简论铁矿工程施工中井筒施工存在的问题及施工方法

王康平

【摘要】铁矿工程施工过程中井筒施工可能会存在一定的问题导致效果不佳甚至影响效率，文章就此进行分析，希望可以给有关从业人员以启发。

【关键词】铁矿工程;工程施工;井筒施工

1、前言

井筒施工过程中可能会因为各种各样的问题导致施工效果不佳，而针对这样的问题采取特定的施工方法是完全可以避免的，文章就此进行分析。

2、井筒结构

近些年来，随着社会经济的飞速发展，各行各业也呈现出了如火如荼的发展态势，我国的铁矿资源地质勘探行业也发生了天翻地覆的变化，铁矿工程施工技术也有了非常大的提升，但是，我们不能被当前良好的发展状态所蒙蔽，要深入其中仔细分析，不难看出我国现阶段的铁矿资源地质勘探情况还远远达不到理想的发展状态，施工中亟待解决的问题非常之多，因此，我们必须要高度重视起铁矿工程中存在的诸多问题，想办法加以解决。本文将就铁矿工程施工中井筒冻结法施工存在的问题及施工方法进行深入的分析与探究。一般情况下，铁矿工程中井筒断面为圆形，井筒自上而下，可以分为三个主要的组成部分，分别是井颈、井身和井底。根据铁矿工程中的实际需要，在井筒的井颈还会设有壁座。以下是对这三个重要的部分做出的一些详细分析：井颈是指靠近地表的部分，井壁需要加厚的一段井筒（用于承受井架提升的动荷载及周围建筑物的静荷载，其深度在矿山一般为15―20m。）井身是井颈以下到罐笼出车水平（副井）或箕斗装载水平（主井）部分，是井筒的主要组成部分。井身以下部分为井底，其深度取决于提升过卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。主井（用于箕斗提运煤炭或矿石的井筒）的井底深度一般为35m―75m不等;副井（用于人员和部分下料、提升）的井底深度一般为10m左右;风井的井底深度一般为4―5m。

3、问题分析

粘土层膨胀，很容易出现片帮、抽帮，钢筋绑扎、模板固定之后，粘土层膨胀过快很容易造成混凝土支护厚度和强度达不到设计的规范要求，冻土会随之掉入到模板钢筋内部，严重影响到混凝土的质量以及支护厚度。比如，井帮位移量太大，很容易造成冻结管的断裂，盐水便会随之泄漏，冻结壁遭到破坏，导致混凝土井壁抵挡不住冻土冻胀力而出现井壁掉皮、脱落、开裂、漏水以及淹井等等事故。

4、方法分析

要坚持先让后抗的原则。在掘进周边荒径中，开切竖向卸压槽，长度为一模段高，在井帮均匀开挖卸压槽（槽宽×槽深×槽间距=300×200×500～700mm），其内充填芦苇笆当粘土膨胀时，其膨胀土流入槽内空间，体现出“卸压”的效果。加强支护强度，加密钢筋布置，同时提高混凝土的强度，体现出“抗”的原则，使粘土出现膨胀时，能抗住膨胀压力。在掘进方式上，最好选用台阶式的掘进方式，即组织足够的人力和物力，配合机械的力量进行强行快速地掘进，首先要挖超前小井，保证井筒中心超前小井是低于工作面至少一米以上的，以此来避免井帮温差过大以及井筒空气所带来的不必要的損害，然后再进行刷帮，将一部分压力释放出来。在支护方面，最佳的掘进方式便是短段掘进，小段高快速掘砌，段高控制在2m以内，先掘出刃脚槽坑，提前立模筑壁（中间高出的0.5～0.8m挖掘与筑壁平行作业），缩短冻土井帮暴露时间，减少位移量。为了提高混凝土的早期强度，需要在表土冻结段外壁混凝土中掺入适量的抗冻高效减水剂，保证砼的强度可以在24小时内达到设计值的50%以上，72小时内达到设计值的80%进而增强抗渗性能，提高封水效果。在掘进的过程中，如果在井帮遇到一些异物，一定要及时有效地进行剔除，绝对不能让异物挤占了井帮的空间，避免出现砼井壁厚度不够的现象。适时调节冻结的方式，加强井筒外排冻结孔的流量，减少内排孔冻结的流量，使总冻结流量不变，使井帮冻结温度有所下降，减少粘土层的冻胀力，且不降低总冻结壁的厚度。加强对已经暴露的井壁位移量的观测力度，对粘土层的膨胀速度进行精准的掌握。在膨胀粘土层以及厚粘土层的施工过程中，如果出现膨胀量过大以及井帮位移过快的现象，可以在井帮以及砼井壁之间铺设50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板，以缓解粘土层膨胀空间和减少低温对混凝土强度的影响。进行冻结变形压力、冻结壁变形、温度、井壁钢筋内力等内容的监测工作，用科学的方法和可靠的数据来指导施工。提前做好完全的准备工作，一定要提前准备好背板、井圈等等多种抢险物质，一旦变形膨胀的力度超出了正常的范围时，要及时在井帮以及井壁之间架设起型钢井圈和背板，或者采取加厚泡沫塑料板厚度等等措施。如果井帮的位移量太大，就要每一米增设一道20槽的钢井圈，加强外壁支护。井圈铺设在钢筋外侧井帮上，再浇砼以抵抗砼凝固初期来自井帮的压力。一定要做好井帮位移量的检测工作，在井筒的荒径处均匀分布好四个监测点，定时测量每一个段高，按照十字线的方向来测量直径量，与原始的直径进行比较，算出井帮的总位移量，同时按中线量出相应半径方向的位移差，得出每个点的位移量，作好记录。严格控制井帮位移量不大于50mm提前加强机械设备的检修和维护、运转，确保施工的正常进行。铁矿资源是非常珍贵的矿物资源，对于我国经济的持续健康发展起到巨大的推动与支撑作用，铁矿工程属于大型工程，其中牵涉到的社会因素非常之多，每一项铁矿工程都投入了大量的人力与物力，特别是经济投入是非常之多的，这就要求铁矿工程中的每一处细节都不容忽视，不允许出现任何错误，以上是针对井筒冻结法施工中存在的问题进行的分析，并且介绍了具体的施工方法，希望能够对提升铁矿工程施工中井筒施工的效率有所帮助。

结语：

井筒施工过程中需要根据施工中常见的问题进行针对性的施工方式，才能够有效的解决这样的问题，做到这一点需要工作过程中总结记录相关问题，提出针对性措施。

参考文献：

[1]唐胜民.泉店煤矿西风井井筒掘砌工程施工管理[J].城市建设理论研究（电子版），2018，268（22）：62-63.

[2]田志鹏.姑山铁矿主井井筒地面预注浆施工[J].建井技术，2018（3）：4-6.

[3]王兆瑞.陈台沟铁矿建设方案优化研究[D].河北工程大学，2018.

[4]郭斌，沃杭帅，李胜辉，等.注浆堵水技术在中关铁矿巷道施工中的应用[J].矿业工程，2019（1）：63-65.