暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機快速施工技術(shù)分析

暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機快速施工技術(shù)分析

于成相李芹濤摘要：文章以某有色金屬礦進風(fēng)暗豎井建設(shè)為例，分析了該技術(shù)的操作計劃。暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機處理技術(shù)，經(jīng)過改善反井鉆機開展小導(dǎo)硐施工，然后依靠該小導(dǎo)硐通風(fēng)排矸完成正掘擴挖成井，選擇了固定反井鉆機打孔中心管、反井鉆機打孔防偏斜等方法提升了工作效率、安全及質(zhì)量，采取規(guī)范的組織管理及嚴(yán)密的安全對策，保證了暗豎井在安全狀態(tài)下的迅速開工。Key：暗豎井;小導(dǎo)硐;反井鉆機;操作技術(shù)礦產(chǎn)資源深度開發(fā)是當(dāng)前礦山公司發(fā)展的重要態(tài)勢，暗豎井屬于礦山深入開發(fā)項目的關(guān)鍵構(gòu)成部分，優(yōu)質(zhì)迅速促進暗豎井開挖是礦井建設(shè)的重難點內(nèi)容。暗豎井處理的傳統(tǒng)方式是從上之下一次性整個斷面鑿巖破壞成巷，其難點是提高出碴、通風(fēng)與排水，特別是低出碴已經(jīng)是制約操作速度的重大問題，不僅項目成本高，并且還有很大的安全風(fēng)險。具備底部聯(lián)通道的暗豎井項目包括礦山各種溜井、入回風(fēng)井等，針對這種暗豎井能夠采取導(dǎo)硐法處理。反井鉆機的使用讓暗豎井導(dǎo)硐法邁向了新的高度，在減小工期、減少安全隱患等層面具備顯著優(yōu)點。但不足之處在于鉆機擴孔精度較低、爆破擴挖填堵、襯砌接口不平整等各種問題，限制了暗豎井優(yōu)質(zhì)迅速處理。暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機操作方法是對具備底部聯(lián)通道的暗豎井井筒處理中歸納出的成功方法，在某有色金屬礦中得到了較好的使用[1]。1暗豎井反井鉆機操作機械化配套具備底部聯(lián)通道的暗豎井井筒操作選擇反井鉆機導(dǎo)硐擴眼和手工正向短段掘砌結(jié)合操作法處理，規(guī)范的機械設(shè)施搭配是實現(xiàn)迅速優(yōu)質(zhì)處理的關(guān)鍵保障[2]。某有色金屬銅礦入風(fēng)暗豎井井筒操作機械設(shè)施選型參考了立井機械設(shè)施搭配成功經(jīng)驗，并全面考量反井鉆機操作的特征。2暗豎井小導(dǎo)硐項目中反井鉆機法的應(yīng)用方案暗豎井小導(dǎo)硐項目中反井鉆機法能夠分成小導(dǎo)硐反井鉆機處理與正向擴刷簡短開挖襯砌結(jié)合操作兩個過程[3]。2.1小導(dǎo)硐反井鉆機處理（1）反井鉆機設(shè)置準(zhǔn)備。在組織反井鉆機操作前，暗豎井的上下部聯(lián)通道要已經(jīng)形成，而且可以方便共同固定電源送電和作業(yè)用水與壓風(fēng)，在暗豎井周邊留下反井鉆機主機部位澆筑砼結(jié)合，用43kg/m鋼軌敷設(shè)于井口上方的砼結(jié)構(gòu)上，且在周圍建立泵站與鉆具存放區(qū)域，軌道底部分布循環(huán)池與循環(huán)泵等;反井鉆機大致到位后，連通施工電源，開啟鉆機車;設(shè)置1臺15kW通風(fēng)機且用Ф60cm膠質(zhì)風(fēng)筒連接到井口鉆機處實現(xiàn)通風(fēng)，確保工作人員在穩(wěn)定的通風(fēng)環(huán)境下作業(yè)。