摘 要：結(jié)合實際工程情況，總結(jié)副井井筒多水平中段連接處施工技術(shù)難點，詳細(xì)介紹了工程的施工方案以及施工方法，以期對今后類似的工程提供幫助。

關(guān)鍵詞：金礦副井；多水平中斷鏈接；施工方案

中圖分類號：TD352 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）07-0037-03

1 工程概況及水文地質(zhì)

某工程井筒設(shè)計深度為800 m，凈直徑5 m，井筒內(nèi)共設(shè)+854.6 m、+815.6 m、+775.29 m、+749.71 m、+700.34 m、+661.65 m、+624.4 m、+588.63 m、+544.03 m、+508.97 m、+466.52 m、+425.51 m、+385.17 m、+347.00 m、+307.49 m、+265.54 m、+224.98 m、+189.34 m、+139.39 m共19層連接處及一層管子道連接處。管子道連接處方位角315°，長度3 m；井筒各中段連接處為單側(cè)布置，連接處方位角為225°，馬頭門均長5 m，馬頭門內(nèi)設(shè)有井下信號室、液壓硐室，硐室斷面為直墻三心拱形，長度各3 m。各中段水平馬頭門及信號硐室、液壓硐室均采用素混凝土支護(hù)，井筒連接處支護(hù)壁厚350 mm，信號硐室、液壓硐室支護(hù)厚度300 mm。為確保井筒內(nèi)各中段連接處貫通期間減少對連接處混凝土造成影響，每中段連接處施工完成后按設(shè)計斷面繼續(xù)掘進(jìn)5 m車場，車場根據(jù)現(xiàn)場巖石條件進(jìn)行錨噴或錨網(wǎng)噴支護(hù)[1]。

2 巷道支護(hù)說明

2.1 支護(hù)設(shè)計

連接處及硐室均采用素混凝土支護(hù)，為確保施工安全，各中段馬頭門施工期間根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，采取噴射混凝土或錨網(wǎng)噴作為臨時支護(hù)。

通過理論計算，參考同類巷道支護(hù)參數(shù)，綜合考慮后確定本巷道支護(hù)參數(shù)為：①錨桿選用20 mm×2 000 mm的無縱肋等強全螺紋錨桿，間排距為1 000 mm× 1 000 mm。使用2支MSK2835錨固劑錨固；錨固劑長度為850 mm。②錨桿托盤采用Q235型鋼材制作加工，規(guī)格為長150 mm×寬150 mm×厚10 mm，孔徑為30 mm。③金屬網(wǎng)頂、幫分別鋪設(shè)金屬焊接網(wǎng)，材質(zhì)φ6 mm的Q235鋼筋，網(wǎng)格為100 mm×100 mm，長3 000 mm×寬1 100 mm。④錨固劑使用2支MSK2835和2支MSK2850錨固劑錨固；錨固劑長度為1 700 mm。⑤網(wǎng)與網(wǎng)之間利用外漏鋼筋360°扭結(jié)方式進(jìn)行連接。

2.2 永久支護(hù)

井筒內(nèi)各中段連接處以素混凝土支護(hù)為主，根據(jù)設(shè)計要求+850 m、+815 m中段連接處需根據(jù)現(xiàn)場實際圍巖情況調(diào)整為一次錨網(wǎng)噴+鋼筋混凝土二次支護(hù)，其余中段連接處及相關(guān)硐室采用素混凝土支護(hù)，壁厚350 mm，混凝土強度為C30。

2.2.1 鋼筋參數(shù)

鋼筋環(huán)筋采用Ф20三級螺紋鋼，鋼筋內(nèi)層保護(hù)層50 mm，外層保護(hù)層70 mm，連接處鋼筋均采用搭接連接，搭接長度不小于700 mm。連接處及硐室鋼筋間排距均為250 mm×250 mm，構(gòu)造筋間排距為500 mm×500 mm。

2.2.2 鋼筋地面預(yù)加工

按照圖紙設(shè)計鋼筋規(guī)格和型號進(jìn)行鋼筋采購，材料進(jìn)場后鋼筋進(jìn)行掛牌標(biāo)識，再由技術(shù)人員根據(jù)施工圖紙對鋼筋進(jìn)行分類加工設(shè)計，嚴(yán)格按照鋼筋的長度和使用規(guī)范及綁扎搭接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。主要加工原則如下：①依據(jù)設(shè)計圖紙，鋼筋采用綁扎連接，搭接長度不小于700 mm。②聯(lián)系筋采用彎鉤連接，嚴(yán)格按照圖紙加工。

