廣西大新錳礦主井施工存在的問(wèn)題及解決方法研究

朱其昌

(廣西錫山礦業(yè)有限公司,廣西南寧 530022)

中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司大新分公司60萬(wàn)t/a碳酸錳地采采用斜井—豎井聯(lián)合開(kāi)拓,斜井為大新分公司60萬(wàn)t/a碳酸錳地采開(kāi)拓工程的主井,提升方式為膠帶運(yùn)輸,布置在礦床的東部,副井為豎井布置在礦床中部。膠帶斜井井口標(biāo)高338 m,井底標(biāo)高 175 m,傾角 11(°)。斜井長(zhǎng)度 845.66 m,掘進(jìn)斷面：14.38 m2,凈斷面11.08 m2。巷道斷面為1/4圓弧拱,掘進(jìn)寬4.6 m,高3.55 m[1]。

斜井的圍巖為硅質(zhì)灰?guī)r、泥巖夾硅質(zhì)巖、硅質(zhì)巖,其分類(lèi)級(jí)別分別為Ⅱ、Ⅴ、Ⅳ,斜井口的圍巖體級(jí)別為Ⅴ級(jí)[2]。由于斜井井筒布置在工業(yè)廠(chǎng)房下部且距離較近,支護(hù)采用鋼筋混凝土襯砌和混凝土襯砌,深部為噴混凝土。

根據(jù)該礦區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、礦山實(shí)際情況和設(shè)計(jì)深度,經(jīng)綜合考慮,井筒施工采用正掘全斷面一次掘進(jìn)的作業(yè)方式。井筒施工采用 YT-27氣腿式鑿巖機(jī)打淺眼、履帶斜井裝巖機(jī)裝碴、汽車(chē)運(yùn)碴、整體液壓鋼?；炷林ёo(hù)。

斜井施工時(shí)采用局扇風(fēng)機(jī)混合式接力通風(fēng)。防塵措施有濕式作業(yè)、灑水降塵、佩戴防塵口罩等。風(fēng)筒為φ500 mm膠質(zhì)風(fēng)筒。地面排矸采用二次排矸,用5 t汽車(chē)將矸石轉(zhuǎn)運(yùn)到排碴場(chǎng)。

1 施工存在的問(wèn)題

斜井目前掘進(jìn)了300 m,施工組織采用全斷面一次掘進(jìn),液壓鋼?；炷凛斔捅眠M(jìn)行混凝土支護(hù),履帶式挖斗裝巖機(jī)裝碴,汽車(chē)運(yùn)碴。該施工方案經(jīng)過(guò)10個(gè)多月的施工,基本上可行。但隨著斜井斜長(zhǎng)逐步延伸,暴露出以下幾個(gè)必須解決的問(wèn)題：

1)運(yùn)碴效率低

由于斜井?dāng)嗝嬷挥?5 m2左右,汽車(chē)運(yùn)碴只能單行通過(guò),不能在斜井中掉頭,所以只能倒行正出,都是低速行駛,造成出碴時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢。

2)運(yùn)碴汽車(chē)故障多且費(fèi)用高

由于運(yùn)碴汽車(chē)只能倒進(jìn),連續(xù)爬坡重負(fù)荷運(yùn)行,作業(yè)狀況惡劣,導(dǎo)致汽車(chē)故障多,作業(yè)效率低,修理頻繁,費(fèi)用支出大。

3)通風(fēng)狀況差

由于液壓鋼模收縮后與井壁間距很小,井筒不能長(zhǎng)期懸掛硬風(fēng)筒,只能臨時(shí)吊掛橡膠風(fēng)筒,造成通風(fēng)能力差。同時(shí),由于采用汽車(chē)運(yùn)碴,產(chǎn)生大量的尾氣,惡化了井筒內(nèi)的空氣質(zhì)量。隨著井筒的延伸,空氣質(zhì)量越來(lái)越差,通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng),嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

由于存在上述問(wèn)題,施工進(jìn)度慢,月成巷進(jìn)尺最好也只有40 m左右。隨著井筒向深部延伸,有必要改進(jìn)目前的施工方式。

2 可行的改進(jìn)方法

2.1 改進(jìn)出碴汽車(chē)

改進(jìn)出碴汽車(chē)的方法主要是對(duì)運(yùn)碴汽車(chē)重新選型,采用故障少,爬坡能力大,汽車(chē)尾氣得到凈化的運(yùn)碴汽車(chē)；其次是加強(qiáng)通風(fēng)管理,強(qiáng)制實(shí)行抽壓結(jié)合的混合式通風(fēng),在每次混凝土模筑支護(hù)作業(yè)完畢后,都重新吊掛風(fēng)筒,實(shí)行混合式通風(fēng),保證通風(fēng)產(chǎn)效果。

2.1.1 優(yōu)點(diǎn)

1)投資少,易實(shí)施；

2)對(duì)提高施工進(jìn)度有一定的效果；

3)可以緩解通風(fēng)不良的狀況。

2.1.2 缺點(diǎn)

1)不能根本解決運(yùn)碴慢的問(wèn)題,對(duì)提高施工進(jìn)度有限；

2)可靠性差。有可能因汽車(chē)爬坡能力不夠、路面濕滑等原因造成出碴困難；

3)汽車(chē)尾氣造成二次污染難以解決。

2.2 斜井箕斗出碴

斜井箕斗出碴方法,即在井筒鋪762軌距的鐵軌,選用1.6的卷?yè)P(yáng)機(jī)提升箕斗出碴,其它工序不變的施工方法[3]。根據(jù)膠帶斜井井口工業(yè)場(chǎng)地,安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)和布置箕斗卸碴場(chǎng)是可行的。

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

1)箕斗提升速度快,自動(dòng)卸碴,可以有效解決出碴慢的問(wèn)題,提高施工進(jìn)度[4]；

2)安全可靠。由于箕斗不需摘掛鉤,在軌運(yùn)行,因而具有安全可靠；

3)不會(huì)造成井筒內(nèi)空氣二次污染,改善井內(nèi)空氣質(zhì)量；

4)出碴成本低。

2.2.2 缺點(diǎn)

1)需購(gòu)置卷?yè)P(yáng)機(jī),制作安裝箕斗、箕斗卸碴架等,占用大量資金；

2)占用井口工業(yè)場(chǎng)地；

3)不能與現(xiàn)有的液壓鋼模配套使用。

3 建議

1)在目前斜井斜長(zhǎng)不長(zhǎng),還需進(jìn)行混凝土模筑支護(hù)的情況下,宜采用改進(jìn)出碴汽車(chē)的方法。

2)當(dāng)斜井延伸較長(zhǎng),且斜井支護(hù)改為噴混凝土?xí)r,宜采用斜井箕斗出碴的方法。

3)盡快對(duì)斜井箕斗出碴方法進(jìn)行研究,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)改用箕斗出碴。

[1]高金鳳,王天鳳.中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司.大新錳礦60萬(wàn)t/a地下開(kāi)采工程膠帶斜井施工說(shuō)明書(shū)[R].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙冶金設(shè)計(jì)研究總院,2006.

[2]廣西有色勘察設(shè)計(jì)研究院.大新錳礦深部開(kāi)采膠帶斜井巖土工程詳細(xì)勘察告[R].南寧：廣西有色勘察設(shè)計(jì)院,2007.

[3]李長(zhǎng)權(quán),戚文革.井巷施工技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2008.

[4]朱嘉安.采掘機(jī)械與運(yùn)輸[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1990.