（2）小鉆頭正導(dǎo)孔處理。在處理小鉆頭正導(dǎo)孔之前，先打孔鉆入，深度大概是5m;等打孔完成后拆卸扶正器與打孔鉆桿，選擇含導(dǎo)向的整體式易徑工具，換為正常鉆人的直徑24.4cm小鉆頭;用鉆機輔助器銜接鉆桿，固定鉆桿后，啟動泥漿泵為洗井液及冷卻提供水，開始由上向下打孔鉆入[1]。直徑24.4cm小鉆頭正導(dǎo)孔逐步鉆入時選擇高運速低壓力，動力水龍頭運速采用迅速檔，鉆壓時2-5MPa。（3）盤形滾刀端部反向開孔。小鉆頭正導(dǎo)孔穿透巖層之后，暗豎井下出口部位用卸扣器把直徑為24.4cm的正導(dǎo)孔小鉆頭以及配套鉆桿調(diào)換掉，用吊車和裝載機把直徑為120cm盤形滾刀端部運送到連通的正導(dǎo)孔下部，把上下提吊塊與盤形滾刀端部、導(dǎo)孔鉆桿加固;選擇低鉆壓與低速度鉆入，等盤形滾刀端部都鉆入時再增壓，當(dāng)盤形滾刀端部鉆到離基礎(chǔ)1.4m時，應(yīng)減小鉆壓慢慢鉆入，緩慢擴刷小導(dǎo)硐，直到盤形滾刀端部露出地表。（4）拆卸反井鉆機。運走反井鉆機時，除了盤形滾刀端部通過暗豎井頂部作業(yè)面離場外，其他配件離場方法和入場方案一樣，但是拆卸步驟和安裝步驟不一樣;盤形滾刀端部不得直接拿出井口，要把盤形滾刀賺不卡緊在鋼軌上、拆卸反井鉆機兩邊斜拉桿與各種油管，把主機車由鉆架上拆卸下來，把鉆架主機車與部分輔助設(shè)施拆卸;把擴孔鉆頭吊裝穩(wěn)定，并拆卸軌道，把盤形滾刀端部提出口外，運送至井上，所有鉆孔工作完成，并維護好小導(dǎo)硐。2.2正向擴刷簡短挖掘襯砌（1）擴刷準(zhǔn)備段處理。小導(dǎo)硐掘入完成之后，先由上向下掘入長度為5m的暗豎井井筒用作擴挖準(zhǔn)備段，打孔時選擇架管扣件密封反井掘砌小導(dǎo)硐，保證生產(chǎn)安全;等該準(zhǔn)備段井筒挖掘結(jié)束后開始支撐暗豎井井口段，然后在暗豎井井口設(shè)置封口盤;設(shè)置簡易井架與穩(wěn)車等操作輔助結(jié)構(gòu)，井架選擇125工字鋼加工，打地錨桿加固井架，員工和材料的提高選擇直徑為1.2m的吊罐;對操作系統(tǒng)實施安全調(diào)試，營造穩(wěn)定工作條件。（2）擴刷鉆孔爆破出碴。于小導(dǎo)硐和暗豎井規(guī)劃斷面周圍按照實際地質(zhì)條件、擴挖厚度展開鉆眼爆破，借助4臺YTP-26手拿式鉆機打孔;設(shè)置1臺JTB-1.2型絞車用作主提車，風(fēng)水管借助穩(wěn)車由暗豎井井口下放到作業(yè)面;打孔、裝藥、連線結(jié)束后，員工、機械撤出作業(yè)面，拆卸吊籃且用鋼絲繩提高到暗豎井孔口;井筒中鋼絲繩懸掛電纜放炮，選擇LR-Z型發(fā)爆器進口遠程起爆磁電雷管破壞;爆破擴刷形成的矸石，自由下落到暗豎井井下聯(lián)通道，用鏟車把矸石鏟起倒進運送車車輛，然后由運送車運到排矸區(qū)。（3）擴刷段支撐襯砌。支撐前，對擴挖區(qū)圍巖實施安全檢測，敲幫問頂保證頂、邊幫沒有松石浮石后，展開操作面風(fēng)水管銜接等任務(wù);采取整體滑落金屬板塊，板塊砌筑，其高度3m，砌筑段高為2.8m;穩(wěn)模后，連接一些牢固?；炷?，選擇移動鐵板封口，澆筑滿后把鐵板合攏密封，保證接茬緊密。3反井鉆機迅速施工重要方法3.1更新反井鉆機促進小導(dǎo)硐建設(shè)在某有色金屬銅礦入風(fēng)暗豎井操作中，改進完善LM200型反井鉆機，把內(nèi)圈擴眼盤刀有效外移且把盤形滾刀端部從Ф140cm調(diào)換成Ф120cm，以確保盤刀受力平衡并提升鉆機扭矩，減小導(dǎo)硐直徑，明顯加速了導(dǎo)硐貫通速度;而且選擇合金固定條擰緊擴眼中心管以避免鉆頭開裂（見圖1），通過固定后的擴眼鉆頭在后續(xù)處理中幾乎不開裂，進而保障了操作進度，減少施工費用[2]。