孙晓东1 李海亮2
1.凌钢股份北票保国铁矿有限公司 辽宁北票市 122104;
2.中国华冶科工集团有限公司北票分公司 河北邢台市 122104
摘要:铁蛋山矿地下无底柱分段崩落采矿过程中,因地压过大造成分段回风井联巷塌陷,使分段采场通风受阻,不能满足安全生产需要;通过研究分析,在本分段北部下盘沿脉巷东侧增加回风井联巷和通风天井,改善采场通风。实践证明,投资小、施工快、安全上有保障,可以在无底柱分段崩落采矿工艺采场通风系统中广泛应用。
关键词:通风;回风井联巷;回风井
保国铁矿铁蛋山矿区露天转地下采矿,为无底柱分段崩落采矿工艺,允许地表塌陷,塌陷区为露天坑底,目前+65m分段以上已经比坑。+65m分段的回风井在采场北部,本分段6#进路以北下盘沿脉巷出现塌陷,造成通风巷道堵塞,通风系统受阻,造成本水平停产,结合现状,对通风问题进行研究整改。
1 设计
在+65m分段9#进路下盘沿脉巷新增加一条回风井联巷和一条回风井与上分层回风井联巷地板贯通。详见下图
1.1设计参数
新增回风井联巷长29m,掘进断面为:3m×3m,墙高2m,1/3B拱型,掘进断面积:8.36㎡,净断面:7.65㎡C20混凝土喷砼厚度100mm;新增风井高度12m,断面为2m×2m。
1.2设计工程量
新增回风井联巷掘进量:29m×8.36㎡=242.44m?,支护量:29m×(8.36㎡-7.65㎡)=19.88m?;新增风井:12m×(2m×2m)=48m?。
2 地质概况
根据初步设计和施工现场揭露围岩,该施工区段为混合岩,岩石坚硬系数为f=8~14,水文地质条件良好,不考虑涌水、透水情况。
2 施工
2.1施工方案
回风井联巷使用YT-28凿岩机凿岩全断面掘进,一次成巷光面爆破施工方法。使用井下专用出碴车就近溜井排碴。根据设计,采取喷砼支护,短掘短支措施,确保安全施工。
采用普通法从下向上小断面反掘,小断面规格2m×2m,如遇巷道围岩破碎时,视情况采取方木井字型支撑围岩、喷砼、喷锚等支护措施,仍不能满足安全施工时需改变施工方法,如正掘、深孔爆破法等,此时应另编制施工方案。
2.2施工准备
1、供风、供水、供电:继续沿用下盘沿脉巷或混合井的供风、供水、供电系统;
2、至少安装一部通讯电话,并确保畅通;
3、材料准备:根据确定的施工方法,施工单位提前准备所需用的材料,备足各种使用材料;
4、施工机具准备:YT-28凿岩机4台、YSP -45向上式凿岩机1台、风水管线、照明灯具、井下装载机、井下专用运碴车等提前准备,并确保各类机具设备正常使用。
5、人员准备:每个工作面不得少于2人,凿爆工3人、电工1人、修理工1人、专职安全员1人、辅助工1人;
6、技术准备:设计图纸、测量放线等根据施工进度提前做好。
3 施工方法
3.1回风井联巷掘进
测量放线:施工过程测量放线主要是放中线和腰线,施工前先放出中线和腰线,以中线和腰线指导施工;
凿岩爆破:采用全断面掘进一次爆破成巷光面爆破施工方法,凿眼深度2.2m,每循环爆破进尺在1.8m以上,掌子面安排4台YT-28凿岩机进行凿岩;为保证爆破进尺和爆破效果,掏槽眼采用直线掏槽,装药系数0.9,为保证巷道轮廓,周边眼按光面爆破作业要求布眼,周边眼间距为420~620mm,装药系数0.7,光面层等于周边眼间距,辅助眼装药系数0.7;各类炮眼采用微差爆破,非电导爆雷管起爆,远程电子引爆机引爆。
3.2喷砼
