地下礦山溜破系統立體化快速施工（17頁）

1、地下礦山溜破系統立體化快速施工1 前言溜破系統是地下礦山基建期關鍵工程，其直接關系著整個礦山生產系統的形成，特別是目前施行以礦養(yǎng)礦發(fā)展模式的礦山溜破系統的早日形成尤為重要。目前國內地下礦溜破系統因礦山設計規(guī)模以及各個設計單位的設計理念而多種多樣，但其總體模式相對固定，每部分組成功能相同。地下礦山溜破系統結構復雜，上下聯系密切，相互牽制，且各自掘砌工程量大，施工空間狹小，溜破系統如何快速施工成為每個礦山基建期首要任務，與此同時也是承建單位的技術攻關目標，隨著目前礦山機械化設備的廣泛應用，為地下礦山溜破系統快速施工提供良好基礎。安徽分公司在草樓鐵礦基建工程中廣泛溜破系統立體化施工，取得良好社會效益

2、。并在實際運用中不斷摸索優(yōu)化，逐步形成了一套較為成熟的施工方法。為使本施工方法在地下礦山基建施工中推廣應用，特編寫本工法。2 工法特點 2.1 溜破系統立體化快速施工通過利用溜破系統各結構間的空間布置情況，細化各部分封閉防護和提絞設施布置，從而實現人員上下、材料提升與作業(yè)平臺緊密結合的施工技術，很好地解決了溜破系統立體化平行交叉施工安全問題。2.2 本工法在溜破系統掘進高峰期單點出碴，后期支護混凝土集中攪拌，效率高，便于管理。2.3 本工法大力推廣應用新奧法，在硐室和巷道開挖過程中，特別是破碎硐室、除塵硐室、配電室等大硐室，根據各地段圍巖情況分別采取噴砼、錨噴砼、錨網噴砼等支護形式，簡化施工工

3、藝，提高了施工效率，縮短了施工工期，大大降低了支護成本。2.4 本工法礦倉及大硐室施工過程中強化臨時安全支護措施，依據各部分圍巖情況選擇合適臨時支護措施保證了施工安全。2.5 溜破系統立體化施工工法是一種集大硐室、溜井反井、礦倉、卸載站掘砌于一體的施工方法，對加速礦山建設、礦山早投產早見效方面有著重大意義。3 適用范圍該工法適用于冶金地下礦山溜破系統施工，也可用于其他特殊硐室施工。4 工藝原理溜破系統立體化施工通過利用溜破系統各結構間的空間布置情況，細化溜破系統各水平封閉防護和提絞設施布置，高峰期安排單點出碴、混凝土集中攪拌，從而實現人員上下、材料提升與上下立體式作業(yè)平臺緊密結合的施工技術，以

4、及新奧法在硐室、礦倉開挖中的應用，均很好地解決了溜破系統立體化平行交叉施工問題。5 施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程：運輸水平卸載線掘進大件道及破碎硐室導硐掘進皮帶道及放礦硐室掘進粉礦回收巷掘進卸載站硐室掘砌原礦倉反井施工成品倉反井施工粉礦回收水平泵房掘砌卸載站卸礦坑掘砌 原礦倉反井施工破碎硐室導硐法上層開挖粉礦回收水平泵房安裝原礦倉反井貫通卸礦坑防護盤及提絞布置施工 皮帶水平液壓、電氣硐室掘砌破碎硐室導硐法上層開挖原礦倉下刷粗噴原礦倉檢查井及聯巷掘進破碎水平巷道噴砼支護原礦倉下溜口下刷粗噴破碎硐室導硐法上層施工破碎水平巷道噴砼支護 破碎基礎、成品倉上漸變段掘砌給礦基礎掘砌給礦硐室支

