唐運堅，韋永鋒，羅俊森，吳憲楚

（廣西中金嶺南礦業(yè)有限責任公司， 廣西來賓市 545900）

盤龍鉛鋅礦副井延伸工程掘砌施工方法

唐運堅，韋永鋒，羅俊森，吳憲楚

（廣西中金嶺南礦業(yè)有限責任公司， 廣西來賓市 545900）

摘 要：副井延伸掘砌施工復雜，安全難度較大。盤龍鉛鋅礦為了滿足上下人員的需要，決定對副井井筒進行延伸掘砌，采用導井反掘先行、井筒正向擴刷、短掘短砌的方法施工井筒，對施工方案的作業(yè)流程進行了簡介，并在施工過程中采取安全措施，以保證施工作業(yè)的安全。該井筒掘砌方法取得了良好的施工效果，可為類似井筒延伸工程提供參考。

關鍵詞：井筒掘進；導井反掘；正掘擴刷；短掘短砌

1 工程概況

盤龍鉛鋅礦副井井口標高為+64.6m，井筒掘進斷面為長×寬=3.9m×3.4m，支護厚度為250mm，支護后的凈斷面為長×寬=3.4m×2.9m；井筒一期于2013年底已施工至-183m，罐籠運行至-170m中段，副井延伸導井已施工至-320m中段。

2015年，為滿足人員上下需要，將副井服務中段延伸至-320m中段，井底標高為-335m，井筒掘進152m；井筒支護從-170m至-335m，支護165m。支護采用鋼筋混凝土結構。

2 施工組織方案

2.1施工總體方案

副井延伸工程采用導井反掘先行、井筒正掘擴刷，短掘短砌的施工方法，施工總體方案為：第一階段為使用吊罐法完成導井施工后，在-220m中段井口掘進施工硐室安裝副井正掘吊掛設施，采用短掘、短砌的施工組織方式施工-220～-335m中段井筒。第二階段將副井罐籠服務中段上移至-120m中段，在地表安裝穩(wěn)車，-170m中段安裝人員及材料提升絞車，在-220m中段井口設置承載平臺（由封口盤改造而成），采用短掘短砌的施工組織方式施工-170～-220m中段井筒。

2.2施工方法

2.2.1吊罐反井法施工導井

本工程導井反掘先行，采用吊罐反井法按井下開拓延伸先后分段施工-220～-270m、-270～-320m段的導井，由安裝在井口的JD-3游動絞車提升華-Ⅱ吊罐，人員在吊罐上進行打眼裝藥作業(yè)，爆破碴石自落井底采用鏟運機和礦斗車進行裝碴運輸。

吊罐反井法掘進的炮孔布置、爆破參數及預計爆破效果，分別見圖1、表1和表2。

吊罐反井法掘進作業(yè)方式分早、中兩班作業(yè)，正常情況下每班可完成1個掘進循環(huán)，每循環(huán)進尺2m（爆破利用率為89%），每天掘進進尺4.0m。

圖1　吊罐反井法導井炮孔布置

表1　吊罐反井法導井爆破參數

2.2.2井筒正向擴刷施工

由于井筒為方形，井筒位置精度要求較高，不允許出現“扭角”現象，故宜采用正向擴刷，并用紅外線激光投影儀下放井筒控制線，按井筒掘進尺寸標定斷面輪廓線。采用2臺YT-28氣腿式鑿巖機同時打眼，沿斷面輪廓線分別布置周邊眼和輔助眼，以導井為爆破自由面進行鑿巖和爆破，對井筒實施正向刷大施工。

另外根據《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》的有關規(guī)定，在井筒擴刷過程中必須采取兩掘一支的方法對井壁進行噴砼支護以及時封閉圍巖，消除碴石掉落對作業(yè)人員造成的傷害。采取噴砼臨支時，將噴漿機布置在井口，利用懸吊的供風管兼作噴砼輸料管，對已掘井壁進行噴砼臨時支護；素噴厚度為50mm，錨網噴厚度為100mm，噴砼土強度等級為C20。

本工程正向擴刷利用井筒上口水平安裝簡易的穩(wěn)絞提升吊掛設施及封口盤，利用單層吊盤作工作盤兼作安全保護盤，自上而下采取兩掘一支的方法進行施工，將井筒擴刷至規(guī)定斷面尺寸。

表2　吊罐反井法導井爆破效果

2.3副井井筒襯砌支護施工方法及工藝

副井井壁采用C25雙層雙向鋼筋混凝土支護，為方便鋼筋的布置和安裝，采取由下往上分段集中支護的方式進行。-220～-320m段井筒澆灌混凝土時，攪拌站布置在-220m中段井筒附近；攪拌好的混凝土由懸吊固定在井內-220m以下的混凝土輸料管輸送至工作面入模澆注；當-170～-220m段井筒澆灌混凝土時，攪拌站布置在-170m中段。澆灌時應沿井圈模板采用環(huán)形分層澆灌的方法進行操作，以防止局部受力擠壓造成模板變形或擠垮模板，每次澆灌的分層厚度不應超過300mm，并用振動棒振搗嚴實。

2.4提升輔助系統(tǒng)

由于副井掘砌工程量較小，井筒內設備布置空間有限，提升輔助系統(tǒng)盡量選擇外形尺寸小、下放方便、安裝快捷的施工簡易設備。副井施工-220m以下井筒時，在-220m中段馬頭門及聯道口水平安裝3臺JM-10、1臺JM-5絞車，利用上部硐室布置天輪平臺。其中1臺JM-5提升穩(wěn)車懸吊一個自制吊籃用于人員和材料上下，2臺JM-10提升穩(wěn)車懸掛一個雙層工作盤及懸吊液壓模板，1臺JM-10穩(wěn)車加一個10 t吊葫蘆懸吊Φ159mm×3.5mm混凝土輸料管，Φ65mm鋼編供風管和Φ25膠供水管（供風管兼作噴砼安全支護用的下料管）沿井壁打錨桿固定；動力電纜、信號電纜隨吊盤穩(wěn)繩下放。施工-170～-220m段井筒時，因-170m馬頭門不具備擴刷條件，故在該處布置少量小型提升吊掛設施，大型設施通過地表的2臺JM-10穩(wěn)車進行吊掛。安裝設備見表3。

