唐运坚，韦永锋，罗俊森，吴宪楚

（广西中金岭南矿业有限责任公司， 广西来宾市 545900）

盘龙铅锌矿副井延伸工程掘砌施工方法

唐运坚，韦永锋，罗俊森，吴宪楚

（广西中金岭南矿业有限责任公司， 广西来宾市 545900）

摘 要：副井延伸掘砌施工复杂，安全难度较大。盘龙铅锌矿为了满足上下人员的需要，决定对副井井筒进行延伸掘砌，采用导井反掘先行、井筒正向扩刷、短掘短砌的方法施工井筒，对施工方案的作业流程进行了简介，并在施工过程中采取安全措施，以保证施工作业的安全。该井筒掘砌方法取得了良好的施工效果，可为类似井筒延伸工程提供参考。

关键词：井筒掘进；导井反掘；正掘扩刷；短掘短砌

1 工程概况

盘龙铅锌矿副井井口标高为+64.6m，井筒掘进断面为长×宽=3.9m×3.4m，支护厚度为250mm，支护后的净断面为长×宽=3.4m×2.9m；井筒一期于2013年底已施工至-183m，罐笼运行至-170m中段，副井延伸导井已施工至-320m中段。

2015年，为满足人员上下需要，将副井服务中段延伸至-320m中段，井底标高为-335m，井筒掘进152m；井筒支护从-170m至-335m，支护165m。支护采用钢筋混凝土结构。

2 施工组织方案

2.1施工总体方案

副井延伸工程采用导井反掘先行、井筒正掘扩刷，短掘短砌的施工方法，施工总体方案为：第一阶段为使用吊罐法完成导井施工后，在-220m中段井口掘进施工硐室安装副井正掘吊挂设施，采用短掘、短砌的施工组织方式施工-220～-335m中段井筒。第二阶段将副井罐笼服务中段上移至-120m中段，在地表安装稳车，-170m中段安装人员及材料提升绞车，在-220m中段井口设置承载平台（由封口盘改造而成），采用短掘短砌的施工组织方式施工-170～-220m中段井筒。

2.2施工方法

2.2.1吊罐反井法施工导井

本工程导井反掘先行，采用吊罐反井法按井下开拓延伸先后分段施工-220～-270m、-270～-320m段的导井，由安装在井口的JD-3游动绞车提升华-Ⅱ吊罐，人员在吊罐上进行打眼装药作业，爆破碴石自落井底采用铲运机和矿斗车进行装碴运输。

吊罐反井法掘进的炮孔布置、爆破参数及预计爆破效果，分别见图1、表1和表2。

吊罐反井法掘进作业方式分早、中两班作业，正常情况下每班可完成1个掘进循环，每循环进尺2m（爆破利用率为89%），每天掘进进尺4.0m。

图1　吊罐反井法导井炮孔布置

表1　吊罐反井法导井爆破参数

2.2.2井筒正向扩刷施工

由于井筒为方形，井筒位置精度要求较高，不允许出现“扭角”现象，故宜采用正向扩刷，并用红外线激光投影仪下放井筒控制线，按井筒掘进尺寸标定断面轮廓线。采用2台YT-28气腿式凿岩机同时打眼，沿断面轮廓线分别布置周边眼和辅助眼，以导井为爆破自由面进行凿岩和爆破，对井筒实施正向刷大施工。

另外根据《有色金属矿山井巷工程施工规范》的有关规定，在井筒扩刷过程中必须采取两掘一支的方法对井壁进行喷砼支护以及时封闭围岩，消除碴石掉落对作业人员造成的伤害。采取喷砼临支时，将喷浆机布置在井口，利用悬吊的供风管兼作喷砼输料管，对已掘井壁进行喷砼临时支护；素喷厚度为50mm，锚网喷厚度为100mm，喷砼土强度等级为C20。

本工程正向扩刷利用井筒上口水平安装简易的稳绞提升吊挂设施及封口盘，利用单层吊盘作工作盘兼作安全保护盘，自上而下采取两掘一支的方法进行施工，将井筒扩刷至规定断面尺寸。

表2　吊罐反井法导井爆破效果

2.3副井井筒衬砌支护施工方法及工艺

副井井壁采用C25双层双向钢筋混凝土支护，为方便钢筋的布置和安装，采取由下往上分段集中支护的方式进行。-220～-320m段井筒浇灌混凝土时，搅拌站布置在-220m中段井筒附近；搅拌好的混凝土由悬吊固定在井内-220m以下的混凝土输料管输送至工作面入模浇注；当-170～-220m段井筒浇灌混凝土时，搅拌站布置在-170m中段。浇灌时应沿井圈模板采用环形分层浇灌的方法进行操作，以防止局部受力挤压造成模板变形或挤垮模板，每次浇灌的分层厚度不应超过300mm，并用振动棒振捣严实。

2.4提升辅助系统

由于副井掘砌工程量较小，井筒内设备布置空间有限，提升辅助系统尽量选择外形尺寸小、下放方便、安装快捷的施工简易设备。副井施工-220m以下井筒时，在-220m中段马头门及联道口水平安装3台JM-10、1台JM-5绞车，利用上部硐室布置天轮平台。其中1台JM-5提升稳车悬吊一个自制吊篮用于人员和材料上下，2台JM-10提升稳车悬挂一个双层工作盘及悬吊液压模板，1台JM-10稳车加一个10 t吊葫芦悬吊Φ159mm×3.5mm混凝土输料管，Φ65mm钢编供风管和Φ25胶供水管（供风管兼作喷砼安全支护用的下料管）沿井壁打锚杆固定；动力电缆、信号电缆随吊盘稳绳下放。施工-170～-220m段井筒时，因-170m马头门不具备扩刷条件，故在该处布置少量小型提升吊挂设施，大型设施通过地表的2台JM-10稳车进行吊挂。安装设备见表3。

