霍鵬飛

（河南煤炭建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 安全生產(chǎn)監(jiān)察處，河南 鄭州 450009）

1 工程概況

周油坊鐵礦位于安徽省六安市霍邱縣西部，副井井筒設(shè)計(jì)深度為620.0m，設(shè)計(jì)凈直徑為6.5m，凍結(jié)表土段垂深210.0m，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土標(biāo)號(hào)C30，外壁支護(hù)厚度400mm，內(nèi)壁支護(hù)厚度500mm。凍結(jié)施工段最大涌水量均小于5m3/h，正常凍結(jié)情況下，采用正常的掘砌施工工藝不存在水患威脅［1］。

副井井檢孔資料表明：副井所在表土層以黏土、砂質(zhì)黏土為主，在垂深100m和140m先后揭露兩層亞砂土層，垂深210m進(jìn)入基巖風(fēng)化帶，預(yù)測(cè)在掘砌施工中將會(huì)遇到礫石層、基巖風(fēng)化帶及其他堅(jiān)硬表土層。實(shí)際掘砌施工中，在垂深101m位置揭露一層厚度約3m的亞中砂土層；垂深104m位置揭露一層淺青灰色鈣質(zhì)膠結(jié)黏土層，厚度為0.65～1.2m，其下為較松軟的亞黏土砂層，該層淺青色黏土層膠結(jié)致密，含石英成分及礫石，硬度大。目前，井筒外壁現(xiàn)已施工至垂深104.5m位置，該位置表土層堅(jiān)硬，用挖掘機(jī)和人工風(fēng)鎬難以通過(guò)，為此，展開了凍結(jié)法過(guò)堅(jiān)硬表土層施工技術(shù)研究，以保證施工的順利進(jìn)行［2］。

2 施工方案

2.1 正常段施工方案

在正常施工情況下，該礦井筒挖掘采用挖掘機(jī)施工，而這種方法在堅(jiān)硬表土層很難通過(guò)且增加施工期，為此采用放松動(dòng)炮的方法通過(guò)堅(jiān)硬表土層。

2.2 堅(jiān)硬段施工方案

采用YT-28型鑿巖機(jī)打眼；鉆桿選用直徑25mm中空六角鋼鉆桿，鉆桿長(zhǎng)度1.0～2.0m；鉆頭選用φ25mm“一”字合金鉆頭；

炸藥選用巖石型普通硝銨炸藥（AYZ-1型），藥卷規(guī)格為φ25×200mm，每卷重為200g；雷管選用1-5段毫秒延期電雷管，采用并聯(lián)聯(lián)線方式；啟爆電源采用380V動(dòng)力電源。

2.2.1 炮眼深度

采用松動(dòng)爆破法施工過(guò)堅(jiān)硬表土層時(shí)，需在施工前探明堅(jiān)硬土層厚度，具體是在井筒掘進(jìn)荒徑上均勻布置探孔6個(gè)。炮眼深度應(yīng)以6個(gè)探孔探明的堅(jiān)硬表土層厚度為基準(zhǔn)進(jìn)行控制，孔底以小于各段揭露的堅(jiān)硬表土層厚度0.2m為準(zhǔn)，禁止打穿堅(jiān)硬表土層。當(dāng)堅(jiān)硬土層厚度大于1.5m時(shí)采用分層打眼分次爆破；堅(jiān)硬土層厚度小于1.5m時(shí)可一次打全深分次爆破［3］。

2.2.2 炮眼布置

掏槽眼：采用二階楔型掏槽，掏槽眼深可比其他孔眼深0.1m，內(nèi)圈徑為1.2m，均勻布置4個(gè)炮眼，中心布置一個(gè)空心眼；外圈掏槽眼布置8個(gè)，外圈徑2.4m，同內(nèi)圈掏槽眼三花布置。輔助眼：共布置2圈炮眼，第一圈圈徑為4.1m，布置15個(gè)炮眼；第二圈圈徑為5.9m布置22個(gè)炮眼。

周邊眼：井筒掘進(jìn)直徑為7.4m，炮眼布置圈徑為7.2m，共布置57個(gè)炮眼。炮眼總數(shù)為4+8+15+22+57=106個(gè)。炮眼布置如圖1所示，爆破參數(shù)見表1所示（按照孔深1.5m設(shè)計(jì)）。

