王 乾

（山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司， 山東 煙臺 265621）

引言

隨著礦井采礦作業(yè)的不斷深入，為加快對礦井內(nèi)部礦產(chǎn)資源的挖掘，同時滿足擴大礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)模的需求，采用盲豎井貫通施工方案，豎井的延深工程不斷深入，保護豎井施工作業(yè)人員的安全成為豎井施工工作的首要安全任務(wù)。

1 工程概況

蓬萊礦業(yè)有限公司強家溝井10 中2 線盲井延深工程已施工的車場、硐室工程揭露，設(shè)計工程區(qū)域內(nèi)為穩(wěn)固的花崗巖層，無大裂隙及淋水現(xiàn)象，屬I 類巖層。設(shè)計井筒凈徑規(guī)格為Φ3.5 m，荒徑為Φ3.6 m，半徑允許偏差+50 mm，豎井采用普通法施工，在井口平面以上人工保護盤和提升設(shè)備安裝完成后，方可由上而下進行。

要求井筒采用光面爆破技術(shù)，其質(zhì)量要求為：硬巖的眼痕率不應(yīng)小于80%，中硬巖的眼痕率不應(yīng)小于50%（炮眼眼痕長度需大于炮眼長度的70%）；若遇軟巖時，井筒周邊成型應(yīng)符合設(shè)計輪廓；井幫巖面不應(yīng)有明顯的炮震裂縫。

2 安全風(fēng)險分析

盲豎井施工存在作業(yè)空間狹窄、施工高度大等特點，各個工序的施工作業(yè)的開展、物料人員的上下運輸都存在一定的難度，材料人員的上下運輸均采用提升設(shè)備來完成，施工風(fēng)險較大，經(jīng)過分析盲豎井施工主要的安全風(fēng)險包括以下內(nèi)容：

1）豎井開挖穿越破碎巖石或者節(jié)理發(fā)育巖層導(dǎo)致的塌方、巖爆和掉塊問題。該類問題是導(dǎo)致盲豎井施工過程中發(fā)生人員傷亡、設(shè)備損壞的主要元兇，屬于重大危害因素。

2）提升設(shè)備的安全運行風(fēng)險。提升設(shè)備是盲豎井人員上下、物料提升、廢渣提運的主要設(shè)備，其安裝和運行出現(xiàn)問題常會導(dǎo)致機械故障、高處墜落、物體打擊傷人等安全事故，屬于重大危險因素。

3）豎井施工過程中，井下人員的作業(yè)空間狹小，高處墜物往往造成重大人員傷亡或財產(chǎn)損失，屬于重大危險因素[1-2]。

4）一般危險類因素。爆破安全因素，爆破振動導(dǎo)致幫壁片幫塌方、有毒有害氣體中毒事故；風(fēng)水電設(shè)施安全因素，人員觸電事故、機械損壞事故、有毒有害氣體中毒事故；交叉立體作業(yè)因素，引發(fā)高處墜落事故、高空墜物傷人事故；地下水因素，引發(fā)機械故障、用電設(shè)備連電事故；堵井安全危害，堵井疏通過程中常常導(dǎo)致高處墜落傷人事故。

3 豎井開挖安全技術(shù)措施的制定

3.1 破碎巖石開挖支護設(shè)計

1）豎井掘進過程中，要及時分析研究揭露的巖層與掌握到的地質(zhì)資料的變化，凡與豎井井筒直接相連的各巷道、硐室口，應(yīng)與豎井井筒同時施工，若巖體不穩(wěn)固時，應(yīng)采取永久支護措施。

2）14 中馬頭門以下4 m 的井筒設(shè)計支護方式為C20 素混凝土支護，支護厚度250 mm。井筒全身除現(xiàn)澆混凝土段外，均采用M20 噴漿支護，噴層厚度為20～50 mm[3]。

3）噴漿作業(yè)前，必須用高壓風(fēng)水沖洗受噴面,清理巖壁浮石；對遇水易潮解、泥化的巖層，則用高壓風(fēng)清掃巖面。

4）根據(jù)工程實際揭露巖石的穩(wěn)固情況，相應(yīng)調(diào)整臨時支護方案，支護方案一般包括錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護或素混凝土支護，并根據(jù)支護方式相應(yīng)刷大井筒斷面。采用錨桿金屬網(wǎng)支護時，其要求如下：金屬網(wǎng)選用1 100 mm×2 000 mm（網(wǎng)孔規(guī)格150 mm×150 mm）型金屬網(wǎng)；金屬網(wǎng)間搭接長度150 mm；金屬網(wǎng)以鋪蓋住不穩(wěn)固區(qū)域為宜。錨桿選用縫管錨桿，長度為1.2～1.8 m；采用碟形托板，厚度不小于4 mm，尺寸不小于120 mm×120 mm；錨桿布置為菱形或矩形，錨桿間距600～900 mm；金屬網(wǎng)搭接長度內(nèi)應(yīng)布置錨桿，短邊2根，長邊3 根；金屬網(wǎng)中間部位，應(yīng)根據(jù)巖壁凹凸情況，增加1～2 根錨桿；托板及金屬網(wǎng)應(yīng)緊貼巖壁[4-5]。

5）混凝土的澆筑應(yīng)分層對稱進行，必須采用機械震搗，井壁表面不得有露筋、裂縫和蜂窩。模板高度不應(yīng)超過1.2 m，立模時應(yīng)比井筒內(nèi)徑大20 mm。脫模時，混凝土強度不得小于1.0 MPa。

