浅谈围岩不稳定段预埋钢管道内模浇筑泄水井工法应用

■张执强 牛金廷 尹占辉 白永刚 侯胜利

（中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司 辽宁北票 122104）

浅谈围岩不稳定段预埋钢管道内模浇筑泄水井工法应用

■张执强 牛金廷 尹占辉 白永刚 侯胜利

（中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司 辽宁北票 122104）

中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司在承包保国铁矿黑山矿区泄水井施工中，改变传统施工方法，采用预埋钢管道疏导泄水的新工艺，在围岩条件差的条件下，采用预埋钢管道疏导泄水工艺，解决了在围岩条件差的泄水井巷中因水的侵泡而导致塌方的难题。不但增加了其实用性、耐久性，还节约了成本，保证了使用安全。同时也为同类环境井筒施工积累了宝贵的经验。

不稳定围岩泄水井预埋钢管道内模焊接混凝土现浇支护

1 前言

在冶金矿山地下开采中，不可避免要出现大量的涌水。所以在矿山基建时，排水系统的建设显得尤为重要，这不仅保证了矿山的安全顺利生产还有助于改善井下作业环境。

中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司承揽的凌钢股份保国铁矿有限公司黑山矿区工程，在施工排水系统时，发现泄水井围岩极其破碎，大多为泥质片岩，一旦遇水就变成泥，如何使排水系统安全、长期的使用，成了技术上需要攻克的难题。经过研究，最终形成了“预埋钢管道”的技术方案。此工艺既保证了作业安全又保证了使用安全。

2 施工特点

在泄水井中预埋钢管道排水，能有效的保护围岩不被水侵蚀，避免了井壁大面积塌落，延长了泄水井的使用寿命；并且保证了泄水的快速、顺畅。

3 使用范围

本方法适用围岩条件极其软弱、不稳固的泄水通道。

4 工艺原理

本方法主要采用φ500mm的钢管下放至井中，并焊接牢固后，对距井口3m段进行C20混凝土浇筑，此工法成功的关键在于钢管道的下放及焊接。

5 工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工准备→吊罐法反掘施工→钢管道安装→井口段混凝土现浇

5.2 操作要点

5.2.1 吊罐法反掘施工

首先在泄水井的上水平和下水平分别掘进3m（宽）×5m（高）的硐室，包括0m水平、60m水平、120m水平、180m水平，深度掘进至泄水井设计边界，此硐室需施工马头门，硐室施工完毕后，采取喷射混凝土支护，然后应用深孔钻机在下水平向上施工φ90mm的深孔与上水平硐室贯通，此孔作为钢丝绳孔，并且在距泄水井5m的位置施工同样的深孔与上个水平贯通，此深孔作为信号线孔。然后在上水平的硐室内安装YD-3型游动绞车，用来提升吊罐上下。凿岩采用YSP-45型风动凿岩机。泄水井的断面为2.5m×2.5m。在施工中产生的碴石通过电动装岩机装入矿车，通过副井提升至地表，在泄水井掘进过程中，必须按照设计施工好安装孔，即在井口下3m的位置施工于6个锚杆眼，锚杆眼深度为1.5m，在泄水井硐室地板上5m的位置施工吊装梁和吊装环的安装孔，并注射好锚杆，锚杆采用φ36mm的圆钢，泄水井掘进施工完毕后，下一步准备钢管道的安装。

5.2.2 钢管道下放、焊接

钢管道采用φ500mm的无缝钢管，在地表将其加工成5m/节，并焊接好吊装环，通过副井提升系统下放至井下各水平，并运至泄水井口，在钢管下放之前必须在井口搭设牢固的作业平台。利用锚固好的锚杆在泄水井硐室顶板上安装吊装环或吊装梁，并安装5t的导链，钢管道利用导链下放至井中，在钢管道下放到与井口平台板同样高度时，将下一节管道吊起并与正在下放的管道焊接在一起，再继续下放，直至达到设计位置。钢管道下放完毕后固定好。

5.2.3 井口段混凝土现浇

利用已经施工好的锚杆，在锚杆上焊接厚度为6mm的钢板，钢板要铺满泄水井断面，防止混饭凝土浇筑时漏浆钢板焊接完毕后，地表搅拌站将搅拌好混凝土，自副井运输到作业地点，进行混凝土现浇作业，现浇作业时，把钢管道固定好，避免其移动，并且混凝土要振捣密实。

6 材料、设备及劳动组织

表1 主要施工机具设备

表2 劳动组织

7 质量控制措施

（1）建立质量管理组织机构，人员持证上岗，明确项目技术质量管理人员岗位责任制。（2）开工前进行详细的技术交底，严格按工艺流程，施工顺序施工，各工种人员掌握各工序操作规程和要领。（3）严格按照现行国家及行业标准规程、规范和设计要求施工，以保证工程的规格质量。（4）加强施工过程中的质量检验，完善质量记录，认真执行“自检，互检，专检”的三检制度，对施工各工序进行检查，发现问题及时整改并制定预防措施。（5）设计、测量、施工密切配合，确保工程达到设计及验收标准，保证安全使用要求。

8 安全措施

（1）建立健全安全管理机构、安全管理制度，执行安全岗位责任制，并制定详细的实施细则。（2）进行各工种、工序安全技术交底。技术人员在现场跟踪服务，发现问题及时解决。（3）爆破特种作业人员必须经培训后持证上岗，关键工序选用有经验的经过专门培训的工人操作。

9 效益分析

（1）本工法阐述了地下矿山排水系统在围岩条件差的条件下施工工艺全过程，为工程设计及技术人员应用该技术提供了依据。（2）本工法施工简单，保证了施工安全和以后的安全使用，延长其使用寿命，大大减少了维护的费用，使经济效益得到了提高。

[1] 《现代采矿手册》，王运敏主编，-北京：冶金工业出版社，2011.5.

[2] 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 (GB50086-2001)，原国家冶金工业局主编，中国计划出版社出版.

[3]《井巷工程》，赵兴东主编，-北京：冶金工业出版社，2010.5.

TD8[文献码]B

1000-405X（2015）-11-386-1

张执强，男，采矿助理工程师，研究方向为采矿技术。