【摘要】在一座新的地下金屬礦床開(kāi)發(fā)中，無(wú)論是井巷掘砌工程總量還是基建投資都占總工程量或總投資額的很大比重，其工程費(fèi)用一般占總投資的60%以上，而總工期也一般以井巷掘砌工作為關(guān)鍵工作，其他工程建設(shè)都比井巷建設(shè)耗時(shí)短。目前我國(guó)的礦山資源開(kāi)采多以井下坑采為主，利用豎井開(kāi)拓的礦山占大多數(shù)，因此加快豎井施工速度對(duì)縮短礦山建設(shè)周期有著十分重要的意義?；诖耍疚闹饕獙?duì)金屬礦山豎井快速施工的措施進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】金屬礦山；豎井；快速施工；措施

1、工程簡(jiǎn)況

某鐵礦是股份制民營(yíng)企業(yè)，位于安徽省廬江縣龍橋鎮(zhèn)。礦山儲(chǔ)量為1×108t鐵礦石，年產(chǎn)量100×104t。主井井筒凈斷面直徑φ5.5m，掘斷面直徑φ6.2m，井口標(biāo)高+88.8m，井底標(biāo)高-522m，井筒深610.8m，井壁為整體澆筑混凝土支護(hù)，砼標(biāo)號(hào)C25。

主井井筒圍巖主要是粗安巖、粉砂巖、粗安斑巖和泥質(zhì)粉砂巖，圍巖除局部破碎外完整性較好，巖石質(zhì)量中等-良好，f系數(shù)為10～12。主井的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒實(shí)際涌水量為5.68m3/h。

2、施工方法及工藝

根據(jù)井筒工程特點(diǎn)以及對(duì)井筒施工速度的要求，井筒施工方法采用普通鉆爆法，短段掘砌混合作業(yè)方式，二掘一砌成井4m。

2.1鑿巖爆破

采用FJD-6型豎井鉆機(jī)鑿巖打眼，炮眼深度4.3m，非電導(dǎo)爆管雷管起爆乳化炸藥爆破，爆破進(jìn)尺一般在4m左右。

2.2裝巖運(yùn)輸

爆破后的矸石用HZ-6中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)裝入3m3矸石吊桶，利用JKZ-2.8x2.2提升絞車提至井口倒入矸石倉(cāng)，通過(guò)東風(fēng)8t自卸式汽車運(yùn)輸。

2.3砌壁

砌壁段高4m，實(shí)現(xiàn)二掘一砌成井4m正規(guī)作業(yè)循環(huán)。井口1臺(tái)JS-500攪拌機(jī)攪拌混凝土，經(jīng)井筒內(nèi)1路φ159mm×10mm下料管下料至整體移動(dòng)式液壓金屬模板內(nèi)，電動(dòng)振搗棒隨混凝土澆灌分層振搗。

3、施工輔助系統(tǒng)

3.1提升系統(tǒng)

選用Ⅴ型鋼管鑿井井架，1臺(tái)JKZ-2.8x2.2提升機(jī)提升3m3吊桶作為主提，用于矸石提升；1臺(tái)JT-1.6提升機(jī)提升2m3吊桶作為副提，用于人員、材料上下。

3.2供電系統(tǒng)

在井口附近建了一個(gè)臨時(shí)配電所，將礦供10kV高壓進(jìn)行變壓。為滿足施工需要，結(jié)合所選用的施工設(shè)備，供電電壓高壓為6kV，低壓為380V。

3.3供風(fēng)系統(tǒng)

在井口附近自建臨時(shí)空壓機(jī)站，安裝了2臺(tái)OPT-307型和1臺(tái)VW-22/7型壓風(fēng)機(jī)，通過(guò)井筒懸吊的一路φ159mm×6mm無(wú)縫鋼管向井下供風(fēng)。

3.4供水系統(tǒng)

施工用水取自井口附近的梅莊水庫(kù)。在水庫(kù)里安裝1臺(tái)7.5kW潛水泵通過(guò)一路φ108mm×6mm無(wú)縫鋼管向井下供水。

3.5排水系統(tǒng)

井筒涌水采用工作面潛水泵※吊盤水箱※臥泵接力排水方式進(jìn)行排水，即在工作面擺放1臺(tái)7.5kW潛水泵向吊盤水箱排水，利用安裝在吊盤上層盤的1臺(tái)D25-50×10型臥泵，通過(guò)井筒一路φ108mm×6mm排水管排至地表。

3.6通風(fēng)系統(tǒng)

采用壓入式通風(fēng)方式，選用1臺(tái)30kW筒局扇，配備一路500mm膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)筒用錨桿固定在井壁上。

