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1、 2 0 1 1 年 6 月 第 4 0 卷第 3 期 中国矿山工程 Chi na Mi n e En g i n e e r i n g J u n 2 0 1 1 Vo 1 40 No 3 竖井机械化快速施工技术的改进 I mp r o v e me n t o f s h a f t me c h a n i c a l r a p i d c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y 赵海明 李建奇 中 国 华 冶 公 司 北 票 分 公 司 辽 宁北 票1 2 2 1 0 4 摘要 竖井施 工采 用大型专用配套施工设备 对施 工设备 和施工技
2、 术不 断进行技 术改进 不仅能提 高效率 降低 劳动强度 还 能提 高施工速度 取得 的经验值得推 广应用 关键 词 机械化 配套 快速施工技术 技 术改进 Abs t r ac t La r g e s c a l e s pe c i a l a s s o c i a t e d c o ns t r u c t i o n e q ui pme nt we r e u s e d i n t h e s h a ft c o ns t r u c t i o n t he c o n s t r uc t i o n e qu i p me n t a n d t e c h n o
3、 l o g y we r e p e rfo r me d c o n t i n u o u s l y a n d t h u s n o t o n l y i mp r o v e d l a b o r e ffi c i e n c y a n d r e d u c e d l a b o r i n t e n s i t y b u t a l s o i n c r e a s e d c o n s t r u c t i o n s p e e d T h e o b t a i n e d e x p e r i e n c e s c a n b e e x t
4、e n d e d Ke y wo r d s me c h a n i c a l ma t c h i n g r a p i d c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y t e c h n i c a l i mp r o v e me n t 一 一 1 日 IJ舌 2 0 1 0 年 中国华冶公 司承建 的凌钢集团保 国铁矿技 改副井工程采用机械化配套快速施工技术 对施工设备 设施 进行技术 改造 在施工技 术上进行技术攻关 和革 新 于 2 0 1 0 年 9 月成功实现 了月成井 2 0 5 6 m的好成绩 刷新了月成井 1 7 0
5、 6 m的全国冶金企业竖井施工纪录 创 造 了中国企业竖井施工新纪录 保持 了中国华冶在 国内 冶金行业竖井施工 的领先地位 取得 了良好 的社会效益 和经济效益 同时受到了业主及社会各界的高度赞誉 2 工程概况 1 副井工程井简净直径为 5 m 井 口标高为2 7 3 5 m 井底标高为 3 5 2 m 井全深为 6 2 5 5 m 采用 0 3 m厚 的C 2 0 混凝土支护 共有 7 层马头 门 双侧马头 门3 层 单侧马 头门4 层 2 副井地层岩性 主要为条带状混合岩 均 质混合 岩 斜长角 闪岩 岩石 的普 氏硬度系数介于 4 3 1 3 4 之 间 岩石抗风化能力强 耐磨能力强