3.2 提升設(shè)備安全技術(shù)措施

1）乘坐吊桶人數(shù)不應(yīng)超過規(guī)定人數(shù)（每人所占吊桶底有效面積不應(yīng)小于0.12 m2，吊桶凈高不得小于1.1 m），乘桶人員應(yīng)面向桶外，不應(yīng)坐在或站在吊桶邊緣；裝有物料的吊桶，不應(yīng)乘人。

2）提升設(shè)備需做好日常維護點檢工作，重點檢查過電流和失電壓等保險裝置是否安全可靠、防滑裝置是否靈敏可靠、過卷過速制動裝置運行是否良好。

3）定期開展提升設(shè)備的靜動負荷試驗。其中靜負荷試驗需滿足：試驗載荷為額定負荷的1.25 倍、起升高于地面10 cm、維持時間10 min，之后檢查提升設(shè)備的工況狀態(tài)；動負荷試驗須滿足：試驗載荷為額定負荷的1.1 倍、反復(fù)升降試驗5 次，之后檢查提升設(shè)備的運行工況[6]。

3.3 高處墜落的預(yù)防措施

1）井口應(yīng)設(shè)置臨時封口盤，封口盤上設(shè)井蓋門。井蓋門兩端應(yīng)安裝柵欄。不應(yīng)向（或在）井筒內(nèi)投擲物料或工具。

2）吊桶上方應(yīng)設(shè)保護傘，且應(yīng)沿導(dǎo)向鋼絲繩升降，吊桶內(nèi)的巖碴應(yīng)低于桶口邊緣0.1 m。

3）井內(nèi)噴護作業(yè)時，嚴禁在作業(yè)地點的下方站人或放置設(shè)備，以防止回彈料或混凝土掉塊傷人或傷設(shè)備。

3.4 施工技術(shù)措施

針對該深豎井施工技術(shù)，采取了鉆孔卸壓技術(shù)，能量可以得到有效釋放，避免了應(yīng)力集中現(xiàn)象，改善了井筒圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，可以有效地防止巖爆等動力災(zāi)害，降低了新主井發(fā)生圍巖或襯砌破壞失穩(wěn)的可能性，有效了降低支護成本，數(shù)值模擬分析得知，新城金礦新主井卸壓施工建議采用150 mm 的卸壓鉆孔，同時考慮到豎井施工每次掘進4 m，設(shè)計鉆孔深度為8 m。最佳卸壓鉆孔間距為0.7 m，最佳卸壓孔排距最優(yōu)值為0.6 m 或0.7 m。在實際鉆孔卸壓施工過程中，卸壓孔布置在靠近井壁時加密鉆孔，在工作面中心區(qū)域時可適當(dāng)減少鉆孔數(shù)量的等差間距，卸壓孔布置方式可獲得最佳的卸壓效果。

3.5 其他安全技術(shù)措施

1）鑿巖注意事項。應(yīng)堅持濕式鑿巖，灑水防塵、處理好井幫浮石，并符合下列規(guī)定：鑿巖前應(yīng)清出實底、集水坑；按井筒中心確定炮孔圈徑，除掏槽孔外其余孔底宜在同一個水平面上。

2）爆破注意事項。進行爆破作業(yè)時必須定時定人，嚴格做好放炮警戒工作，由工程管理技術(shù)人員協(xié)調(diào)開展爆破工作施工，安全管理人員定時通知作業(yè)人員，確保安全躲避。每次爆破完成后進行爆破效果技術(shù)分析，總結(jié)爆破藥量、爆破布孔參數(shù)，在保證爆破效果的前提下，降低炸藥單耗，以減少震動效應(yīng)，實現(xiàn)光面爆破。

3）通風(fēng)注意事項。豎井通風(fēng)施工應(yīng)做好強制通風(fēng)工作，選用合適的通風(fēng)設(shè)備。當(dāng)采用軸流式通風(fēng)機進行壓入式通風(fēng)時，將14 中運輸巷新鮮風(fēng)流送到工作面（局扇安放應(yīng)符合規(guī)范要求），污風(fēng)經(jīng)井筒排出，并再次利用局扇將污風(fēng)抽出至14 中運輸巷已形成的回風(fēng)天井。當(dāng)采用風(fēng)筒接力通風(fēng)方式時，應(yīng)選取同型號局扇，局扇間的距離應(yīng)根據(jù)局扇的性能曲線和風(fēng)筒阻力經(jīng)計算確定，且風(fēng)筒直徑不得小于400 mm；工作面有人作業(yè)時，通風(fēng)設(shè)備應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)。

4）風(fēng)水電施工安全措施。豎井施工的風(fēng)水管線須做到吊掛平直有序，定期開展管線檢查工作，發(fā)現(xiàn)管線破損及時維修或更換；檢修期間嚴格做好警示工作，掛好“有人工作，不準(zhǔn)送風(fēng)（水或電）”的警告牌；用電設(shè)備定期做好接地干線阻值測量工作，確保漏電接地靈敏可靠，嚴禁采用不接地或者無保護設(shè)施的用電設(shè)備；井筒內(nèi)的照明線嚴格采用使用絕緣性能良好的電纜線，堅決避免采取膠織線或花線；全部用電設(shè)備均須配備具有漏電保護功能的空氣開關(guān)。

4 結(jié)語

蓬萊礦業(yè)有限公司強家溝井10 中2 線盲井延深工程涉及的井?dāng)?shù)較多，工作量大且地質(zhì)條件復(fù)雜，盲豎井施工施工的安全風(fēng)險較為突出，通過分析盲豎井施工過程中的安全風(fēng)險，并針對性地重點總結(jié)了破碎巖石開挖支護設(shè)計、提升設(shè)備安全、高處墜落等幾個方面的安全技術(shù)措施，為類似的盲豎井施工的安全風(fēng)險預(yù)防提供借鑒。