4、施工組織管理

主井工程施工實(shí)行項(xiàng)目法管理，由項(xiàng)目部全權(quán)負(fù)責(zé)工程的開(kāi)工、施工和交工等工作，項(xiàng)目部下設(shè)施工隊(duì)、機(jī)運(yùn)段、技術(shù)組、安全組、供應(yīng)組。施工隊(duì)負(fù)責(zé)井筒的掘砌作業(yè)，機(jī)運(yùn)段負(fù)責(zé)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)和保養(yǎng)，職能組負(fù)責(zé)施工技術(shù)管理、經(jīng)營(yíng)管理、質(zhì)量管理、材料管理、后勤保障、安全檢查與監(jiān)督、文明施工等工作。為適應(yīng)井筒快速施工的要求，井下直接工分鑿巖班、出矸班和砌壁班三班作業(yè)，實(shí)行專業(yè)工種固定工序流水作業(yè)制度，輔助工種實(shí)行“三八”作業(yè)制度。

5、施工工期

主井井筒從破土動(dòng)工到井筒下掘到底，井筒施工期為5個(gè)月，其中最快施工速度為一個(gè)月183m進(jìn)深，達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平，受到業(yè)主的好評(píng)。井筒被評(píng)定為優(yōu)良工程，整個(gè)施工期沒(méi)有發(fā)生一起重傷以上的安全事故。

6、主要措施

該主井井筒快速、安全、優(yōu)質(zhì)掘砌到底，為礦山早日建成奠定了基礎(chǔ)，采取的主要措施是：

第一，發(fā)揮先進(jìn)鑿井設(shè)備快速高效作用。主井井筒施工配備了先進(jìn)鑿井設(shè)備，由于有了這些先進(jìn)設(shè)備，不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了施工效率。如金屬模板比傳統(tǒng)的木板澆砼速度快，金屬模板一次澆4m只要3～4h，而用木模板澆同量的砼則需要6h以上。中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)出矸速度快，比其它出矸方式效率高的多。項(xiàng)目部維修人員每天都對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，而不是等設(shè)備出現(xiàn)故障再去修理，變被動(dòng)修理為主動(dòng)保養(yǎng)，避免設(shè)備故障對(duì)施工產(chǎn)生的不利影響。

第二，加強(qiáng)工序管理，實(shí)現(xiàn)正規(guī)作業(yè)循環(huán)。項(xiàng)目部規(guī)定了井筒掘砌各道工序的作業(yè)時(shí)間：鑿巖爆破4.5h、通風(fēng)0.5h，出矸4h、清底2h、澆砼4h，二掘一砌成井4m循環(huán)時(shí)間為20h。為保證各工序時(shí)間控制在預(yù)期的目標(biāo)內(nèi)，每一工序均安排專人負(fù)責(zé)，及時(shí)協(xié)調(diào)解決施工中存在的問(wèn)題。對(duì)沒(méi)有達(dá)到時(shí)間要求的工序，及時(shí)分析原因采取措施，想方設(shè)法縮短各工序的作業(yè)時(shí)間，從而使循環(huán)時(shí)間平均達(dá)到18小時(shí)，最快的一個(gè)循環(huán)僅需15h。

第三，嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，確保工程質(zhì)量。井筒掘進(jìn)每次鑿巖時(shí)都按中線并依據(jù)巖石情況合理布置炮眼、正確裝藥爆破，不僅爆破進(jìn)尺高而且井筒斷面控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。為保證井筒的澆砼質(zhì)量，項(xiàng)目部制定了金屬模板澆砼作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，做到措施到位、責(zé)任到人、正確配比、加強(qiáng)振搗，從而使工程質(zhì)量大大提高。

結(jié)語(yǔ)：

礦業(yè)開(kāi)發(fā)是21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)礦業(yè)開(kāi)發(fā)，有礦業(yè)開(kāi)發(fā)就有井巷建設(shè)，從而豎井施工技術(shù)具有推廣應(yīng)用前景。豎井施工進(jìn)度指標(biāo)主要取決于掘進(jìn)、出碴和支護(hù)個(gè)工序的時(shí)間，對(duì)于大直徑豎井而言，進(jìn)一步縮短出碴和支護(hù)的時(shí)間意義更加重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊繼勝.大直徑豎井的無(wú)井架施工技術(shù)[C].第八屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.馬鞍山：金屬礦山雜志社，2009：417-418.

[2]謝建兵，林章鋒.大紅山銅礦東部箕斗豎井施工技術(shù)[C].第八屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.馬鞍山：金屬礦山雜志社，2009：233-237.

作者簡(jiǎn)介：

朱廣斌（1986-），男，漢族， 山東煙臺(tái)人，本科，任職于煙臺(tái)金邦冶金工程咨詢有限公司，研究方向：礦山井巷工程。