5、護原礦倉下溜口、破碎硐室、除塵硐室及給礦硐室同時分層下刷支護 成品倉下刷、粗噴給礦硐室支護皮帶水平巷道噴護給礦硐室支護破碎基礎封閉及提絞布置皮帶水平巷道噴護成品倉支護原礦倉支護破碎、皮帶水平零星工程放礦硐室掘砌原礦倉下溜口支護破碎、皮帶水平零星工程卸載站曲軌及附屬設施安裝溜破系統設備安裝及調試破碎、皮帶水平零星工程卸礦坑曲軌基礎支護成品倉支護破碎、皮帶水平零星工程5.2 操作要點5.2.1 各水平平巷及大硐室導硐施工 溜破系統各水平平巷主要有大件道、皮帶道、粉礦回收巷以及上面運輸水平的卸載線，巷道長度長短不一，關系各處反井貫通，但對整個溜破系統均為重要，均需豎井轉換后同時施工。平巷施工前期，工

6、作面距離井筒較近時封閉防護后采用人工裝碴入礦車，工作面距離井筒30m以上時，各水平下放電動鏟運機，用其裝碴如礦車，此前需在井口附近布置轉載硐室。5.2.2 礦倉反井施工平巷施工至礦倉后，即開始礦倉反井施工，原礦倉、成品礦倉段高一般在2550m之間，直徑一般在5.0m以上，因此礦倉反井規(guī)格取2.02.0m。各平巷施工進度及礦倉所在位置考慮，礦倉反井施工為普通法和吊罐法反掘聯合施工，普通法反掘反井20m左右時，上部吊罐孔要求施工到位，隨后20m以上部分采用吊罐法施工反井。5.2.3 大硐室掘砌施工溜破系統與各水平聯系密切的大硐室主要有破碎硐室、給礦硐室、放礦硐室以及輸運水平的卸載站硐室，其中破碎硐

7、室規(guī)格最大，其與原礦倉、給礦機硐室、除塵硐室聯系密切，統一考慮施工，而放礦硐室與成品倉施工較為密切，為此本階段只考慮破碎硐室、運輸水平的卸礦硐室兩個大硐室。5.2.3.1 上下導硐法施工破碎硐室，礦倉硐室統一分層下刷支護。破碎硐室規(guī)格較大，采用上下導硐法施工，底部設兩個導硐，頂部設一個導硐，溜井和通風井的數量可根據破碎硐室的長度確定。因破碎硐室與原礦倉、給礦機硐室、除塵硐室相連，因而原礦倉在下刷到破碎硐室拱部時，應與破碎硐室及各功能硐室統一分層下刷。在下刷過程中及時完成破碎硐室、除塵硐室的錨噴或錨網噴支護工作，各種吊裝錨桿及結構錨桿應一并施工。破碎硐室施工工藝見圖5.2-1、5.2-2。圖5.

8、2-1 破碎硐室施工工藝示意圖（剖面）圖5.2-2 破碎硐室施工工藝示意圖（切面）5.2.3.2 上下分層開挖卸礦硐室與卸礦坑下向掘支 卸礦硐室高度一般在9.0m以下，采用上下分層法開挖，即全寬開挖硐室底部后，從硐室一端壓頂落碴，隨后蹬碴支護硐室頂部，出碴后再行支護硐室墻部。下層高度選取根據硐室規(guī)格滿足后續(xù)落碴與支護空間要求，多為取4.05.5m；底部刷擴前，卸礦硐室兩端應具備行人、出碴條件，這樣壓頂過程中，電動鏟運機在出碴側出碴，靈活控制碴堆高度，起刷端人員進出安全有保障，壓頂層支護完畢及時進行行車立柱及承軌梁安裝起吊及結構錨桿施工。卸礦硐室施工工藝見圖5.2-3。卸礦硐室掘支完畢，立即進行

9、卸礦坑下向掘支工作，卸礦坑出車方向坡度較緩，其下向開挖從出車方向開始下挖，前期使用電動鏟運機出碴，后期使用電動耙?guī)r裝載機裝碴入礦車，挖至卸礦坑底以下2.0m處，開始進行卸礦坑支護工作。卸礦坑支護分兩個階段施工，卸礦坑在原礦倉支護完成前，僅支護曲軌基礎下面部分剩余部分則在原礦倉支護完成后施工，第一階段施工則為自下而上支護，支護至曲軌基礎高度結束。圖5.2-3 卸礦硐室施工工藝圖5.2.4 礦倉刷擴及臨時噴護 5.2.4.1 原礦倉刷擴、粗噴卸礦坑曲軌基礎以下部分支護完畢，及時在卸礦坑已支護部分上面布置封口盤一座，在封口盤上布置措施井架及其它提絞設施，形成原礦倉提升系統。原礦倉提升系統形成后，即開