采用喷射C20混凝土支护,支护厚度100mm。巷道岩石稳定段喷射顺序,应先墙后拱,自下而上,边墙应自墙基开始,拱部应自拱脚开始,封拱区宜沿轴线由前向后,作业段施喷顺序自外向里。
在岩石不稳定段喷射混凝土时,喷射作业应紧跟工作面,初喷应先拱后墙,复喷时,先墙后拱,在施喷段内,如同时有松软不稳定岩层和较稳定岩层,应先施喷不稳定段。
4 劳动组织
一个掘进循环实行一次凿岩爆破,一次出碴的施工作业形式,设计每单个掘进循环进尺1.8m,每天至少安排2个掘进循环,日进尺3.6m。
5 通风
暂采用自然通风,若自然通风不能满足施工要求,可增加局扇加强通风。
6 排水
该工程不存在大的涌水,在施工中偶尔遇到点淋水和渗水,对该工程产生不了负面影响;若涌水量超过设计范围,必须停止施工,另行编制排水施工方案;施工用水使用水泵排到水沟,再由中央水泵房水泵排到地表。
7 质量保证措施
7.1掘进
1、由地测部门按设计给出巷道的中心线和腰线:在顶板至少应悬挂由三条垂线组成的一组中心线,两点间距一般不宜小于2m。中心线距掘进工作面的距离,不应大于30m;标设巷道的坡度时,每隔20m应设置三对腰线标桩,标桩间距不宜小于2m;
2、严格按测量部门给出的中腰线施工,并对中腰线要妥善保护,不得破坏;
3、加强测量工作,及时测放中腰线,并对上次测放的中腰线进行复验,及时纠偏;
4、每次开钻前必须将中腰线引到掌子面,利用中腰线画出轮廓线,根据掌子面实际情况布置孔。周边眼采用光面爆破,其眼距拱顶不超过350mm,墙部不超过400mm,光爆层厚度为周边眼眼距;
5、每循环掘进凿岩前需使用4m长钎杆探水,严格按探水施工技术交底要求施工探水眼;
6、回风井每掘进5m应校核一次中心线,对斜溜井尚应设腰线;
7、回风井在掘进中要严格控制开挖尺寸,谨防溜井打偏。
8、质量要求:掘进宽度中心线到任何一帮不得欠挖,也不得大于设计规定的150mm,巷道的底板应平整,局部鼓洼深度不得超过设计规定±100mm;对于布眼不均匀及超欠挖的根据按北票分公司相关文件规定处罚。
7.2喷砼
1、喷射混凝土施工:作业前必须将巷道底角清理干净,杜绝“赤脚穿裙”现象;严格按混凝土配比进行配料;喷射混凝土在施喷前要对岩面进行清洗;严格按施喷顺序进行;所有支护应一次成型,每喷完一段及时打检查孔;按规范要求施工过程中要留作试块;
2、选用检验合格的普通硅酸盐水泥;
3、砂应采用坚硬干净的中砂或粗砂,碎石应坚硬耐久,粒径不宜大于15mm,砂石料中不应有杂质杂物;
4、严格执行实验室给出的混凝土配合比;
5、喷砼作业前应对断面进行检查,对不合格部位予以处理;
6、喷射顺序应自下而上、先拱后墙;
7、混凝土表面应平整,湿润光泽。发现混凝土表面干燥松散,下坠滑移或裂纹时按分公司管理规定严肃处理。
参考文献:
[1] 解世俊.金属矿床地下开采[M].北京:冶金工业出版社,2008.
[2] 刘殿中.爆破工程实用手册[M].北京:冶金工业出版社,1999.
[3] 解世俊等.采矿手册[M].北京:冶金工业出版社,1990.
论文作者:孙晓东1,李海亮2
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签:断面论文; 巷道论文; 回风论文; 混凝土论文; 作业论文; 中心线论文; 进尺论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;