金属矿山竖井快速施工的措施

文/ 朱广斌 烟台金邦冶金工程咨询有限公司 山东烟台 264002

1、工程简况

某铁矿是股份制民营企业，位于安徽省庐江县龙桥镇。矿山储量为1×108t铁矿石，年产量100×104t。主井井筒净断面直径φ5.5m，掘断面直径φ6.2m，井口标高+88.8m，井底标高-522m，井筒深610.8m，井壁为整体浇筑混凝土支护，砼标号C25。

主井井筒围岩主要是粗安岩、粉砂岩、粗安斑岩和泥质粉砂岩，围岩除局部破碎外完整性较好，岩石质量中等-良好，f系数为10～12。主井的水文地质条件简单，井筒实际涌水量为5.68m3/h。

2、施工方法及工艺

根据井筒工程特点以及对井筒施工速度的要求，井筒施工方法采用普通钻爆法，短段掘砌混合作业方式，二掘一砌成井4m。

2.1 凿岩爆破

采用FJD-6型竖井钻机凿岩打眼，炮眼深度4.3m，非电导爆管雷管起爆乳化炸药爆破，爆破进尺一般在4m左右。

2.2 装岩运输

爆破后的矸石用HZ-6中心回转抓岩机装入3m3矸石吊桶，利用JKZ-2.8x2.2提升绞车提至井口倒入矸石仓，通过东风8t自卸式汽车运输。

2.3 砌壁

砌壁段高4m，实现二掘一砌成井4m正规作业循环。井口1台JS-500搅拌机搅拌混凝土，经井筒内1路φ159mm×10mm下料管下料至整体移动式液压金属模板内，电动振捣棒随混凝土浇灌分层振捣。

3、施工辅助系统

3.1 提升系统

选用Ⅴ型钢管凿井井架，1台JKZ-2.8x2.2提升机提升3m3吊桶作为主提，用于矸石提升;1台JT-1.6提升机提升2m3吊桶作为副提，用于人员、材料上下。

3.2 供电系统

在井口附近建了一个临时配电所，将矿供10kV高压进行变压。为满足施工需要，结合所选用的施工设备，供电电压高压为6kV，低压为380V。

3.3 供风系统

在井口附近自建临时空压机站，安装了2台OPT-307型和1台VW-22/7型压风机，通过井筒悬吊的一路φ159mm×6mm无缝钢管向井下供风。

3.4 供水系统

施工用水取自井口附近的梅庄水库。在水库里安装1台7.5kW潜水泵通过一路φ108mm×6mm无缝钢管向井下供水。

3.5 排水系统

井筒涌水采用工作面潜水泵※吊盘水箱※卧泵接力排水方式进行排水，即在工作面摆放1台7.5kW潜水泵向吊盘水箱排水，利用安装在吊盘上层盘的1台D25-50×10型卧泵，通过井筒一路φ108mm×6mm排水管排至地表。

3.6 通风系统

采用压入式通风方式，选用1台30kW筒局扇，配备一路500mm胶质风筒，风筒用锚杆固定在井壁上。

4、施工组织管理

主井工程施工实行项目法管理，由项目部全权负责工程的开工、施工和交工等工作，项目部下设施工队、机运段、技术组、安全组、供应组。施工队负责井筒的掘砌作业，机运段负责设备的运转、维护和保养，职能组负责施工技术管理、经营管理、质量管理、材料管理、后勤保障、安全检查与监督、文明施工等工作。为适应井筒快速施工的要求，井下直接工分凿岩班、出矸班和砌壁班三班作业，实行专业工种固定工序流水作业制度，辅助工种实行“三八”作业制度。

5、施工工期

主井井筒从破土动工到井筒下掘到底，井筒施工期为5个月，其中最快施工速度为一个月183m进深，达到国内同行业先进水平，受到业主的好评。井筒被评定为优良工程，整个施工期没有发生一起重伤以上的安全事故。

6、主要措施

该主井井筒快速、安全、优质掘砌到底，为矿山早日建成奠定了基础，采取的主要措施是:

第一，发挥先进凿井设备快速高效作用。主井井筒施工配备了先进凿井设备，由于有了这些先进设备，不仅降低了劳动强度，也提高了施工效率。如金属模板比传统的木板浇砼速度快，金属模板一次浇4m只要3～4h，而用木模板浇同量的砼则需要6h以上。中心回转抓岩机出矸速度快，比其它出矸方式效率高的多。项目部维修人员每天都对设备进行检查保养，发现问题及时处理，而不是等设备出现故障再去修理，变被动修理为主动保养，避免设备故障对施工产生的不利影响。

第二，加强工序管理，实现正规作业循环。项目部规定了井筒掘砌各道工序的作业时间:凿岩爆破4.5h、通风0.5h，出矸4h、清底2h、浇砼4h，二掘一砌成井4m循环时间为20h。为保证各工序时间控制在预期的目标内，每一工序均安排专人负责，及时协调解决施工中存在的问题。对没有达到时间要求的工序，及时分析原因采取措施，想方设法缩短各工序的作业时间，从而使循环时间平均达到18小时，最快的一个循环仅需15h。

第三，严格按规范要求施工，确保工程质量。井筒掘进每次凿岩时都按中线并依据岩石情况合理布置炮眼、正确装药爆破，不仅爆破进尺高而且井筒断面控制在规范要求的范围内。为保证井筒的浇砼质量，项目部制定了金属模板浇砼作业指导书，并对作业人员进行技术交底，做到措施到位、责任到人、正确配比、加强振捣，从而使工程质量大大提高。

结语：

矿业开发是21世纪国民经济发展的基础产业，国民经济发展离不开矿业开发，有矿业开发就有井巷建设，从而竖井施工技术具有推广应用前景。竖井施工进度指标主要取决于掘进、出碴和支护个工序的时间,对于大直径竖井而言,进一步缩短出碴和支护的时间意义更加重大。