10、始原礦倉下刷、粗噴施工，由于礦倉反井此時已與卸礦坑貫通，刷擴炮孔圍繞反井布置?？紤]礦倉后續(xù)施工安全，在下刷過程中，應用新澳法進行臨時支護，兩掘一支，主要采用錨噴或素噴形式臨時支護。爆破后的碴石輔以人工清理，均通過反井溜至底部破碎水平，再經0.6m3電耙耙入成品倉反井，最終由皮帶水平的0.75m3電動鏟運機裝入礦車推至主井罐籠，由其提升至地表排矸。原礦倉施工工藝見圖5.2-4。圖5.2-4 原礦倉施工工藝圖5.2.4.2 成品倉刷擴、粗噴破碎硐室掘支完畢，即刻開始成品倉鎖口工作，即破碎基礎、成品倉上部漸變段以及給礦機基礎掘支工作。成品倉鎖口完成后，封閉兩條形破碎基礎間，在其上布置措施井架及其它提

11、絞設施，形成成品倉提升系統，滿足成品倉掘支施工需要。成品倉提升系統形成后，即開始成品倉下刷、粗噴施工，成品倉刷擴炮孔圍繞反井布置?？紤]礦倉后續(xù)施工安全，在下刷過程中，應用新澳法進行臨時支護，兩掘一支，主要采用錨噴或素噴形式臨時支護。爆破后的碴石輔以人工清理，均通過反井溜至底部皮帶水平，再經皮帶水平的0.75m3電動鏟運機裝入礦車推至主井罐籠，由其提升至地表排矸。成品倉施工工藝圖見圖5.2-5。圖5.2-5 成品倉施工工藝圖5.2.5 給礦、放礦硐室支護5.2.5.1 給礦硐室支護成品倉鎖口施工過程中，應完成給礦硐室支護工作，給礦硐室支護自下而上分段施工，綁扎鋼筋后，搭設腳手架支模澆筑混凝土施工

12、，混凝土攪拌站設在上部運輸水平卸載站卸礦坑一端，攪拌站安裝攪拌機一臺，井下小型裝載機裝料，配料機自動計量，混凝土攪拌好后經溜灰槽進入6寸高分子聚乙烯溜灰管溜至澆筑工作面，溜灰管鋼絲繩懸吊固定，其直徑視礦倉高度計算確定。5.2.5.2 放礦硐室支護成品倉及放礦硐室刷擴完畢后，立即進行放礦硐室支護，放礦硐室支護自下而上分層進行，綁扎鋼筋后，搭設腳手架支模澆筑混凝土施工，混凝土攪拌站同樣設在上部運輸水平卸載站卸礦坑一端，混凝土通過6寸高分子聚乙烯溜灰管溜至澆筑工作面，溜灰管鋼絲繩懸吊固定，其直徑視兩個礦倉高度計算確定。5.2.6 原礦倉、成品倉支護給礦硐室及原礦倉下溜口、放礦硐室及成品倉下溜口支護完

13、成后，可開始原礦倉、成品倉平行支護施工，原礦倉、成品倉支護量大，特別是礦倉襯護結構多為鋼結構，支護中利用礦倉襯護鋼結構固定操作平臺，支護操作平臺主梁采用4寸加厚無縫鋼管，主梁間距0.9m，其兩端焊接于礦倉襯護結構上，其上鋪設50mm厚的木板，支護操作平臺層高與礦倉支護段高相同，滯后于礦倉一層鋼結構，即操作平臺始終在襯護結構下一層上部，滿足人員操作要求。礦倉支護鋼材均通過其上布置措施提絞設施下放，人員站在操作平臺上接料、綁扎、就位固定，然后加固焊接?；炷翑嚢枵就瑯釉O在上部運輸水平卸載站卸礦坑一端，混凝土通過6寸高分子聚乙烯溜灰管溜至澆筑工作面，溜灰管鋼絲繩懸吊固定。5.2.7 卸礦坑曲軌基礎支

