金川二矿区盲副井井筒施工工艺优化研究

2021-10-30李建东张琳琳伍晨常伟夏胜衍张志浩

世界有色金属 2021年10期

李建东，张琳琳，伍晨，常伟，夏胜衍，张志浩

（金川集团有限公司，甘肃金昌 737100）

金川二矿区盲副井工程井筒设计掘进直径为7.7m，掘进断面46.57m3，总长578.2m，井筒掘进过程中产生废石量极大，导致井筒掘进速度缓慢，影响到深部开采工程施工建设总进度。需采取相关措施，提高井筒施工效率。

随着井筒深度增大，井筒和钻孔硐室贯通后，现场实际测量钻孔硐室联络道底板标高+1103.5m，钻孔硐室联络道长10m，净宽5.3m，净高5m。决定在此处布置稳车悬吊下滑模板[1]，提高井筒施工效率，但是，模板稳车布置空间受限，不能满足稳车布置，需要对联络道进行延伸和扩帮处理后，再进行稳车基础开挖浇筑，最后安装稳车，整个施工过程难度极大。

1 硐室的布置和支护简介

1.1 硐室布置

施工硐室北侧和30行盲副井井筒贯通相连，西侧经联络道和主斜坡道贯通链接，联络道开口距离主斜坡道54m，硐室顶板距井口44.7m，安装悬吊稳车利用联络道进行安装，原联络道长度10.5m、宽度4.9m，安装稳车需要巷道长度17.5m,根据悬吊钢丝绳出绳轨迹，需要巷道宽度9.25m,经过对比需要对不满足条件巷道进行扩帮和延伸施工。

1.2 支护设计

延伸施工硐室采用双层锚网喷支护，与井筒相连开口处利用双层喷锚网+钢筋砼支护，支护长度2m，其中：锚杆规格为ф22×2250mm，紧固端采用辊压直螺纹，树脂药卷全长锚固，间排距1m×1m;托板规格为δ=10，S=200×200mm；每次喷射混凝土厚度均为100mm,强度等级C25；与井筒合茬锁扣钢筋混泥土支护厚度400mm,稳车基础混凝土浇筑施工强度等级C35。

1.3 矿压观测

由于前期施工在钻孔硐室内岩体较稳定，推断下一步施工该地段矿压较为稳定，故只需在施工过程中发现岩层不稳定处进行标记法观测[2]。

2 施工方法及工艺

2.1 硐室延伸施工工艺

施工期间，施工人员从472#岔口主斜坡道进入钻孔联络道到达施工工作面，每次掘进施前要仔细检查封堵围栏是否可靠，和井壁交接区域是否有危石或杂物堆放，防止施工期间坠物，打眼时根据中腰线画出轮廓，布置眼位，待打眼结束后，通知井筒施工人员撤离，吊盘、管线起吊至联络道顶板以上位置，防止有矸石冲破围栏坠落井下损坏设备及管线[3]。同时在斜坡道和井口设警戒，待确定井筒、钻孔硐室联络道内施工人员撤离安全区域，现场带班人员清点完人数后，电话通知爆破员装药，首先对墙部进行爆破，爆破完后找完顶进行拱部爆破，每次爆破完首先清理和井壁交接区域矸石，检查围栏是否有损坏如有损坏及时修复，然后电话通知撤除警戒，爆破完成后硐室及时进行支护。以此进行爆破掘进支护至7m结束。出矸时要确保拱部支护不受影响，同时采取单体液压支柱进行临时支护，使用单体液压支柱时要穿鞋带帽防止歪倒，然后根据巷道轮廓线找够巷道设计尺寸，再进行打锚杆挂网、喷浆，支护完成以后进行下一掘进循环[4]，见图1所示。

图1 硐室工程支护断面图

2.2 硐室扩帮刷大施工

待硐室延伸施工结束后，对照稳车布置图对需要扩帮区域进行刷大支护，确保稳车的安装不受空间限制，稳绳和硐室帮部安全距离符合要求[5]。具体扩帮部位见图2和图3所示。

图2 扩帮示意图

图3 扩帮后与原施工图对比图

2.3 凿岩和爆破作业方式

（1）凿岩作业

选用天水风动工具厂生产的YT-28型气腿式凿岩机钻眼。炮眼布置：采用水平楔形掏槽，当岩石较稳定时周边眼眼距按照爆破图表要求布置，见图4、图5和图6所示。当岩石不稳定时（即在通过不良岩层时）周边眼眼距控制在300mm以内，采用隔眼装药。周边眼装药结构为单段空气柱装药，其余炮眼为反向不偶合装药。

图4 炮孔平面布置图

图5 炮孔正剖面图

图6 炮孔侧剖面图

（2）爆破作业

起爆器材：起爆雷管选用1-5号段非电导爆毫秒延期雷管，传爆雷管为火雷管，炸药选用岩石乳化炸药，规格为φ32mm，长355mm，重量300g。

起爆系统：人员撤到安全距离设好警戒后由放炮员引着导火索，起爆火雷管。

3 与井筒链接合茬施工工艺

原按井筒浇筑施工措施浇筑至联络道底板位置时，按照安装图纸设计架设联络道井筒合茬碹股[6]，预留联络道口方便后期安装，并按处制定安装稳车图纸预留梁窝，待浇筑完后拆除至该段时，利用吊盘安装钢梁并形成平台，同时做好安全防护工作，具体安装见安装施工措施。附合茬部位碹股加工布置图7。

4 安全技术措施

4.1 顶板管理方法

施工之前工人必须明确详细的支护结构形式和工艺方法、空顶距等有关顶板管理规定，杜绝盲目蛮干；安全检查人员要及时巡回检查工作面的安全情况，发现安全隐患时应及时报告班组长和跟班干部，并及时采取措施或下令停止作业，撤离危险区。坚决制止违章作业，违章指挥，禁止蛮干、瞎干。推行正规循环作业和工序管理，实行科学管理，加快工作面推进速度，改善顶板状况；保证支护材料合格有效,施工期间必须使用单体液压支柱作为临时支护，确保施工顶板安全；遇岩体破碎等地质条件变化时，要及时采取缩小锚杆间排距、加挂金属网、增大喷浆厚度、使用锚索、或使用刚性支架等形式以加强支护，并制定专门的技术安全措施。

4.2 爆破管理

每次打眼前必须清除工作面的浮矸、活矸，看好中腰线，点好眼位，方可打眼，严禁套残眼和打干眼；放炮员必须经过专门训练，经考试合格后持证上岗，并依据放炮有关规章制度进行火工品的领用、保管及放炮；装药前应将炮眼内岩粉吹尽，应用木制炮杆轻轻推进药卷，不得冲撞[6]。装药后雷管脚线应悬空放好，严禁扭曲、弯折；装药时，起爆雷管的脚线悬空，严禁脚踩脚线，防止踩断炮线而造成瞎炮，对封泥不足或不严的炮眼严禁放炮；放炮后必须由班长和放炮员全面检查工作面情况，发现问题及时处理，确认无误后方可进入工作面工作；如出现放炮不响，必须等30分钟后，方可进入工作面查找原因。