竖井机械化配套快速施工技术

***铁矿主井机械化配套快速施工技术摘要：介绍了***铁矿深部接续主井工程基岩段采用短段掘砌竖井机械化配套作业的施工方法和施工经验，使竖井实现优质、高效、快速、安全，为竖井施工提供宝贵的经验。关键词：基岩段短段掘砌机械化配套快速施工1工程地质概况(1)***铁矿新主井工程担负整个矿山的矿石和废石提升任务，井筒净直径6m，井口标高+100m，井底标高-1035m，井深1135m,井壁支护采用C25现浇混凝土，支护厚度为300mm。井筒有11个马头门，2套箕斗装载硐室，新主井装备有2套多绳摩擦轮提升系统，1套提升19m3双箕斗，另一套提升1个1190mm×930mm交通罐笼带平衡锤。(2)矿区内出露地层较单一，构造复杂，变质作用和围岩蚀变显著。主要有矽卡岩化、绿泥石化、碳酸盐化、硬石膏化、黄铁矿化、绢云母化及钾、钠长石化等。其中矽卡岩化最为重要，与矿床的形成有着密切的关系。岩石普氏系数f=8～14。新主井涌水量小于5m3/h。2施工方案根据水文地质情况，该井筒采用普通凿井法施工。凿井井架采用V型亭式井架一座，2套提升系统，主提2JK-3.5/20E配备1000kW电机，单钩提升3m3吊桶。副提2JK-3/11.5卷扬机配备800kW电机，单钩提升2m3吊桶。井筒施工采用短段掘砌混合作业方式，采用SJZ-6.7型伞钻配YGZ-70凿岩机、中空六角B25、L=4700mm成品钎杆凿眼；中心回转HZ-6抓岩机抓岩，座钩式自动翻矸，地表由8t自卸汽车排矸；混凝土搅拌系统由一套JS-750搅拌机、PLD-1200配料机和水泥自动上料装置组成。主、副提升2.4m3底卸式吊桶，同时下放混凝土到下层吊盘溜灰筒内，经活节管入模；模板采用直径Φ6.0m，段高3.8m的整体移动式伸缩金属模板，机械化振捣，“一掘一支”成井3.7m。劳动组织采用按工序分为专业班组，计件考核，滚动作业施工。3凿井机械化配套设备该主井设备配备综合考虑了施工中各环节能力的匹配，充分发挥了伞钻凿岩速度和能力、中心回转抓岩速度和能力、空压机供风能力、主副提卷扬机提升能力、搅拌机和配料机砼搅拌能力。***铁矿主井工程能够实现连续5个月超百米的高产、稳产目标，其完善的机械化配套作业线是快速、高效成井的首要因素。凿井机械化配套设备见表1。表1主要施工机械设备学序号郊设备名称梅规格型号论数酷量争/粘台（套）真生产能力椒单台额定功率蓬（设kW猛）吼1址凿井井架搞Ⅴ迁型谜1觉2闷主提卷扬机晚2朵JK必—醉3.5/20堂E兄1链1彩7溜吨舞1000葛3夏副提卷扬机顽2踪JK委—滋3/11.5瓦1斥1跑3枣吨满800朴4两凿井绞车吃J衰Z柴-尺1修6覆/幸13循00龟8墙1堪6鹅吨尤30忍5却凿井绞车唤2J瞒Z涌-股1讽6饭/流13糟00专1烦3补2治吨托55饺6踪凿井绞车疏J没Z符M-25都/肿13挥00笼2机2谢5速吨爷55葛7逃凿井绞车魄JZA歪2本—植5/1300作1贤5短吨当7.5傍8兽中心回转抓岩悬机斜HZ碌—莲6B潮1聪50m绸3叫/h怨9桨移动式空压机爬英格索兰岩MM青160柜1径26m刃3玩/min条10扒移动式空压机抓英格索兰刊MM织110锡2题20m释3按/min橡11物伞钻筑SJ伤Z武－肥6.7脏1捷12湿凿岩机列YGZ-70肃12执13渗底卸式吊桶叶TDX-2.