14、護拆除礦倉內所有設施后，拆除其措施井架及提絞設施，保留并卸礦坑處封口盤，在其上進行曲軌基礎支護工作?？紤]曲軌基礎預埋螺栓數目較多，多成排布置，較為規(guī)整，卸礦站螺栓預埋采用螺栓群快速施工工藝，即按照每排螺栓布置數據提前在10#槽鋼腹板上割出螺栓孔，預埋螺栓時將槽鋼沿排線就位固定后，直接將螺栓從槽鋼下面穿入螺栓孔，調平、調整焊接固定后即可。6 材料與設備溜破系統施工使用材料與設備均按照設計院和業(yè)主提供的設計集體采購，其安全技術措施所需材料均為礦山常規(guī)材料，溜破系統立體化快速施工所需設備、機具詳見附表6.1。附表6.1 溜破系統施工主要機具、設備表序號設備名稱規(guī)格型號單位數量用途1絞車5噸慢動臺3提

15、絞布置2絞車3噸臺2懸吊轉運3游動絞車JB-T9029JYD-3臺1反井4攪拌機JS-1000 臺2混凝土5配料機PLD-1200臺2混凝土6電動鏟運機0.75m3臺3裝碴7裝載機ZL-10A臺2裝料8耙斗裝巖機P120B臺1裝碴9噴漿機PZ-5B臺3噴砼10普通吊罐華2型個2反井11磁石電話部2通訊12電鈴個2信號13局扇211kw臺3通風14風動鑿巖機YT-45臺8鑿巖15風動鑿巖機YT-28臺20鑿巖16電焊機BX-400臺1017半自動氣焊切割套418提升天輪600mm個219吊桶1.0m3個220措施井架自制架221溜灰管高分子聚乙烯管米按需溜灰7 質量控制7.1 質量檢驗標準:7.

16、1.1 本工法執(zhí)行的現行國家規(guī)范及行業(yè)質量標準煤礦井巷工程質量驗收規(guī)范（GB50213-2010）（2）錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范（GB 50086-2001）（3）冶金礦山井巷工程質量檢驗評定標準（YBJ 218-1989）7.1.2 檢驗標準平巷、硐室及礦倉施工質量應滿足相應的現行有關規(guī)范和標準的要求。7.2 質量控制措施7.2.1 建立質量管理組織機構，人員持證上崗，明確項目技術質量管理人員崗位責任制；根據溜破系統立體化快速施工工法的特點和技術難點編制詳細的施工方案。7.2.2 絞車、攪拌機、裝載機、電動鏟運機等設備操作、檢修人員必須經過培訓考試合格后，持證上崗。7.2.3 開工前進行詳

17、細的技術交底，嚴格按工藝流程，施工順序施工，各工種人員掌握各工序操作規(guī)程和要領。7.2.4 嚴格按照現行國家及行業(yè)標準規(guī)程、規(guī)范和設計要求施工，以保證工程的規(guī)格質量。7.2.5 設備、儀器使用前應進行檢查，確保其使用性能可靠，檢測設備需在檢定合格有效期內。7.2.6 加強施工過程中的質量檢驗，認真填寫各種技術資料，完善質量記錄，對各分項工程實行“自檢，互檢，專檢”的三檢制度，制定項目質量考核的獎懲制度，對施工各工序進行檢查，發(fā)現問題及時處理，上道工序不合格，不能進行下道工序的施工。7.2.7 各工序之間應進行交接檢驗，應經監(jiān)理工程師檢查認可，并經常應用統計技術分析實際操作與標準之間的偏差，及時

