周曉威，高志利（山東能源龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東 煙臺(tái) 265700）

利用全站儀對(duì)傳統(tǒng)普通天井施工技術(shù)的改進(jìn)

周曉威，高志利
（山東能源龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東 煙臺(tái) 265700）

天井掘進(jìn)的施工具有井內(nèi)作業(yè)，施工斷面小，操作不方便，高空作業(yè)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的普通天井施工技術(shù)是天井施工的一個(gè)重要方法但是普通天井施工的方向性不強(qiáng)，通過全站儀彌補(bǔ)傳統(tǒng)普通天井施工方法的短板，保證施工安全與質(zhì)量，更為后期礦區(qū)的安全生產(chǎn)提供保障。

金屬礦山；天井施工技術(shù)；全站儀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16. 092

近年來，天井施工技術(shù)一直是金屬礦山建設(shè)研討的一個(gè)重要的課題。天井施工是礦山建設(shè)一個(gè)重要的環(huán)節(jié)天井是用于連接上下兩個(gè)階段的垂直和傾斜巷道，天井一般是從下而上掘成的。天井按用途可分為切割天井、行人天井、通風(fēng)天井、及檢查天井等。有時(shí)一個(gè)天井可兼做幾種用途。天井是礦山基建、采準(zhǔn)、生產(chǎn)探礦和放礦的重要工程之一，天井形成的質(zhì)量好壞更是影響金屬礦山企業(yè)以后的安全和生產(chǎn)。因此，加快天井施工速度，對(duì)保證新建礦山早日投產(chǎn)和生產(chǎn)礦山的三級(jí)礦量平衡，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定、高產(chǎn)、具有十分重要的意義［1］。

1　現(xiàn)有天井掘進(jìn)技術(shù)有普通法、吊罐法、爬灌法等

結(jié)合筆者在山東魯?shù)氐V業(yè)公司進(jìn)行天井施工時(shí)所采用的新技術(shù)對(duì)以上各種天井掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。

山東魯?shù)氐V業(yè)礦體為鉛鋅礦，礦體傾角為75°至87°，中段間距為50米，天井尺寸為1.8m×2m。

通過實(shí)地情況，對(duì)天井的各種施工方法進(jìn)行對(duì)比，選取最優(yōu)的施工方案。施工地質(zhì)條件：由于天井是在礦體內(nèi)施工，礦體松軟，如果采用吊罐法在鉆取中心孔時(shí)極易發(fā)生偏差，不利于以后的施工，而如果采用爬灌法，由于礦體較軟，不利于軌道的固定，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為85°以上，而爬灌法適用的角度則為60°左右。綜上情況故采用普通法進(jìn)行掘進(jìn)，然而普通法在方向上很難控制，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行改進(jìn)后采用全站儀上下定位法進(jìn)行方向←→角度雙重控制法進(jìn)行控制施工。

2　全站儀與普通天井掘進(jìn)法結(jié)合步驟如下

（1）確定天井上口平面位置A1以及天井下口平面位置A2，計(jì)算A1、A2的平距L1。利用天井高度L2（L2=50m-儀器高度）作為一條直角邊，L1作為對(duì)邊，利用公式：

計(jì)算天井放線仰角α。（如圖1）

圖1　

（2）利用全站儀放線，找出天井下口位置A2，移站到A2位置，繼續(xù)利用放線的方法放點(diǎn)位A1，然后測(cè)量?jī)x器高，計(jì)算出α，將鏡筒上臺(tái)α角。打開激光，激光指向即為天井施工中線。采用全站儀放線相對(duì)手持激光測(cè)距儀配合羅盤法以及塔尺掛靠法的精度有很大提高［2］。

（3）在天井剛開始的一段每次施工前都需要放線定位，直到天井走向完全形成后，可放寬至三到四次爆破后再架設(shè)儀器進(jìn)行放線檢核。

（4）天井施工時(shí)需要架設(shè)梯子以及搭建平臺(tái)，梯子為采用Q235B角鐵焊接而成，平臺(tái)采用角鐵與圓鋼焊接而成。作業(yè)流程如下：每次交接完班后，先由爆破班對(duì)天井進(jìn)行通風(fēng)，然后對(duì)人行梯進(jìn)行檢查并清除浮矸。然后由技術(shù)組對(duì)天井施工成形進(jìn)行檢查，對(duì)施工中心進(jìn)行校正，然后由炮工搭建打鉆平臺(tái)，并進(jìn)行打鉆作業(yè)。爆破后，由排矸組進(jìn)行灑水排矸。為保證安全與質(zhì)量，天井施工班每天只安排一班，每班掘進(jìn)約2m左右。

3　采用全站儀結(jié)合普通天井掘進(jìn)法優(yōu)缺點(diǎn)如下

（1）定位準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的貫通；

（2）能夠適用各種復(fù)雜地質(zhì)條件的施工；

（3）施工成本較低，但效率高；

（4）非常適用小斷面天井的掘進(jìn)。

但是這種掘進(jìn)方法也存在一些弊端：

（1）通風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)；

（2）勞動(dòng)強(qiáng)度大；

（3）鉆工的工作環(huán)境差；

（4）在對(duì)天井進(jìn)行放線架設(shè)儀器時(shí)應(yīng)注意提前對(duì)井筒進(jìn)行清矸，防止矸石墜落砸壞儀器。

4　結(jié)束語(yǔ)

這是金屬礦山天井施工的一些心得體會(huì)，由于水平有限，難免有不足之處，希望各位同行對(duì)此提出寶貴意見，共同提高。

［1］劉海波，楊振增，王磊，楊百玉.淺析普通法天井施工方法［A］.魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（采礦技術(shù)卷）［C］.2012：122-123.

［2］張峰等.提高天井貫通精度的施測(cè)實(shí)踐［J］.黃金，2012（01）.33.32-35.

周曉威（1986-），男，山東威海人，助理工程師，技術(shù)副經(jīng)理，研究方向：大地測(cè)量、礦山測(cè)量以及礦山建設(shè)。