追4决2劣2.4m悄3许14询吊桶场MZS5.6萄-0秘2姓3.0m盯3目15北吊桶剖MZS5.5肢-0养2该2.0m袭3粱16页整体伸缩式模之板追Φ哄6.0m阴，绘3.8m店段高麻1戚17盾搅拌机每JS紧—冲750迷1班18虎配料机秃PLD族—骄1200II矮I单1你19馋水泥配料装置叮LSY200鼠-6(40°团)谎竟1里20仁自卸汽车干东封风纱8t坑3痕21牧装载机恳Z树L倦—接50勒1掘22攀电视监控仪息24井筒快速施工技术及其应用4.1凿岩爆破(1)凿岩机具和爆破器材的选用。①采用SJZ-6.7伞钻，配YGZ-70型导轨式独立回转凿岩机，钎杆在前期选用采用B25，长3.0和3.7m，钎头采用Φ51mm十字钎头，钻头和钻杆连接采用锥度和波纹连接；后期采用B25，长4.7m，钎头采用Φ44mm柱齿钎头，钻头和钻杆连接基本采用波纹连接。②采用2号岩石乳化炸药，药卷规格为Φ45×400mm；1、3、5、7、9、11段半秒导爆管雷管,导爆管长5.5m，间隔正反向耦合连续装药，闭合大并联连线，由220V爆破电缆在井口合闸起爆。(2)炮眼布置和爆破参数。采用中深孔光面爆破，共布置炮眼5圈，全断面炮孔数量为92～101个，采用直线两阶掏槽，掏槽眼数量为6～8个；炮眼深度4.15m，周边眼间距为0.5～0.7m，周边眼数量35～37个。每循环炸药消耗量为380～420kg；采用半秒导爆管段发不少于6个段发，导火索、火雷管配电阻丝起爆。(3)伞钻凿岩施工及技术攻关。凿岩采用定人、定机、定位，分区操作，6台钻同时从中心开始，钻完掏槽眼后，移至周边眼再向中心推进凿眼。试验阶段前期，爆破进尺平均在3.4m，工序时间在6～8小时。通过进行伞钻凿爆技术攻关，优化调整爆破参数(见表2和表3)，试验阶段后期，爆破进尺达到平均3.8m以上，工序时间缩短到4～5小时，爆破效率最高达到91.8％，11月份爆破循环43次（表4）。表2伞钻凿爆试验阶段爆破参数型岩石硬度姥炮眼数量肌/阅个日炮眼直径狠/mm艘钻头直径婶/mm僵钻头类型俘钎杆长度伪/m纲炮眼深度宿/m凉掏槽型式纺炸药直径怜/mm趁药卷长度狗/mm悔爆破进尺卸/m着爆破效率那/%水工序时间桌/h掌f>8收92被51你51饥十字正3匪2.3笨直线掏槽含45欢400抹1.9俊83笛8总f>10声97运48辛48奋柱齿胃3.7愧3假直线掏槽澡40丑400介2.6麦87吃6疗f>12蜘101奸48柜48始十字袭4.7乏4.15匠两阶掏槽骑40武400乖3.9顺90概4煎f>12虑97惑45炭45写柱齿抱4.6誓4.05虑两阶掏槽概40突400库3.6迫89住约缘4表3伞钻凿爆试验优化后选择的爆破参数颈岩石硬度责炮眼数量邪/等个霉炮眼直忆径健/mm将钻头直瓶径确/mm瘦钻头类型枯钎杆长倾度斯/m嘉炮眼深超度晋/m裕掏槽型式晋炸药直哗径棚/mm顺药卷长歉度旱/mm社爆破进偏尺醉/m舍爆破效宗率眉/%恭工序时靠间裳/h毒f>12争9蕉2御～没101梁45挡45截柱齿训4.7醉4.15眉两阶掏肚槽直40距400枯>3.8句约已90型约留4摸表乎4流爆破月份统计丑表烈月份排8乖月份径9疮月份溜1汤0青月份使1卷1颈月份赠1顿2皂月份导月平均进尺骑2.4m会/决炮用2.85m鹿/奥炮显3.4m盐/雨炮播3.81m袖/沉炮窝3.64m义/倡炮押爆破效率染/%咳约惭80抚约钓84插约逮85挎91.8桨87.7掀炮眼数隙/赢个恐8难8职～竟96勉况8利8沈～类98列远9跌2呜～卖101煌催9栽2刮～笨101劳出9奖2文～碌101愿铅劳动组织陕两掘一霞砌拍两掘一净砌梁一掘一灯砌害一掘一吵砌族一掘一予砌商注原：令200岁6瓜年旗8腾月饥和则9懂月使用短钎杆艳3m危和掀3.7m部，替1稿0该月使用长钎杆彻4.7m领，孔深逐渐增觉大误，怖1圣1至月摄和仆200应7除年钩1哈月，使用长钎和杆臂4.7m晕。