蔣 榮

（湖南有色新田嶺鎢業(yè)有限公司，湖南 郴州 423000）

湖南有色新田嶺鎢業(yè)有限公司成立于2008年9月，由14家有證、無證私人礦山整合收購而成，下設(shè)三個工區(qū)，各自具備1000噸/天采選能力。收購之后，公司進(jìn)行了初步設(shè)計，基本形成了南區(qū)和北區(qū)的規(guī)劃，中段高度50米。幾年來隨著開礦程度的加深和采選能力的加大，各個中段之間的回風(fēng)問題日益顯現(xiàn)，為解決這一問題，引進(jìn)了機械化施工高天井方法——天井鉆機，在金源工區(qū)340米水平至395米水平進(jìn)行試驗。

1 設(shè)備及工程概況

天井施工方為十一冶建設(shè)集團有限公司，設(shè)備老舊，基近淘汰。其首先利用三牙牙輪鉆頭向下部預(yù)貫通的巷道施工一導(dǎo)孔，然后從下部巷道掛上擴孔刀盤由下而上擴孔作業(yè)。施工導(dǎo)孔時巖渣用高壓水從導(dǎo)孔中排出，擴孔時巖渣落入下部巷道，由下部巷道裝運出地表。設(shè)備主機重12噸，導(dǎo)孔直徑為φ300mm，擴孔直徑φ1500mm，最大鉆井深度約250米，鉆機擺角90o，配套功率107kw/h。設(shè)計導(dǎo)孔進(jìn)鉆速度1m/h,擴孔速度0.5m/h，適應(yīng)巖層硬度7≧F≦16。

為滿足現(xiàn)階段340中段施工開拓工程臨時通風(fēng)需要，從340中段設(shè)計一條井通到395分段，以解決340中段長距離施工的回風(fēng)問題，同時該設(shè)計又考慮到以后的溜礦作用，所以位置選擇在了415中段395分段的2＃溜礦井對面，保證以后340中段巷道貫通后不需要此通風(fēng)井時，可以通過改造并和2＃溜礦井貫通，從415中段直接溜礦至340中段，保證了工程的不浪費[1]。

2 天井鉆機施工回風(fēng)井

（1）硐室開鑿。天井鉆機的主機硐室布置在395分段石門十二2#溜礦井正對門10米處，硐室凈高3.5米，硐室底板平整，沒有松石浮渣，在回風(fēng)井筒中心線位置上澆筑工作平臺混凝土基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)平面與硐室底板在同一水平，并根據(jù)單位現(xiàn)有設(shè)備情況鋪設(shè)15kg/m軌道，按照天井鉆機設(shè)備布置圖進(jìn)行設(shè)備布置，另外布置排水溝，架設(shè)動力電纜等（回風(fēng)井及硐室設(shè)計圖 如圖1）。

圖1 回風(fēng)井及硐室設(shè)計圖

（2）導(dǎo)向孔施工。使用天井鉆機施工，不受供風(fēng)條件影響，可24小時連續(xù)作業(yè)，導(dǎo)向孔直徑可選用φ250mm和φ300mm均可，本次施工選擇φ300mm的導(dǎo)向鉆頭，施工導(dǎo)向孔用時7天。

（3）反向擴孔。導(dǎo)向孔施工至340m水平中段后，將導(dǎo)向鉆頭拆除，安裝φ1500mm刀盤進(jìn)行自下而上的擴孔作業(yè)，擴孔作業(yè)共計施工53天。

3 天井施工效果

（1）設(shè)備效率。該井從6月9日開始正式施工，到8月29日上午9點30分?jǐn)U孔結(jié)束，總計施工82天，扣除中間的特殊情況等，實際工作60天，進(jìn)尺48.5米（天井鉆機施工情況表 詳見表 1）。

表1 天井鉆機施工情況表

（2）工程精度。該天井在施工導(dǎo)孔時，上導(dǎo)孔中心與下導(dǎo)孔的中心偏差1米，擴孔后四壁光滑，斷面基本渾圓均勻，無臺階，基本滿足工程要求（回風(fēng)井和硐室實測圖 如圖2）。

圖2 回風(fēng)井和硐室實測圖

（3）作業(yè)人員及排班。每天工作1班，從上午7點30左右開始作業(yè)最晚至晚上12點，工作一班在12個小時左右，人員3人。

（4）設(shè)備配備。主要用電設(shè)備:一臺功率75kw的電動主機提供風(fēng)能，一臺11kw的轉(zhuǎn)動主機提供吊轉(zhuǎn)作業(yè)，一臺1kw的小電機輔助提供齒輪油動力，另有一臺20kw的反沙泵提供反沙動力。設(shè)備有：鉆機主機一臺，電機臺車一臺（用于安裝以上前三臺電機和一個齒輪油箱），液壓油箱車一臺，控制柜一個、操作臺一個以及刀盤、鉆桿、鉆頭等[2]。

4 該施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點分析

（1）優(yōu)點。天井鉆機施工效率高，工期縮短，企業(yè)的安全效益得保障。此外，還有效避免了高溫、通風(fēng)等不良因素給工程帶來的不利影響，使工程高質(zhì)量、高效率完成。

（2）缺點.導(dǎo)孔施工和擴孔施工時速度不能太快，否則會給鉆頭帶來毀壞及導(dǎo)孔位置發(fā)生偏差，且會影響擴孔的施工；主機在施工過程中會產(chǎn)生震動，必須要固定好主機[3]。

5 結(jié)論

天井鉆機此次在金源工區(qū)的應(yīng)用是一次探索和試驗，讓我們重新認(rèn)識了一項新技術(shù)，雖然在應(yīng)用中出現(xiàn)了很多問題，如施工準(zhǔn)備時間長，費用高，設(shè)備老化影響工期等，但我認(rèn)為天井鉆機施工天井技術(shù)是今后礦山天井施工的發(fā)展趨勢。另外，短短幾十米天井并不能體現(xiàn)出它的優(yōu)劣，想更深層的了解，需再進(jìn)行更多的應(yīng)用。

[1]趙景博,杜飛.注漿法在AT天井鉆機施工中處理空洞的應(yīng)用[J].采礦技術(shù),2011,11(5):12-13.

[2]孫書彬,汪忠波.天井鉆機在夏甸金礦開拓工程中的應(yīng)用[J].采礦技術(shù),2010,10(1):54-56.

[3]易洋來,薛小蒙,王杰.天井鉆機在大傾角高天溜井施工中應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè),2015,31(9):196-197.