金属矿山竖井快速施工的措施

【摘要】矿山的开采目前比较多的采用竖井来开采，本文就对金属矿山的快速施工措施和技术进行探讨。

【关键字】金属矿山 竖井 快速施工

中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：

一、引言

由于国民经济对矿山资源的需求量日益增加,掀起了矿山开采的热潮。现在矿山投资的主体也呈多元化格局,不仅是国有企业投资开采矿山,越来越多的民营也加入了矿山资源开采的行列。因市场对矿产品的渴求和投资方尽快收回成本的愿望,对缩短矿山基建周期的要求十分迫切。

二、金属矿山竖井快速施工的方法

1．井口段施工

根据设计并结合实际地形情况选定井口位置后，人工清理井口施工场地植被，土方采用挖掘机配合自卸车装运，石方采用手持风钻钻孔，浅眼爆破，装载机装运，所有土石方均就地作为场地填料。井口场地土石方施工完成后，立即施作场地边坡防护，采用M7.5浆砌石施作护脚墙和护坡,结构尺寸根据边坡稳定情况确定。为防场地积水，边坡顶设截水沟，场地四周设排水沟，均采用M7.5浆砌石砌筑，断面大小根据排水量确定。

井口开口时采用人工开挖，风镐配合，确有困难时采用人工装碴，在建井过渡期采用简易龙门架或轻型吊车出碴。井颈衬砌及井座在井口开挖成型后即时施工。锁口砼加设双层φ12钢筋网，网格15×15cm，井壁插打早强砂浆锚杆，锚杆头伸入衬砌砼内与钢筋焊接。衬砌砼采用组合钢模配少量木模拼装，桁架支撑。

2．井身施工

（1）开挖

竖井开挖一般分段作业，开挖与支护交替进行，每段开挖深度根据围岩的稳定情况，支护类型确定。钻爆采用直眼掏槽，光面爆破，在倾斜岩层中可采用斜眼掏槽，裂隙水十分发育地段为方便作业采用梯台开挖超前掏槽，钻孔采用环形钻架作业，将多台凿岩机悬挂在钻架上，可同时对多个炮孔施钻。钻孔精度要求与正洞一样，经检查合格后吹孔并用木楔塞紧。

装药采用药串法作业，有水时采用防水药包或胶质炸药。装药作业时不得在吊盘上进行其它作业。炮孔采用炮泥堵塞，长度不小于40cm，爆破采用微差毫秋雷管，并用电雷管起爆。

通风根据井下作业人数，井巷深度，排烟时间等综合考虑工作面的新风量选定机型，将风机安装在井口，压入式通风。

（2）支护或衬砌

采用锚喷支护在爆破后先整平井底虚碴，将环形钻架作为临时工作平台，进行钻孔、注浆和安装锚杆工作。注浆机、喷浆机安装在井口，拌料经输料管输送到井下。喷射手在吊盘上作业，先用高压风清扫岩面后分片自下而上喷射，有水时自水源外周逐步向中心压缩，最后封闭。支护完成后须随时检查其变形情况，若有裂纹需查明原因后增设锚杆或撬掉重喷。

砼衬砌支护施工与第1.1条之井颈砼施工方法相同，仅增设砼输料管布置。

（3）出碴

装碴

在建井初期采用简易设备出碴,当井深达到一定规模时,为确保施工进度则采用机械装碴,选用HK4型中心回转式气动抓岩机.抓岩机由吊盘上气动绞车悬吊,高度不小于15m,操作时先抓出桶窝后再将碴堆抓平然后分层抓取。有水时应先抓出水窝以便排水。清底时须防止机体歪倒或叶片夹块漏碴，必要时采用人工检底清帮，为抓岩机创造条件。

提升

a.井架

建井阶段施工用井架包括主塔及罐道支架采用万能杆件拼装，个别杆件需特别设计，井架由天轮平台、拉紧平台、串绳平台、卸碴平台、溜碴槽组成。井架采用砼基础，高度根据提升能力确定。

b.吊桶

建井期间使用的吊桶有挂钩式、底卸式两种，挂钩吊桶主要用于出碴排水，底卸式吊桶用于向下运送砼。吊桶容积主要根据工期安排的每循环出碴时间和出碴量确定，挂钩式吊桶最大容积可达2m3，外径132cm，全高250cm。

c.绞车

提升绞车选用HK-8A型提升机，提升钢绳根据悬挂物体的最大重量选型，其安全系数必须满足规范要求。横向移动选用JM2型卷扬机将吊桶牵引到溜碴槽顶。

出碴

出碴平台上采用5吨电动葫芦,单侧提升吊桶,将矿碴倒入溜碴槽,溜碴槽下用4.5吨自卸车接碴,运到指定弃碴场。

井身施工工艺及循环时间如下：

每循环所需时间8小时，考虑围岩稳定情况,平均每循环进尺1.0-2.0m，每天完成3个循环，每月为90个循环，考虑机械维修及其它因素影响，每月综合安排80个循环，月进尺为80-160m左右。