圖1 炮眼布置圖

3 安全技術(shù)措施

為保證松動(dòng)爆破法安全施工，減少由于震動(dòng)引起局部突水或凍結(jié)管斷裂事故，針對(duì)爆破施工制定以下安全措施：

3.1 打眼前必須對(duì)工作面進(jìn)行安全檢查，及時(shí)將井幫上浮矸及模板、吊盤上活矸清理干凈，方可進(jìn)行施工，確保施工安全，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)作業(yè)；打眼前要認(rèn)真檢查風(fēng)帶連接部分是否牢固可靠，以防脫落傷人；打眼時(shí)嚴(yán)格按驗(yàn)收員所標(biāo)定的炮眼位置和角度進(jìn)行施工，必須實(shí)行定機(jī)、定眼位、定人的分區(qū)打眼制度，每臺(tái)鉆的前方特別是釬子下面不能有人停留，以免斷釬傷人。

3.2 打眼前必須施工探孔，探孔的布置不得少于6個(gè)孔，孔位布置應(yīng)沿井筒荒徑均勻布置，探孔應(yīng)記錄詳細(xì)，做好標(biāo)記；打眼時(shí)必須放出井筒掘進(jìn)輪廓線，看線操作，孔眼深度以探孔為基準(zhǔn)嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁打穿堅(jiān)硬凍結(jié)表土層。

3.3 打眼與裝藥不準(zhǔn)平行作業(yè)，確保施工安全；不得在殘眼上打眼，不準(zhǔn)用吹風(fēng)管吹有殘藥的炮眼。

3.4 為防止爆破施工造成凍結(jié)管斷裂破壞，周邊眼嚴(yán)禁超出掘進(jìn)荒徑，裝藥量應(yīng)嚴(yán)格控制，必要時(shí)采取間隔裝藥方法進(jìn)行；每次放炮前及時(shí)通知凍結(jié)單位關(guān)閉凍結(jié)管路，爆破前后加強(qiáng)對(duì)凍結(jié)管路的監(jiān)測(cè)。

3.5 爆破參數(shù)可根據(jù)圍巖情況而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，調(diào)整技術(shù)參數(shù)必須經(jīng)技術(shù)安全管理人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況制定并經(jīng)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)審批。

3.6 打眼時(shí)，周邊眼距應(yīng)嚴(yán)格控制，少裝藥，減少對(duì)圍巖破壞，使井筒成型規(guī)整。炮眼深度不得超過(guò)1.5m，嚴(yán)格控制各眼裝藥量，嚴(yán)禁放大炮，放炮后，用風(fēng)鎬擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)尺寸，減少圍巖超欠挖量。

3.7 放炮員必須是專職人員擔(dān)任并持證上崗，放炮時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行三人聯(lián)鎖放炮制；放炮員領(lǐng)取火藥時(shí)，必須對(duì)炸藥的類型和雷管的規(guī)格編號(hào)進(jìn)行檢查。過(guò)期、變質(zhì)的雷管、炸藥嚴(yán)禁入井使用；裝配引藥必須由放炮員進(jìn)行；裝藥時(shí)，要用木質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，嚴(yán)禁沖擊、搗實(shí)，嚴(yán)禁用釬桿當(dāng)炮棍。

3.8 炮眼深度和炮眼的封泥長(zhǎng)度應(yīng)符合要求；聯(lián)線前應(yīng)將大母線短路，如發(fā)現(xiàn)火花，要停止聯(lián)線，查明原因。

表1 爆破參數(shù)表

3.9 放炮前應(yīng)將工作面設(shè)備、設(shè)施等提至地面或吊盤上，吊盤提至距工作面不少于30米高處，打開井蓋門，切斷井棚內(nèi)一切電源，人員全部撤至井口以外的安全地帶；放炮前要發(fā)出放炮信號(hào)，并設(shè)警戒。放炮后向工作面通風(fēng)不少于15分鐘，待工作面炮煙散盡，人員方可進(jìn)入工作面工作。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況來(lái)看，正常情況下爆破法每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺1.35m，炸藥消耗量33.4kg，依據(jù)打淺眼，少裝藥，放小炮的原則，未引起局部突水或凍結(jié)管斷裂事故，保證了井筒正常安全掘砌施工。在經(jīng)濟(jì)、工期方面都取得了良好的效果，其施工方法及技術(shù)對(duì)工作面過(guò)堅(jiān)硬表土層段施工是一個(gè)較好的應(yīng)用實(shí)例。

［1］張自新.煤炭建設(shè)工法匯編［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

［2］東兆星，吳士良.井巷工程［M］.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

［3］馬二康，徐陽(yáng)陽(yáng).副立井過(guò)泥灰?guī)r與泥巖含水層施工技術(shù)［J］.建井技術(shù)，2014，35（增刊）：97-100.