表3　提升輔助系統(tǒng)設備安裝

3 安全措施

3.1提升輔助系統(tǒng)的安全可靠性是施工安全的保障

（1）要求設計提升輔助系統(tǒng)平面布置圖，布置空間不足則須適當擴幫和挑頂，保證足夠的施工安全距離。

（2）布置在地表的兩臺穩(wěn)車鋼絲繩下串不允許和罐籠提升鋼絲繩、制動繩相互纏繞，以免影響罐籠安全運行，同時避開井筒內高壓電纜。

（3）提升輔助設備安裝完成后要求通知甲方組織相關部門驗收合格才能使用。

（4）掘砌施工每班進班必須檢查提升輔助系統(tǒng)是否正常，有問題的禁止施工。

3.2豎井施工防墜是安全防范重點

（1）井口要求設置固定或活動的安全護欄，井筒內作業(yè)要求系好安全帶，防止出現井筒墜落的危險。

（2）井筒施工，鋼筋、設備、等材料下放要求必須有專用的提升容器，在井口封口盤上裝好后才允許下放，禁止無提升容器下放或在沒有作業(yè)平臺的馬頭門處下放材料。

（3）活動井口蓋要求移動靈活，避免多人采用人力在井口封口盤上移動或拆除井口蓋。

（4）已施工導井的豎井掘砌施工，工作平臺下設置防墜網可有效防墜。

（5）為保證-220m承重平臺有足夠承載能力，要求平臺上鋪松木作緩沖。鏟車在-220m副井封口盤邊出渣，要求井口設一道擋車欄并懸掛安全警示牌，鏟渣時鏟車車輪禁止越過擋車欄進入封口盤上。

3.3做好罐籠運行和副井延伸施工交叉作業(yè)的安

全防范是關鍵

（1）組織協調相關部門及施工單位將副井罐籠上移運行至-120m中段，罐籠制動繩上移至-130m標高，拆除-170m中段副井聯道內所有信號、照明、動力系統(tǒng)，避免副井延伸施工對罐籠運行的影響。

（2）罐籠運行和副井延伸施工之間設置兩道安全防護平臺隔離，保證罐籠運行和副井延伸施工互不干擾，確保安全。

3.4施工質量決定永久工程安全的根本

（1）井筒掘砌要求按規(guī)范采用光面爆破及合理的掘砌施工組織等方式施工，減少井壁超挖。

（2）井筒作業(yè)要求做好防水措施，特別是-220m施工硐室處的防水措施，以減少砂石、混凝土泥漿流失至井底，導致砌筑體的質量下降，增加井底的清理難度。

（3）-220m施工硐室處的井筒因無巖體側向支撐力，要求加厚井壁至0.5m，以避免該處井筒出現受力薄弱點，確保井筒安全。

（4）井筒砌筑施工鋼筋幫扎好后在井筒混凝土澆筑前要求通知監(jiān)理或甲方現場驗收，確認合格后才允許澆筑，否則暫停施工，要求按設計整改驗收合格后才運行澆筑。

3.5人員管理

（1）施工要求指定相應的安全負責人，材料、設備搬運、吊裝要求做好安全檢查和確認。

（2）甲方指派一名安全員掛靠施工隊進行安全監(jiān)督工作，施工必須服從甲方管理人員、安全員在安全問題上的正確指令。

4 結 語

按照上述辦法，副井延伸工程掘砌施工6個月，按預期完成了施工?？v觀整個施工過程，施工方案、技術要求及安全措到位，取得良好的施工效果，也顯示豎井掘砌延伸施工的難度，其中有以下幾點值得借鑒：

（1）利用現有中段水平，采用導井反掘先行、正掘擴刷，用鏟運機在井底出渣的方式，導井掘進及井筒正掘擴刷速度快，出渣簡單、快捷。

（2）短掘短砌的施工組織可有效避免井筒過度超挖，噴砼臨時支護可提高掘砌施工安全系數。另外短掘短砌、掘砌交替施工組織形成集井筒掘進、出碴、鋼筋安裝、立模及混凝土澆注為一體的綜合性專業(yè)施工隊伍，施工效率大大提高，

（3）測量精度要求高或需要砌筑的井筒不宜采用方形井筒，方形井筒利用率大，但不利于施工精度控制；圓形井筒斷面利用率小，但易控制測量精度，易施工。

（4）為保證影響副井罐籠運行，須利用獨立的提升輔助系統(tǒng)施工，并上移罐籠服務中段，安裝安全防護平臺等措施，可確保副井延伸施工不受罐籠運行影響，確保施工安全，且施工期間對副井罐籠運送人員上下的影響可降低至最小。

參考文獻：

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［2]孫 康.吊罐反井法在豎井井筒施工中的改進與應用［J］.工程建設與設計，2013（08）：151-153.

［3]劉志強.大直徑反井鉆機關鍵技術研究［D］.北京：北京科技大學，2015.

［4]李來運.反井法延深豎井實例［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，1999 （S1）：8-9，13.

收稿日期：（2016-02-17）

作者簡介：唐運堅（1985-），男，廣西武宣人，主要從事礦山開采工作，Email：345383200@qq.com。