2.2.3 鋼筋綁扎

按照設(shè)計尺寸在墻部底板上0.5 m處和1.5 m處用錨桿在左右?guī)透鞴潭ㄒ坏揽v向鋼筋，并保證水平，并按照設(shè)計逐道綁扎環(huán)向鋼筋的站筋，然后按照間排距綁扎縱向鋼筋并嚴(yán)格控制到巷中的距離，嚴(yán)格保證鋼筋保護(hù)層厚度不小于設(shè)計，鋼筋綁扎采用22#扎絲雙道綁扎。墻部采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋，再施工內(nèi)層鋼筋。聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋，鋼筋間排距依據(jù)配筋平剖面尺寸綁扎。墻部鋼筋采用自里而外一次綁扎成型。

當(dāng)墻部鋼筋綁扎、立模、穩(wěn)模及澆混凝土完畢后進(jìn)行拱部鋼筋綁扎，先綁扎拱部環(huán)筋，后按照間排距綁扎縱向鋼筋并嚴(yán)格控制到模板的距離，保證鋼筋保護(hù)層厚度不小于設(shè)計，鋼筋綁扎采用22#扎絲雙道綁扎。拱部內(nèi)采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋，再施工內(nèi)層鋼筋。聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋。拱部鋼筋采用自外而里一次綁扎成型。硐室內(nèi)鋼筋采用綁扎連接，搭接長度不小于900 mm。

2.2.4 立模

井筒與連接處按照自下而上一起進(jìn)行鋼筋綁扎和支設(shè)模板的施工方法進(jìn)行施工。永久支護(hù)時井筒內(nèi)采用4 m段高的液壓金屬模板，當(dāng)連接處內(nèi)模板與井筒內(nèi)模板連接并加固牢靠后，與井筒一起澆筑混凝土，支模與澆筑交替進(jìn)行?；炷聊?0 h以上后，脫模并提升井筒大模板，再進(jìn)行上部支模、澆筑工作，直至與上部永久井壁接合。支井筒模板時，第一模必須找平，確保模板上沿在同一水平，找線結(jié)束后，在井筒模板內(nèi)搭設(shè)工作平臺，最后混凝土澆筑。

連接處砌筑時，按照“自下而上，先墻后拱”的順序支設(shè)模板，由于井筒內(nèi)各中段連接處尺寸相同，為保證施工質(zhì)量及進(jìn)度，墻部支架及碹弓全部采用10#槽鋼制作。墻部支架根據(jù)設(shè)計尺寸在地面進(jìn)行放樣加工，采用10#槽鋼為主體，支架外敷設(shè)4 mm鋼板作為模板使用，墻部支架通過φ20 mm×2 000 mm全螺紋錨桿根據(jù)設(shè)計尺寸固定在硐室兩幫。

碹弓加工按照圖紙尺寸，用10#槽鋼加工出弧度，10#槽鋼做拉撐，碹弓兩端預(yù)留好螺栓連接孔，便于施工時組裝，每架碹弓之間的間距為1 200 mm。碹弓外側(cè)搭設(shè)50 mm模板作為模板使用，每根模板之間用22#綁扎絲綁扎牢固。連接處內(nèi)用鋼架管搭設(shè)“井”字架用于輔助加固，橫向架管與豎向架管及排與排之間要用扣件連接牢固并打斜撐，掃地桿頂緊頂實，平面與立面之間形成三角形連接。架管上需鋪設(shè)木板時，兩頭用鐵絲綁扎牢固，防止出現(xiàn)探頭板。墻部施工完畢后，拱部碹弓兩端與墻部碹弓連接牢固后，開始澆筑混凝土。

2.2.5 混凝土澆筑

2.2.5.1 混凝土配比

井筒與井底車場連接處澆筑混凝土標(biāo)號為C30，混凝土根據(jù)實驗室配比進(jìn)行現(xiàn)場攪拌。水泥采用P.042.5型普通硅酸鹽水泥，砂含泥量不得超過3%，石子采用粒徑為10～20 mm碎石?；炷僚浜媳热绫?。

2.2.5.2 混凝土配置及運輸

混凝土為現(xiàn)場攪拌，混凝土經(jīng)井口下料管下放至井下吊盤，然后經(jīng)吊盤分灰器二次攪拌后，通過鎧裝管下放至連接處混凝土輸送溜槽內(nèi)，采用竹節(jié)漏斗、搪瓷溜子直接入模。

2.2.5.3 混凝土澆筑及振搗

混凝土入模后，采用6臺風(fēng)動插入式高頻振動棒震搗混凝土，混凝土澆筑采用對稱澆筑，分層振搗的方式，每分層厚度不大于300 mm，不得出現(xiàn)漏振和弱振現(xiàn)象，確保無蜂窩，麻面，空幫、空頂?shù)荣|(zhì)量問題，保證井壁質(zhì)量。

