地下金属矿山措施平巷掘砌施工应用

作者简介：王金涛（1990—），男，河北省滦州市人，工程师。

摘 要： 在地下金属矿山平巷掘砌的过程中，根据井下施工实际，为了加快施工进度，需要进行措施平巷施工，措施平巷形成后，可以增加施工工作面，进而达到缩短工期的目的。河钢集团矿业公司司家营南区矿山分公司的大贾庄铁矿进风井在二期基建施工中，在-450m水平进行措施平巷的施工，从而达到增加工作面，提高施工效率的目的。

关键词： 地下金属矿山[1];措施平巷;施工效率

【中图分类号】TD26 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.254

前言：河钢集团矿业公司司家营南区矿山分公司的大贾庄铁矿进风井下平巷及硐室工程，为了加快进风井平巷及硐室工程的施工，对-450m水平进行措施平巷掘砌施工，从而加快施工进度。井筒施工期间，岩土工程勘察报告中显示的该段岩层为黑云变粒岩;深灰色，细粒变晶结构，块状-弱片麻状构造，主要矿物成分长石，石英，黑云母组成，属坚硬岩，岩芯呈短柱状长柱状，一般节长5-103cm，主要由30°-40°裂隙发育，钙质及少量泥质充填，岩体基本等级Ⅱ级。为了不影响永久巷道设计，措施平巷位置布置在-450m中段，井筒中心距离措施巷道曲线段L3中心距离16.5m，保护岩柱厚度为10m。措施平巷开口位置（巷道中心）距离井筒中心19.408m处。

1 施工方法

采用YT-28风动凿岩机进行凿岩爆破，严格按光面爆破组织施工。-450m水平北侧石门巷道现已施工至距离井筒中心30.05m位置，即曲线段起点。由于-450m水平北侧石门巷施工距离较短，还未进行陀螺仪定向，为了保证陀螺仪定向精度，待施工完曲线段（22.575m）后再进行陀螺仪定向，定向后开始施工-450m水平措施平巷。

1.1 掘进规格

措施巷规格为，净宽3.2m，净高3.27m，长50.122m，支护厚度为0.1m，掘进断面10.27m 2，工程量514.75m 3，支护工程量为44.11 m 3。

1.2 凿岩爆破

（1）布孔：平巷掘进中的炮孔按其位置和作用分为掏槽孔、辅助孔和周边孔，周边孔又分为顶孔、底孔和边孔。掏槽孔布置形式为平行空孔直线掏槽形式，掏槽孔深2.4m，比其它炮孔深0.2m。周边孔的帮、顶孔距巷道轮廓线0.1-0.2m，孔距取0.4m-0.6m，眼孔略向外倾斜1-2°，周边孔深度为2.2m。周边孔底孔孔口比巷道底板高0.1-0.2m，其孔底比底板低0.1-0.2m，底孔间距取0.4m-0.6m。辅助孔介于掏槽孔与周边孔之间，孔间距以0.3-0.5m为宜。辅助孔深度同样取2.2m。

（2）凿岩：采用YT-28手持式凿岩机凿岩，钻杆采用φ22mm中空六角成品钎杆，L=2500mm，φ40mm柱齿型合金钻头。施工人员按设计尺寸标出开挖轮廓线及各炮孔位置，各炮孔除掏槽眼外，均钻到同一底面上。

（3）装药：选用φ32mm×200mm×150g岩石乳胶炸药，雷管选用全塑非电毫秒延期导爆管雷管，起爆器引爆。

（4）联线起爆网路：采用非电全塑导爆管起爆网路，导爆管雷管采用簇联式。作业面炮孔起爆导爆管按邻近分为五个区域，每个区域导爆管雷管簇联成一把，共三至五把，每把雷管簇绑扎在2发一级传爆雷管上。一级传爆雷管簇绑扎在1发二级传爆雷管上，二级传爆雷管接起爆电缆，起爆电缆引至巷道安全位置处，经起爆器激发起爆。