辆4.2农中心回转抓岩袋机抓岩、座钩克翻矸系统排矸冒主提采蚀用扒2JZ-3.拖5/11.者5纳卷扬机提升悠3m简3宗吊桶和副淋提淘2JZ-3/宫20傍E模卷扬机提升孙2m猾3炕吊桶，榨井底设两个座款底罐，照采盒用遮HZ-陕6屈中心回转抓岩昼机抓岩，出矸琴效率最高达旺39m狱3摇/谊h神，平均每罐所戒用时间蕉为怠4.6室min筹（双卷扬机提钻升条件）。创片高产月总出碴径提辞升霸292态8珍吊桶，总用时齿342h撇，平均提升出亮碴能力为惠25.7m打3救/歇h密。矸石提升至眼井口由座钩式军翻矸系统倾装触自卸汽车，之运输到废业主娱指岸定排碴场。只4.3优整体模板缴混凝土谅支护和井口搅枝拌系统谁使用饰液压整体下移氏式道金属模板进行国混凝土疫支护，试验低期毙5缎个月内共完装成灶15推9蓝次讲浇筑烈混凝土身支护，成井誓588.1m傍，月平均成井何117.62逝m遇。整体模板由买地表凡3锁台型号押为隆JZ-16/森130驰0周、容绳量为柳1300m摘的昌16劳t挡稳车悬吊。地反表晴混凝土燕搅拌站采钉用赔JS-75砌0油方圆搅拌机粘和途PLD-12职0棵0疾配料机及其水砌泥自动式配料扬装置，通过测臭量平台双分灰很系统，分别下算放到主骨、遵副提底卸式吊开桶内，卸至吊铲盘分灰器，通汗过活节管入模刃。届为确保绢混凝土雕质量和加速脱担模啦混凝土松强度，采用添需加村混凝土今早强减水剂，广确保了臣浇筑望混凝土荷顺利进行。约5温施工组织与管缩理粉(抗1)盘以限计件工资及其怪小指标劳动竞亏赛管理办法屯为核心的考核增体系哀。师在工序时间控灯制上，通过调滴整劳动组织，堪合理配置劳动问力数量，正确织了解和掌握劳三动力指标、工首序时间指标和能工效指标，确贵定充了东3躁个正循环台阶脱时间（月成井傻100m巴、坑120m普和阻150m平），最大程度镜发挥持了工序时间和帮工序交接时间僚的潜能，为月丑度快速施工赢军得了宝贵的时爆间。针对本项筒目，项目部制农定了一系列的卖制度、措施，钥以激励职工的委能动性、实效青性，完成项目始部制定的进度消、质量、安全陕、成本等各项吗目标。建立健忍全了原始记录败考核系统，利肉用计算机进行摆数据统计、整陪理、分析和研屯究。打破以往碑的分配模式，链突出一线、倾机斜一线，制定慌了以计件工资攻、小指标劳动洋竞赛为核心的倘薪酬激励制度随，建立以工作拜量和工序时间卷为关键指标的住考核体系，配撕合质量、最安全考核体系造的建立和运行叹，使班组薪酬丙紧密和以上各误项指标挂桃上携钩，以实现立好井快速、安全啄、高效、优良卖率高的施工成瞧井目标。膛(鼠2)李针对施工甲的不同话特点，侧在稳定工序专柳业化施工的前疗提下，略及时调整换劳动组织海采用滚班制作歼业，对诉伞钻、抓岩机齐和整体模板操腰作维修采用包葛机组方式脊。凿岩采悟用璃6骑名人员作业，婆爆破装药联线骤采裤用唱4央名人员作业。折一掘一支期间益，出碴班嫂共捧1烤4桥～抗1羡6电人，出碴过程分中陆除抓岩机司机万外，井底还配些有食5血名（包括信号留）挂钩、稳罐锋、清理浮石等阔作业角人员，芒出碴平栏底诉时增吧至糠8证名川，耗出碴清底时增筒至袖14谁～及16宅名歼。驶支护算除恼2仙名井口搅拌机另工外，测量平济台缎1朝名，井爽下殊7线～嗓8本名。滥(税3)星安全骡、供质量管理冶。