6、耐磨性好 岩石力 学性质一般 副井按涌水量 5 m h 考虑 3 施工方案 根据施工需要 副井施工选用 型亭式凿井井架 2 J K 一 3 x 1 5 2 0 E卷扬机配 Y R 5 6 0 8 8 0 0 k W 电机 单钩提 升 3 m 吊桶 和 2 4 m 底卸式混凝土吊桶 井筒施工采用 短段掘砌混合作业方式 采用XF J D 6 7 型伞钻配 Y G Z 一 7 0 凿 岩 机 中 空 六 角 B 2 5 L 4 7 0 0 m m成 品 钎 杆 凿 眼 b 4 5 m m柱 齿型 合金钻 头 中心 回转 H Z 一 6 B抓岩机 抓 3 0 中国矿山工程 2 0 1 1 年 第4 0
7、 卷 岩 座钩式 自动翻矸 自卸汽车排矸 混凝土浇筑支 护采用一套 J S 一 5 0 0 搅拌机配备 P L D 一 8 0 0 配料机 自 动电子计量搅拌站和水泥 自动电子计量配料装置 螺旋输送机 水 泥称 以及 1 0 0 t 散装水泥罐 下料 采用 2 4 m 底卸式 吊桶 模板采用直径 5 0 m 段高 3 8 m的整体移动式伸缩金属模板 机械振捣 一掘 一 支 成井 3 8 m 劳动组织根据施工需要分 4 个班 组 凿爆班组为专业施工班组 其它 3 个班组为非专 业施工班组 主要负责 出碴 清底 平底 支护工作 小指标考核 滚班作业施工 4 机械化配套设备 机械化 配套设备 主要从
8、凿岩 出碴 供风 支护 等工序环节匹配考虑 空压机供风量及 能力与伞钻 凿岩和中心回转抓岩机抓碴能力 的匹配 卷扬 机及 其 电机与 3 m 吊桶和 2 4 m 底卸式混凝土 吊桶 的匹 配 电子 自动计量搅拌站搅拌能力与配料机 以及电 子 自动计量螺旋水泥配料装最的匹配 井 口溜灰槽 储料能力与 2 4 m 底卸式混凝土 吊桶 的匹配 在施 工过程中 充分发挥它们 的匹配优势和能力 在创高 产期间发挥其积极的作用 机械化配套设备见表 1 5 井筒快速掘进技术的应用 5 1 伞钻凿爆设备及技术 1 凿岩 采用伞钻凿岩 按定人 定机 定眼位 的三定方法保证凿岩质 量 提高凿岩效率 采用 中 空六
9、角成品钎杆 L 4 7 0 0 ram q b 4 5 mm柱齿型合金钻 头 掏槽 眼深 4 2 m 辅助 眼和周边 眼深 4 0 m 每次 钻跟前清至实底 施工人员按设计尺寸标 出开挖轮 廓线及各炮孔位置 各炮孔底除掏槽眼外 钻到同一 水平面上 2 炮 眼布置和爆破参数 共布置 4 圈炮眼 全 断面炮眼数为 7 5 8 1 个 采用直线两阶掏槽 一阶掏 槽眼数量为 6 8 个 二阶掏槽眼数量为 1 1 1 2 个 炮 眼深度 4 2 m 周边 眼问距为 0 5 0 7 m 周边 眼数量 2 4 2 7 个 2 岩石乳化 炸药每循 环炸药 消耗量为 2 9 1 3 3 5 k g 炸 药 采
10、用 直 径 为 q b 3 8 mm 长 度 为 4 5 0 mm 每卷重 6 0 0 g的浮化炸药 导爆管雷管采用 非电毫秒雷管 角线 8 m 段别为 1 3 5 7 9 采用孔 底起爆 分两级掏槽 为保证掏槽效果 两级掏槽均 安放两发雷管 将导爆管分成四组 孔外联接均采用 1 段非 电导爆管雷管进行反 向联接 并用胶布缠牢 将最后一发 1 段非 电导爆管雷管启封 口用刀切接 表 1 主 要施 工机械设备表 将起爆线端头用刀片切平后插入导爆管约 l c m 用 防水胶布将其缠紧 人员全部撤至井口安全地带后 将起爆 电缆另一端与远程电子引爆机联接引爆 正 常段爆破参数 预期爆破效果表和实际爆破
11、效果分 别见表 2 表 3 和表4 在创高产期问 凿爆最短用时 2 小时 3 7 分钟 平 均每个 循环 凿爆用 时 3 小 时 1 9 5 分 钟 最 低进 尺 3 6 m 最高进尺4 1 m 平均进尺 3 8 m以上 5 2 中心回转抓岩机出碴 采 用 H Z 一 6 B中心 回转抓 岩机 配 O 6 m 抓斗抓 岩 装入 3 m 吊桶内 由卷扬机提升至地面 经座钩 式 自动翻矸装置卸入溜槽内 落地后由装载机装人 汽车并排到指定 的矸石场 为加快出碴速度 抓岩前先抓出水窝 用风泵将 工作 面积水 排到 吊桶 内 工 作面水 面应低 于岩 面 第3 期 赵海明等 竖井机械化快速施工技术的改进