表3　提升辅助系统设备安装

3 安全措施

3.1提升辅助系统的安全可靠性是施工安全的保障

（1）要求设计提升辅助系统平面布置图，布置空间不足则须适当扩帮和挑顶，保证足够的施工安全距离。

（2）布置在地表的两台稳车钢丝绳下串不允许和罐笼提升钢丝绳、制动绳相互缠绕，以免影响罐笼安全运行，同时避开井筒内高压电缆。

（3）提升辅助设备安装完成后要求通知甲方组织相关部门验收合格才能使用。

（4）掘砌施工每班进班必须检查提升辅助系统是否正常，有问题的禁止施工。

3.2竖井施工防坠是安全防范重点

（1）井口要求设置固定或活动的安全护栏，井筒内作业要求系好安全带，防止出现井筒坠落的危险。

（2）井筒施工，钢筋、设备、等材料下放要求必须有专用的提升容器，在井口封口盘上装好后才允许下放，禁止无提升容器下放或在没有作业平台的马头门处下放材料。

（3）活动井口盖要求移动灵活，避免多人采用人力在井口封口盘上移动或拆除井口盖。

（4）已施工导井的竖井掘砌施工，工作平台下设置防坠网可有效防坠。

（5）为保证-220m承重平台有足够承载能力，要求平台上铺松木作缓冲。铲车在-220m副井封口盘边出渣，要求井口设一道挡车栏并悬挂安全警示牌，铲渣时铲车车轮禁止越过挡车栏进入封口盘上。

3.3做好罐笼运行和副井延伸施工交叉作业的安

全防范是关键

（1）组织协调相关部门及施工单位将副井罐笼上移运行至-120m中段，罐笼制动绳上移至-130m标高，拆除-170m中段副井联道内所有信号、照明、动力系统，避免副井延伸施工对罐笼运行的影响。

（2）罐笼运行和副井延伸施工之间设置两道安全防护平台隔离，保证罐笼运行和副井延伸施工互不干扰，确保安全。

3.4施工质量决定永久工程安全的根本

（1）井筒掘砌要求按规范采用光面爆破及合理的掘砌施工组织等方式施工，减少井壁超挖。

（2）井筒作业要求做好防水措施，特别是-220m施工硐室处的防水措施，以减少砂石、混凝土泥浆流失至井底，导致砌筑体的质量下降，增加井底的清理难度。

（3）-220m施工硐室处的井筒因无岩体侧向支撑力，要求加厚井壁至0.5m，以避免该处井筒出现受力薄弱点，确保井筒安全。

（4）井筒砌筑施工钢筋帮扎好后在井筒混凝土浇筑前要求通知监理或甲方现场验收，确认合格后才允许浇筑，否则暂停施工，要求按设计整改验收合格后才运行浇筑。

3.5人员管理

（1）施工要求指定相应的安全负责人，材料、设备搬运、吊装要求做好安全检查和确认。

（2）甲方指派一名安全员挂靠施工队进行安全监督工作，施工必须服从甲方管理人员、安全员在安全问题上的正确指令。

4 结 语

按照上述办法，副井延伸工程掘砌施工6个月，按预期完成了施工。纵观整个施工过程，施工方案、技术要求及安全措到位，取得良好的施工效果，也显示竖井掘砌延伸施工的难度，其中有以下几点值得借鉴：

（1）利用现有中段水平，采用导井反掘先行、正掘扩刷，用铲运机在井底出渣的方式，导井掘进及井筒正掘扩刷速度快，出渣简单、快捷。

（2）短掘短砌的施工组织可有效避免井筒过度超挖，喷砼临时支护可提高掘砌施工安全系数。另外短掘短砌、掘砌交替施工组织形成集井筒掘进、出碴、钢筋安装、立模及混凝土浇注为一体的综合性专业施工队伍，施工效率大大提高，

（3）测量精度要求高或需要砌筑的井筒不宜采用方形井筒，方形井筒利用率大，但不利于施工精度控制；圆形井筒断面利用率小，但易控制测量精度，易施工。

（4）为保证影响副井罐笼运行，须利用独立的提升辅助系统施工，并上移罐笼服务中段，安装安全防护平台等措施，可确保副井延伸施工不受罐笼运行影响，确保施工安全，且施工期间对副井罐笼运送人员上下的影响可降低至最小。

参考文献：

［1]GB50653-2011.有色金属矿山井巷工程施工规范［S］.

［2]孙 康.吊罐反井法在竖井井筒施工中的改进与应用［J］.工程建设与设计，2013（08）：151-153.

［3]刘志强.大直径反井钻机关键技术研究［D］.北京：北京科技大学，2015.

［4]李来运.反井法延深竖井实例［J］.矿业研究与开发，1999 （S1）：8-9，13.

收稿日期：（2016-02-17）

作者简介：唐运坚（1985-），男，广西武宣人，主要从事矿山开采工作，Email：345383200@qq.com。