此外，把原作業(yè)臺配上Ф0.6cm供油管與Ф1cm回油管，改成Ф10m供油管與Ф0.6m回油管后，送油量足，運行靈活。為管理反井鉆機鉆眼偏斜，要保障安裝效果，基礎(chǔ)平實，且嚴(yán)格把關(guān)換徑，換徑過程，選擇含導(dǎo)向的整體式導(dǎo)徑鉆機;采取鐘擺鉆機、偏重鉆鋌等組裝式鉆機，提高鉆機的可靠性與導(dǎo)正功能，進而提升了防斜水平。3.2寬眼距短抵抗線毫秒光面處理暗豎井?dāng)U刷過程，小導(dǎo)硐有溜井效果，導(dǎo)硐直徑與爆碴快讀相符才可以保障擴挖時正常出碴，由于導(dǎo)硐直徑制約，管理爆破塊度是工藝的重點。含小導(dǎo)硐結(jié)構(gòu)的暗豎井鉆爆法因為無需掏槽，挖掘斷面又很大，包含兩個臨空面，就像臺階爆破，爆破規(guī)劃時參考臺階爆破，選擇寬眼距短抵抗線毫秒光面處理，在保證炮孔壓力范圍不變的基礎(chǔ)上，擴大孔距、延長孔深、削減抵抗線，指提高密集值的爆破法，根據(jù)豎井?dāng)U挖鉆眼爆破，保障了暗豎井?dāng)U挖爆破過程小導(dǎo)硐不填堵，井筒成形效果好，明顯提升了井筒掘入爆破質(zhì)量[3]。某有色金屬銅礦溜破結(jié)構(gòu)入風(fēng)暗豎井爆破處理時，正常狀態(tài)下炮孔深度時3m，炮眼使用率是0.83，分布炮孔3圈。3.3完善整體滑落金屬板塊為促進暗豎井井筒砌壁迅速優(yōu)質(zhì)處理，對金屬板塊實現(xiàn)整體改進，選擇的MJY型整個金屬刃角下行板塊的上口分布8個導(dǎo)向工字鋼，操作時可以便于脫立模，大幅度減少立模時間;金屬板塊選擇1cm厚鋼板卷焊形成，由此抵御爆破影響，整個鋼模留下一個連接縫，選擇液壓伸縮油缸調(diào)整板塊的伸縮;為避免液壓伸縮油缸爆破時受損，對支拆鋼模的液壓結(jié)構(gòu)增加防爆設(shè)備，保證整個鋼模的爆破沖擊穩(wěn)定，減少維修費用，提升操作效率。4結(jié)論綜上所述，暗豎井處理的難點是提高出碴、通風(fēng)與排風(fēng)，不僅項目成本高并且有很大的安全風(fēng)險，所以針對具備底部聯(lián)通道的暗豎井能夠采取導(dǎo)硐法處理。暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機操作方法經(jīng)過改造施工機械設(shè)施且對其實現(xiàn)科學(xué)搭配，處理了暗豎井操作環(huán)節(jié)反井導(dǎo)硐、擴刷處理、砌壁等各種操作效率及操作速度問題，而且憑借規(guī)范的組織管理與嚴(yán)密的安全策略，促進了礦山暗豎井穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)狀態(tài)下的迅速操作。該方法適合當(dāng)下礦產(chǎn)開采方向，適用具備底部聯(lián)通道的暗豎井在穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)狀態(tài)下施工，使用前景良好，能推動暗豎井施工方法朝前發(fā)展。Reference[1]鄧建明，劉志強，孫建榮，等.反井鉆機擴孔速度影響因素分析[J].煤炭工程，2019，51（12）：29-33.[2]胡修坤.反井鉆機鑲齒滾刀破巖機理及性能研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2019.[3]黃明健，王祖輝.暗豎井小導(dǎo)硐反井鉆機快速