12、 3 1 表 3 预期爆破效果 项 目 数值 项 目 数值 炮眼利用率 9 0 单 位导爆管消耗量 个 m 1 5 循环进尺 m 3 6 每循环 炸药消耗量 k g 3 l 2 每循 环爆 破实体岩石 m 8 8 6 2 每循环 导爆管消耗量 爪 1 3 0 单位炸药 消耗量 k g m 3 5 2 表 4 实际爆破 效果统计 项 目 数值 项 目 数值 工作 面炮 眼个数 个 7 5 每循环炸药 消耗量 k g 3 1 2 每循环平均爆破进 尺 m 3 8 每循环导爆管 消耗量价 1 3 0 每循环爆破实体岩石 m 9 3 6 爆破效率 9 5 单位炸药消耗量 k r d m 3 3 3 每
13、循环钻眼长度 m 3 0 3 6 单位导爆管消耗量 个 m 1 4 0 1 0 2 m 采取人工辅助清底 将井筒划分四个区 每 区2 3 人 同时进行 在创高产 期间 出碴最高能达 到 1 7吊桶 h 总 共提碴 2 9 5 0吊桶 用时 1 1 6 2 1 分钟 平均每吊桶所 用时间为 3 9 4 分钟 平均提升出碴能力为4 5 7 m h 5 3 支护工艺技术 采用一掘一支的正规循环作业 放炮后 施工 人员将标杆带到井下 用标杆掌握出碴 高度 当基本 达到浇注段高时 停止出碴 对混凝土井壁部位的碴 面进行精确整平 填 挖用碴往井筒 中间调剂 最后 清出大块 确保表面平整 开始支模 用液压泵
14、将整 体模板松开 下放整体模板 用中心线调整好整体模 板后 再用液压泵将模板撑开 支好模后用专用气动 喷刷脱模剂装置进行喷刷脱模 将浇灰漏斗装置通 过提升钩头下放到三层 吊盘下层盘 喇叭 口座钩上 此过程便可开始搅拌混凝土 将搅拌好 的混凝土暂 时储存在井 口溜灰槽 中 该溜灰槽容积与浇灰 吊桶 容积相等 当浇灰 吊桶与测量平 台平齐时 用人工 将井 口溜灰槽下的溜灰管推到吊桶 内 开启溜灰槽 闸门 混凝土 自动溜人 吊桶 内 吊桶 内混凝土装满 后 下到 吊盘的接灰漏斗上 用人工开启溜灰闸门 混凝土通过接灰漏斗下的溜灰 口溜人模 内 在浇灰 吊桶下放和浇注过程 中 继续搅拌混凝土 将搅拌好
15、的混凝 土暂 时储存在 井 口溜灰槽 中 等待下 一 吊 桶 浇筑混凝土时边浇筑边用插入式振捣器振捣 为确保混凝土质量和加速脱模 混凝土强度 采 用水加热和添加混凝土早强剂等施 工技术措施 确 保了混凝土顺利进行 通过试验和实践水温控制在 4 0 5 O 效 果最佳 混凝 土早 强剂剂量控制在 3 5 最为合适 为防止整体模板在 出碴时模板绳松而 下滑 每次打完灰后 再将整体模板绳紧一下 在整 模混凝 土浇筑完成后再将整体模板绳 上提 1 0 e ra左 右即可 创高产期 间共完成 5 4 次模筑混凝土支护 支护最短时间为 2 小时 1 0 分钟 平均每模支护用时 3 小时 3 0 分钟 5
16、4三层 吊盘 应用 井筒 内设有 4 8 0 0 mm三层 吊盘一座 由3 台平 步稳车悬 吊 三层 吊盘下层盘层底挂有中心 回转抓 岩机和抓斗 三层 盘下两层 盘放有配电柜 调度 绞 车 风水带 起爆电缆 脱模剂喷涂装置等 5 5 劳 动组 织 1 工序分 3 个 凿爆 出碴 清底 出碴 平底 支护 2 施工分4 个施工班组 1 个凿爆班组 1 2 人 和 3 个 出碴 清底 平底 支护班组 每个班组 7 人 中转司机 1 人 共计 3 4 人 采用滚班制 除凿爆班组 外 其他3 个班组滚到那个工序就施工那个工序 3 辅助 岗位 采用三八 制 信号工 二层 翻矸 工 吊盘工 井 口工 搅拌机司机 装载机司机 库工 空压工等每个工种 3 人 卷扬工4 人 电工4 人 维修 3 2 中国矿 山工程 2 0 1 1 年 第4 0 卷 工 9 人 共计 4 1 人 4 管理人员 经理 总工 机 电经理 生产经理 经 营 安全员 物资设备员各 1 人 工程技术员 4 人 井 队长 3 人 共计 l 4 人 6 井筒快速施工技术改进 6 1 伞钻凿爆技术应用 为配合 6 臂伞钻凿岩施工 配备 了