18、制定糾正和預防措施，使質量事故消滅在萌芽狀態(tài)。7.2.8 及時積累資料，建立完整的質量記錄。7.2.9 設計、測量、施工密切配合，確保工程達到設計及驗收標準，保證安全使用要求。8.安全措施本工法在工程施工過程中，必須認真貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產方針，制定有力措施，嚴格控制和防止各類傷亡事故發(fā)生。8.1 本工法執(zhí)行的現行國家及行業(yè)安全標準。8.1.1 金屬及非金屬礦山安全規(guī)程（2006）8.1.2 爆破安全規(guī)程 (GB6722-2003)8.1.3施工現場臨時用電安全技術規(guī)程(JGJ46) 8.2 安全技術措施。8.2.1 建立健全安全管理機構、安全管理制度，執(zhí)行安全崗位責

19、任制，并制定詳細的實施細則。8.2.2 認真進行安全教育活動，每周五召開安全生產會議，分析本周安全生產形勢，及時研究和解決施工中出現的問題。8.2.3 開工前，對參加施工的人員進行全面的安全生產教育，提高施工人員對安全的認識，保證其具備必要的安全生產知識，掌握本崗位的安全操作技能，經培訓考試合格后上崗作業(yè)。每班工作前召開班前安全會議。8.2.4 認真執(zhí)行“三不放過，五同時”的原則，嚴格安全管理制度，一旦出現問題，要嚴肅處理。8.2.5 進行各工種、工序安全技術交底。技術人員在現場跟蹤服務，發(fā)現問題及時解決。8.2.6 爆破特種作業(yè)人員必須經培訓后持證上崗，關鍵工序選用有經驗的經過專門培訓的工人

20、操作。9 環(huán)保措施根據溜破系統立體化快速施工工法的特點，環(huán)境因素主要涉及到施工現場噪聲、固體廢物排放，揚塵以及廢棄物回收處置等方面，針對其施工工藝特點，采取相應的措施。9.1 本工法執(zhí)行的現行國家環(huán)保標準9.1.1 建筑施工現場環(huán)境與衛(wèi)生標準（JGJ146-2004）。9.2 環(huán)保衛(wèi)生管理9.2.1 成立相應施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，遵守資源公司環(huán)境管理體系認證文件有關規(guī)定。9.2.2 做到施工場地安全標識牌醒目，整潔文明，每班做到工完場凈。9.2.3 嚴格執(zhí)行豎井人員、物料上下安全操作規(guī)程。9.2.4 所有施工人員在施工

21、過程中勞動保護用品要佩戴齊全，工作服、防水靴、安全帽、防塵口罩、攜帶照明燈具等。9.2.5 鑿巖采用濕式鑿巖，爆破作業(yè)、混凝土攪拌、噴砼支護等產塵點制定相應除塵措施。10 效益分析10.1 本工法完整闡述了地下礦山溜破系統立體化快速施工工藝全過程，為工程設計及技術人員應用該技術提供了依據。10.2 按本工法施工解決了溜破系統常規(guī)施工中相互限制多、掘支工序交錯不便、人員設備投入多、掘支工期長等因素。10.3 施工方法掘支分階段實施，利于專業(yè)化施工，縮短了工期，減少了人力物力的投入，降低了工程成本。10.4 溜破系統立體化快速施工通過利用溜破系統各結構間的空間布置情況，細化各部分封閉防護和提絞設施

22、布置，從而實現人員上下、材料提升與上下立體式作業(yè)平臺緊密結合的施工技術，以及新奧法在硐室、礦倉開挖中的應用，均很好地解決了溜破系統立體化快速施工安全問題。10.5 溜破系統立體化快速施工與溜破系統其它施工方法相比，具有施工質量好、專業(yè)設備人員分時段投入、專業(yè)化程度高、施工易于管理等優(yōu)點，工人的勞動強度較低，經濟效益和社會效益顯著（詳見經濟效益分析證明）。11 應用實例實例一：草樓鐵礦北輔助提升井溜破系統掘砌（1）工程概況開工時間：2009年2月28日；完工時間：2009年11月27日。草樓鐵礦北輔助提升井溜破系統為草樓鐵礦300萬噸/a擴產重要組成部分，主要針對-290m以上采礦生產設計，設計為70萬噸/年生產能力，-290m水平為其運輸水平，-309m為破碎水平