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一种解决溜渣导井堵塞问题的办法

2020-09-20欧阳后碧高黎

新疆有色金属 2020年4期
关键词:布孔井筒钻机

欧阳后碧 高黎

(新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700)

为解决阿舍勒铜矿深部采矿通风的需求,在00m 水平至-200m 水平施工盲风井。盲风井分为四段掘砌施工,每段50m。井筒掘进毛断面φ5.8m,溜渣导井φ1.5m。由于溜渣导井施工后偏斜85°,且部分井筒挤压变形、掉渣造成堵塞给后续施工带来难度。本文拟采用爆破扩井的方法将溜渣导井扩大,解决溜渣堵塞问题。

1 概述

1.1 工程概况

溜渣导井采用直径1.5m 的反井钻机施工,施工成井后,经过实测,偏斜85°,由00m中段井口观察,向下26.5m处发生堵塞,由-50m中段井底观察,井底向上3m处发生堵塞,计算得出堵塞段16.5m。导井上、下井口边缘良好,未发生变形或垮塌,如图1所示。

图1 导井示意图

1.2 堵塞的原因与处理

此井筒围岩为凝灰岩,遇水泥化、膨胀,且凝灰岩开挖后裂隙发展迅速,极易发生变形、片帮或者垮塌。根据上部风井施工经验,认为堵塞原因为井筒变形,造成掉渣在变形处彼此咬合发生堵塞。

疏通井筒采用T150潜孔钻机直接对虚渣振捣的方式处理。首先在00m 中段上井口处盖上一块2.5m*2.5m见方,2cm厚的钢板,并在钢板中央割出φ 300m 的施工孔。大孔钻机沿着井筒的方位角和倾角打穿堵塞虚渣,然后由底部向上慢慢振捣,直至将井筒处理通。

2 爆破扩井

2.1 爆破遵循的原则

布孔遵循的原则:(1)扩大底部断面,使导井上小下大,这样爆破时先爆孔的渣能及时下溜,避免影响后爆孔爆破,造成渣在井筒内挤死。(2)修整导井角度,使导井尽量垂直,避免后续人工刷井时爆破大块矿石咬合,造成堵井。(3)爆破不产生大块,减少渣石堵塞的概率。(4)要有充足的爆破补偿空间,避免渣石受到爆破挤压。

2.2 布孔参数选取

采用T150 潜孔钻机施工钻孔,钻孔直径160mm,钻孔的方位角与导井的方位角一致。布孔遵循爆破原则,布孔如图2、图3所示:

图2 布孔平面图

图3 导井方位线剖面

2.3 爆破补偿空间验证

有足够爆破补偿空间才能保证爆破后渣石不会挤死在井筒内,导致爆破失败。本次爆破的补偿空间共分为两部分,一是底部的出渣联络道,出渣联络道长6m,宽4.6m,高3.8m,空间大小V1=105m³;二是导井井筒空间,导井直径1.5m,长47m,空间大小V1=83m³。根据爆渣自然碎涨状态要求,爆破补偿空间系数选1.5。爆破补偿空间系数计算公式:,本次爆破渣石体积V=300m³,通过计算得出本次爆破空间补偿系数1.6,大于1.5,则所有孔可以一次性起爆。

2.4 装药与连线

装药采用直径120mm的乳化炸药条,间隔装药,每装药1m 间隔1m 黄沙。孔内全长敷设导爆索,双发导爆管连接孔内导爆管。孔外采用导爆索传爆。雷管段位排布如图4所示:

图4 雷管段位排布图

3 结语

在井下井筒施工过程中,一般采用导井正向刷扩法居多,导井作为爆破自由空间和溜渣通道,有着至关重要的作用。由于导井长度大、直径小、施工质量难控制或者围岩条件差等因素影响,经常会发生井筒倾斜、变形、堵塞等问题,给施工造成不便。采取导井爆破扩大的方法能很好解决问题,给井筒的掘砌施工带来方便。

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