混凝土澆施工中應(yīng)保證連續(xù)施工，分層之間不得超過2 h，若超過2 h必須澆筑一層200 mm高標(biāo)號砂漿后方可進(jìn)行正常混凝土澆施工，澆筑施工中必須設(shè)專人密切觀察模板位移情況，發(fā)現(xiàn)跑模立即停澆處理。混凝土接茬處澆筑前必須進(jìn)行毛面處理，澆筑接茬必須密實。

2.2.6 拆模施工

混凝土模內(nèi)養(yǎng)護(hù)時間不得低于12h，拆模后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

模板拆除嚴(yán)格按照先頂（上）后墻（下）、先碹弓（腳手架）后模板、先外后里的原則進(jìn)行拆模施工。拆模施工中注意模板保護(hù)，嚴(yán)禁采用大錘、手鎬等生硬敲砸。

3 施工方法

3.1 施工方案

根據(jù)模板段高當(dāng)井筒掘砌至馬頭門上方1～2 m處時停止停止掘進(jìn)，進(jìn)行中段連接處高程放線確定連接處方位及標(biāo)高。連接處方位確定后采用噴射混凝土或錨網(wǎng)噴支護(hù)至連接處底板下1.5 m位置，人員在井筒工作面按照連接處斷面輪廓線進(jìn)行開門鉆孔，連接處采用正臺階分層掘進(jìn)，上分層掘進(jìn)段高3 m，拱部掘進(jìn)完成后開始剩余下分層起底施工，連接處施工時同時將配電硐室及液壓硐室一起掘進(jìn)完成，連接處掘進(jìn)期間采用噴射混凝土或錨網(wǎng)噴作為臨時支護(hù)。

掘進(jìn)完成后，按照設(shè)計尺寸進(jìn)行綁扎鋼筋、支設(shè)模板，模板支設(shè)完成后，與井筒段同時澆筑，澆筑時井筒內(nèi)利用4.5 m段高的液壓金屬模板，連接處內(nèi)模板與井筒內(nèi)大模板必須連接牢固，隨支模隨澆筑，凝固后提井筒液壓模板，再進(jìn)行上部支模澆筑，直至與上部永久井壁合茬。

井筒內(nèi)中段連接處施工完成后進(jìn)行預(yù)留搖臺位置掘進(jìn)，搖臺基礎(chǔ)長5.5 m，寬3 m，深1.8 m，為便于后期搖臺安裝，井筒澆筑期間采用預(yù)制模板對搖臺基礎(chǔ)位置進(jìn)行預(yù)留。井筒與井底車場連接處澆筑期間，將模板采用φ108 mm無縫鋼管及δ5 mm花紋鋼板進(jìn)行密封，作為施工平臺使用，平臺周圈采用φ25螺紋鋼及φ10 mm圓鋼加工護(hù)欄，護(hù)欄高度不低于1.5 m。

3.2 施工準(zhǔn)備

將本措施傳達(dá)到每個施工人員，并有本人簽字，經(jīng)考試合格后方可作業(yè)。井筒施工期間使用的設(shè)備常用配件，硐室施工使用的錨桿（索）機、澆灌混凝土的輸送泵、噴漿機等。

材料包括錨桿、金屬網(wǎng)、錨固劑、速凝劑、鋼筋、碹弓、方木、竹膠板等。連接處所用的碹弓和鋼筋，由技術(shù)人員根據(jù)尺寸繪制加工圖，在地面依圖加工，加工完成后由項目部技術(shù)員組織進(jìn)行組裝驗收并編號存放。

測量放線時，方位傳遞是施工前根據(jù)地面十字基點，采用全站儀按照方位角225°將連接處方位線定到井口封口盤上，將吊盤落到適當(dāng)位置，用手搖鋼絲小絞車，將鋼絲下放至吊盤，鋼絲下端懸掛30 kg砝碼，砝碼下端利用水桶水進(jìn)行穩(wěn)線。然后進(jìn)行擺動觀測，取中，將井筒十字中心線標(biāo)定在井壁上（打木樁、釘小釘）。

測量放線時，標(biāo)高傳遞是采用長鋼尺導(dǎo)入標(biāo)高，即將長鋼尺下放到上吊盤適當(dāng)位置，下端懸掛2.5 kg配重，井上下各安置一臺水準(zhǔn)儀同時觀測，并作好記錄。為防止出現(xiàn)錯誤，將長鋼尺向下串動6次，井上下同時觀測讀數(shù)，做好記錄，并記錄好井上下空氣溫度。將長鋼尺讀數(shù)，經(jīng)過計算加入比長、溫度、拉力，自重改正后，即計算該標(biāo)高點的標(biāo)高，根據(jù)標(biāo)定的中心線和標(biāo)高點來進(jìn)行測量放線。

