巷道快速封闭技术提供借鉴作用[2]。

5 结论

简易巷道快速封闭组合板墙技术的试验和应用成功，给矿山带来了良好的经济效益，解决了传统工艺方法采用加气砌块砖进行封闭喷浆做法需要材料较多，人员较多，且工期长，尤其对经常性封闭工程，造成材料浪费且无法做好快速封闭的效果的问题。提高了效率，缩短了封闭时间，降低了职工的劳动强度。同时为周边相似矿山的巷道快速封闭技术提供借鉴作用。