直为确保施工的宿安全、质量目走标实现，项目居部建立健全了薄安全、质量保艺证体系，男项目部在安全喝上各种台帐健句全，安全检查眨资料和安全检丈查落实情况井制然有序，起安全责任制落幼实到每个作业索人员身上，规均范了安全操作睛规程，对各种吓施工存在的安更全隐患处理及赖时、有效；赤为确保设备的哲正常运转，组情成了设备安全仰检查小组，以饭旬检的方式，继对各种凿井设表备进行清查。舞同时，项目部伤还投入大量支人踩力、财力，昨强化安全教育寸：为每位员工跑发放一册安全犹操作规程，昏张挂安全标语闸、安全规程、寨安全责任制等乞牌匾捞，定期辱召开安全惑会议，零通过以上措施怜使项目部的严安全事故笨降为零编。秃在睡执行各项质量以管理制度的基惰础上，完善三练检视制佩，加大工序过目程和工序交接圆的质量控制，贞通过以上管理笔，工程质量优岩良率糖达烈8慌5核％以上。病(芳4)丢技术经济指标赌。充2006甘年概8茄月～领12振月份和证2007被年正1挎月份主要技术创经济指标见表察5撤。呢表疑5哪削技术经济指标盼项目蠢200欲6胸年垂200盲7叫年及1速月读平均薄合计捆8种月蓝9罪月坡1需0致月诞1粮1没月降1驾2方月肥成井总茂数券/m窄73.5态103.7鞋110.2雀170.6凶130.1养122.1预118.4灭710.2余出碴循环时于间截/min枝18558骆20064郊21044斗17449陵20473胞21274殊19810畏138672切支护循环时坊间莫/min枕10138负8617脾10098锅8210救11267拔9443视9629好67402谜凿爆循环时紧间即/min凡9835啦12814吴9613玉9023僻10795稳9908慰10331慈72319毙影响时撞间铺/min涂2814翻2728脖3775保2128败3234命4015颗3116温21810胸循环行率寇/管％小93.6期93.9置91.3步95.2童92.5固91.0烫93.0崇/筑平均循环进萄尺眉/m荷·谅炮雀-1氧2.4袄2.85冤3.40食3.81掀3.64衬3.80另3.00渐/奸爆破效目率曾/亲％题80午84应85残91.8弱87.7寸91.5屡87占/6结语覆(1眨)庸采用混合法作方业配套机械化刘快速施工技术横，是该项目取瓦得高产、稳产旺的决定因素。礼以萍4施～杠6m赌无临时支护伞锅钻凿岩、漏4.7m鼻钎杆深孔光面刻爆破亦、离HZ-抽6队中心回转抓岩恳机抓岩、双套究提升设施、一香套大型搅拌机精和水泥自动装呈置系统、早强壤混凝土等配套聪施工技术，工搏艺先进，参数跃确定妥当，容宋易组织快速施绢工。奇(2慕)酒合适的工艺及沈其参数，为立紧井机械化配套惨总结了经验，夺奠定了坚实的循基础。验证了或段高为歉3.8m炮的整体模板，秆凿岩采植用庆4.捧6御～隐4.7m锦钎杆玉（今4.0模5俭～晃4.33m晒炮孔）迁、过Φ芒44mm绣钻头洞、崇Φ普40mm邀炸药适合组织仿一掘一支正循想环快速施工；亿验证了底卸式访吊桶、井口搅仆拌机系统下灰极能力；验证了桨混凝土早强剂勾增强混凝土早展期脱模强度，丝满足了提前脱哥模的时间要求砍；验证了三层烟吊盘及其轮胎肠式固定装置符恢合施工工艺和键安全要求。匹(3印)扛施工设备配置释合理、有效、慰安全，便于各宣工序挖潜，提距高作业工效。注提升设施采屿用雨V断型井架，主提甩升机采朽用购2JZ-3.要5/11.竭5庆，副提升机采汁用串2JZ-3/路20爬E搂，提升能力有苍保证，尤其井浩筒深度达到苹500m逮以下，副提发翻挥作用明显。仪采急用育SJZ-6.艰7筛伞钻粥配维YGZ-7狠0借凿岩机凿岩，吼加快凿岩速度丙，缩短了工序蚁时间。使钉用侄HZ-届6