3.3 施工順序

根據(jù)模板段高，井筒掘砌至各中段連接處上方1～2 m處停止施工，轉(zhuǎn)入井筒中段連接處施工。+850 m、+815 m采用鋼筋混凝土支護(hù)，其余中段連接處采用素混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度350 mm，混凝土強度C30。

根據(jù)模板段高井筒掘砌至中段連接處上方1～2 m處停止施工進(jìn)行連接處放線，確定連接處高程及方位。定位后井筒繼續(xù)掘進(jìn)至連接處底板下1.5 m處，在井筒內(nèi)按照連接處斷面采用YT-28型風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔爆破，掘進(jìn)采用正臺階分層掘進(jìn)，上分層掘進(jìn)段高為3 m，拱部掘進(jìn)完成后集中進(jìn)行起底，連接處掘進(jìn)過程中將信號硐室及液壓硐室同時掘進(jìn)完成。掘進(jìn)期間根據(jù)現(xiàn)場巖石情況采用噴射混凝土或錨網(wǎng)噴作為一次支護(hù)。連接處及硐室掘進(jìn)完成后，綁扎鋼筋、支設(shè)模板，與井筒段同時澆筑，澆筑時井筒內(nèi)利用4.5 m段高的液壓金屬模板與管子道連接處內(nèi)模板連接牢固，隨支模隨澆筑，凝固后提井筒大模板，再進(jìn)行上部支模澆筑，直至與上部永久井壁合茬。

連接處澆筑完成后進(jìn)行模板及支架拆除，拆除完成后在連接處底板按設(shè)計對搖臺基礎(chǔ)位置進(jìn)行放線掘進(jìn)，搖臺基礎(chǔ)長5.5 m，寬3 m，深1.8 m。為便于后期安裝下部井筒澆筑時采用模板將搖臺基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)留。

4 掘進(jìn)鑿煤（巖）方式

井筒內(nèi)掘進(jìn)采用YSJZ6.12型（配HYD-200風(fēng)鉆6部）導(dǎo)軌式豎井液壓傘鉆，φ45 mm柱齒鉆頭，B32 mm ×5 500 mm六角中空合金鋼釬，炸藥為滿足深孔爆破的要求選用二級巖石乳化炸藥，其主要技術(shù)參數(shù)為：爆速3 700～4 000 m/s，密度1.2～1.3 g/cm3，猛度16～20 mm，殉爆距離30～200 mm，藥卷規(guī)格選用φ40×400 mm，雷管為滿足深孔起爆要求選用腳線長8 m導(dǎo)爆管起爆。爆破電纜選用MY0.66/1.14KV-3×25+1×16橡套電纜，爆破母線選用6 mm銅芯線。起爆電源使用1 140 V交流電，并配置專用手持式放炮器進(jìn)行起爆。

連接處及配套硐室采用YT-28型氣動鑿巖機，φ22 mm六棱鋼釬配φ45 mm鉆頭打眼，楔式掏槽法，正向定炮，炸藥選用φ40 mm×400 mm二級巖石乳化炸藥，所用雷管、起爆方式同井筒。爆破后必須及時進(jìn)行臨時支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，打眼前最小空頂距不得超過0.3 m。為減少爆破對圍巖的影響，連接處及相關(guān)硐室開門時炮眼深度掌握在1 m以內(nèi)，周邊眼距不超過400 mm，并嚴(yán)格控制裝藥量，必要時可分次裝藥放炮，以保證開門成型及施工安全。

連接處開門前，為了保證施工安全及硐室成型，當(dāng)巖石破碎時對硐室開門處進(jìn)行超前支護(hù)。先標(biāo)出硐室輪廓線，然后在距硐室拱部輪廓線上100 mm打錨桿進(jìn)行超前支護(hù)。超前錨桿的間距控制在800 mm。超前錨桿仰角控制在20°～30°。

5 結(jié)束語

金礦副井井筒多水平中段連接處快速施工過程中，發(fā)揮機械化綜合配套能力，在施工過程中，做到優(yōu)質(zhì)快速機械設(shè)備充分發(fā)揮了作用。采取相關(guān)措施后，礦副井井筒工期提前了，為工程提前建成奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈連順，郭保國.阜山金礦主立井井筒工作面預(yù)注漿施工技術(shù)[J].建井技術(shù)，2001，22（6）：1-3.