（5）爆破设计：施工中需根据现场爆破材料性能和工程地质情况，随时调整凿爆参数以取得理想的光面爆破效果。爆破原始条件：岩石坚固性系数f=8～12;使用乳胶炸药，药卷规格为φ32×200mm×150g;使用全塑非电导爆管雷管，起爆器激发起爆;手持气腿式凿岩机凿岩，炮孔直径40mm。

1.3 支护形式

-450m水平措施平巷采用素喷砼[2]进行支护，支护厚度100mm，喷射混凝土强度为C25。掘进完成后，一次喷射支护。

（1）砼搅拌运输。

地表搅拌站拌制混合料（干料），通过下料管将混合料下放至-450m水平，用铲车运输至工作面。

（2）材料及配比。

水泥用PO.42.5#普通硅酸盐水泥，细骨料使用中粗砂、粗骨料用5～10mm石子。为防止管路堵塞和减少回弹，石子要有很好的级配。速凝剂掺量控制在要求之内，水灰比不超过0.45。施工时根据实际情况，调整配合比和水灰比，达到低回弹、粉尘小、砼强度高的目的。

（3）喷射机具。

选用ZP-VB新型砼喷射机。

（4 ）养护。

对砼表面进行不少于7天的喷水养护。

1.4 排矸方式

-450m水平石门巷前期施工采用电耙耙碴，施工一段距离后利用铲车进行出碴，将矸石翻倒入-450m水平至-475m水平措施溜井，矸石通过溜井进入-475m水平废石仓，利用箕斗提出地表，在每次出碴前必须对碴堆进行洒水除尘。

1.5 排水

-450m水平措施平巷施工期间，由于措施巷道是上坡施工，坡度为+0.46‰，措施巷道内积水流入措施溜井内，通过措施溜井直接进入井底水窝。利用前期排水系统排到地表。（原有排水系统：井底两台WQ-50-120水泵，一台使用，一台备用，扬程120m，将井底水抽至450m水平南侧马头门水仓，450m水平南侧马头门水仓内一台WQ-100-160水泵，将水仓内水抽至350m水平水仓，利用350m水平MD-85卧泵将水抽至地表，MD-85卧泵一台使用，一台备用）

1.6 供水、供电和通风

巷道及各硐施工期间，供电线路拉至工作面，保证工作面足够照明;供水时，井架二层平台上设有水箱，进行蓄水。通过井筒改绞期间形成的供水管进行供水。地面压风机站安装4台英格索兰26m3空气压缩机，通过井筒内挂设的φ159×4.5mm的供风管路及平巷内的供风管，送至各个工作面。通风系统未形成之前，巷道通风先利用高压风进行工作面通风。

2 施工设备及材料

潜水泵（WQ50-60）2台，地矿王1台，风动凿岩机（YT28）3台，电耙1台，注浆机（2TGZ-60/210）1座，搅拌罐（15m 3/h）1台。

3 施工技术质量要求及技术措施

打眼前，测量放线人员使用全站仪或水准仪给出腰线及中心线，并画出巷道轮廓线。凿岩工必须按中、腰线施工，采用光面爆破，严格控制超欠挖，不得欠挖，超挖不得超过100mm，对欠挖处要及时处理。出渣工清底要到位，不得影响凿岩工凿岩。风钻、风镐、风水管接头必须卡紧拧紧，并且用铁丝双股拴紧在风钻、风镐上，防止脱扣伤人。不准在残眼上加深炮眼和顺岩层裂缝、节理等布置炮眼。

4 结语

河钢集团矿业公司司家营南区矿山分公司的大贾庄铁矿进风井在二期基建施工中，通过在-450m水平进行措施平巷的施工，达到了提高施工效率的目的。

参考文献

[1] 地下金属矿山开采技術发展趋势探讨[J].徐茂文.世界有色金属.2018（14）.

[2] 某矿山地下开采工程巷道支护研究[J].杨怀敏，张宏雁.化工矿物与加工.2010（12）.

[3] 朝阳煤矿主副井凿井期间排水系统的设计[J].袁长财，张庆平.建井技术.2003（04）.