3井底联络段及井底车场施工

竖井与遂道的连接方式有垂直通道连接和环形通道连接两种形式。垂直通道连接与斜井双联式形式一样，施工顺序及施工工艺相同。井底车场利用正洞设置存车线与调车线，由联络通道与竖井连接。井筒与通道连接部位考虑有利于长材输需加高净空，并形成渐变高度，逐步过渡到与连接通道一样高。井筒与通道的连接部位、通道喇叭口段由于结构突变，净空增加断面增大，对围岩的稳定极为不利，施工时根据围岩稳定情况，采用分部开挖，微振动爆破，并及时施作砼衬砌。

井底水窝与通道一次挖成，通道出碴采用人工装碴，罐笼提升，衬砌砼采用吊桶运输，衬砌施工方法与斜井联络通道施工方法相同，其施工顺序如图。

4防排水

竖井井口场地四周设排水沟，场地边坡顶设截水沟，防止地表水进入竖井。竖井建井期间，如果裂隙水较发育，可在井底一角凿一汇水窝，采用小型抽水机将水抽入吊桶内，存满后提出井外。竖井施用期间，正洞裂隙水及施工圬水排入井底水仓，由井底抽水机排出。

正洞施工期间认真作好水文地质的超前预报工作，落实防涌水的应急措施，一但涌水，在排水无效的情况下，立即转移机械设备并迅速搞撤离危险区。

前期施工供风、供电、供水采用临时方案，供风采用12m3内燃空压机铺设临时高压风管提供，供电采用内燃发电机提供，供水采用高压水池提供，建井初期采用自然通风。后期方案根据建井后正洞施工需要选定机型并考虑综合布置。各种管路采用井内固定，吊挂安装，先在井壁安装吊挂锚杆，用U型卡将管道固定在锚杆上。安装原则应靠近井壁以不防碍井内施工，井口装卸，提升为原则。三、环保及绿色施工

1．搞好工程宣传，在工地大门口布置施工总平面图、工程简介等“五牌一图”，接受社会监督。

2．做好工地内和门口一定范围内的道路的清扫、洒水，控制施工扬尘和道路灰尘，加强场地内临时存土的覆盖。

3．积极响应国家、北京市和轨道公司的好早，使用新型环保、节能材料。

4．土方外运中，在出场地前将车身沾有的泥土清理、冲洗干净，车内土方必须按要求用篷布进行全部覆盖。

5．在前期和后期，使用低噪音发电机，降低对居民的干扰。

6．做好场区布置，对加工区、材料存放区等进行硬化。

7．施工产生的废料、渣土、泥浆等，应统一堆放，集中外运。施工和生活废水，应经过沉淀后集中排入市政管网。

四、加强隧道通风的主要技术措施1.组织专门的通风工班，建立健全管理制度，通风机派专人管理值守，按规程要求操作风机，定期检修和风机。2.狠抓“防漏降阻”工作，只有管道漏风率和摩阻系数小，才能确保单机送风距离长，效果好。因此，要求设专职风管维修工，每班必须对全部风管进行检查，不平、不顺之处及时调直调平，发现风管破损漏风，及时处理。轻微破损的管节，采用快干胶水粘补，粘补后30分钟不得送风；严重破损的管节，必须及时更换，从而降低漏风系数，保证管道密封度。3.加强运输设备的维修保养制度，按照设备管理要求定期维修，特别是进气和燃油系统，进行强化保养，并坚持燃油沉淀过滤制度，减少废气的排放量。4.对施工产生的粉尘进行综合治理，除采用常规的机械通风、湿式凿岩、出碴洒水、冲洗岩帮、个人防护外，还可采取局部净化的处理方法，控制尘源所产生的粉尘扩散等措施，可大大改善工作面的环境质量。

参考文献

[1]《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003年版））

[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）

[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

[4]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

[5]《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）