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[摘 要]深部开拓工程作为矿山持续稳定发展的关键环节,必须严格按规划施工,否则容易导致矿山生产接续不稳定。单深部开拓工程往往面临着通风困难、转运距离远效率低、地压影响,涌水影响等诸多限制因素。本文主要针对深部开拓工程通风困难和转运距离远效率低的问题进行着重阐述和解决。
[关键词]反井法长天井;综合高效利用;长距离开拓;
中图分类号:TD41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0056-01
1 工程概况
焦家金矿寺庄分矿深部开拓采用下行式开拓,15中段比14中段超前约500-600米;开拓中段(15中段)与正常回采中段(13中段)的高差达到95米,回风井距离副井马头门长达1300多米,依靠单一的机械强制通风能耗高且效果差,难以满足开拓施工的通风需要。而普通法天井掘进无法施工95米高的天井,故只能依靠反井法施工措施通风井解决通风问题。然而依靠反井法施工措施通风井则会出现措施通风井施工成本高昂且服务时间较短的问题,通常情况下依靠反井法施工的每条措施通风井成本在40万左右而服务时间只有4个月。另外由于14中段为无轨运输巷道,掘进产生的毛石需要依靠坑卡进行长距离转运,成本高昂且无轨设备长时间运行产生大量废气加重了通风负担。基于开拓施工中出现的通风、转运等一系列困难的现状研究开发了一种能够提高天井利用效率并延长服务时间的技术并成功应用,即反井法长天井综合高效利用技术。
2 解决通风、转运困难的工程措施
回采中段(13中段)在预定钻井位置提前施工反井钻机硐室并架设好反井钻机,将导孔施工至开拓中段标高后将钻杆上提10米。
开拓中段(15中段)施工至预定钻井位置后将导孔贯通,安装钻头进行反刷。
风井形成后利用风井将15中段污风回至13中段。
开拓中段(15中段)继续向前开拓至下一回风井预定位置,重复(1)-(3)步骤形成下一条回风井。
14中段开拓至第一个风井位置后,将该风井贯通,13-14中段间井筒仍作为回风井利用,将14中段污风回至13中段;14-15中段间井筒架设格筛与漏斗改造为溜井,作为14中段掘进毛石溜井使用。
重复(1)-(5)步骤直至开拓完毕。
3 工程措施示意图
4 该方案核心功能与优点
通过低成本改造增加天井使用功能。14中段将风井贯通后风井一分为二,上部回风,下部作溜井,兼顾通风和转运,增加了使用功能。
节省成本,提高效率。如前文所述,14中段无轨转运成本高且产生污风过多不利于施工。而单独为14中段建设溜井不仅成本高且效率低,往往会滞后于开拓速度。通过该技术改造,既加快了溜井建设工期又节省了另行凿井的成本。
提前疏放水。15中段开拓比14中段超前500-600米,可以将14中段地下水提前疏放,为14中段开拓创造了良好的施工条件。
提前探明地质构造。13与15中段均超前于14中段,通过13与15中段的地质素描可以推断14中段地质构造情况,14中段施工时便有了更加精准的地质资料,便于穿越破碎带等特殊情况提前准备。
5 结论
(1)使用效果:
通過该方案提前疏放水,14中段开拓时顶帮淋水几乎为零,开拓施工环境明显优于15中段。且通过地质资料推断得出并成功避开256线附近破碎带,减少了支护成本和安全风险。14中段毛石溜放使用顺畅,14中段与15中段通风效果良好。
(2)经济效益计算:
通过该方案可为14中段节省溜井两条,每条50米,共计100米;反井钻机施工直径1.2m的溜井每米价格3800元,共计节省成本为3800×100=380000元。
通过该方案可为14中段减少坑卡转运量27292t,坑卡转运价格为19.95元/t,有轨电机车转运价格为9.14元/t,共计节省转运成本为 27292t×(19.95元/t-9.14元/t)=295027元。
合计节省成本380000+295027=675026元。
综上所述,该技术方案技术简单可行,经济合理,是一种解决深部开拓工程通风和转运困难的有效措施,且便于在其他矿山或项目推广。
参考文献
[1]李佩宁,徐矫.王丽华.反井法在洞宫山隧道通风竖井施工中的应用[B].公路与汽运,2012,6,216-218.
[关键词]反井法长天井;综合高效利用;长距离开拓;
中图分类号:TD41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0056-01
1 工程概况
焦家金矿寺庄分矿深部开拓采用下行式开拓,15中段比14中段超前约500-600米;开拓中段(15中段)与正常回采中段(13中段)的高差达到95米,回风井距离副井马头门长达1300多米,依靠单一的机械强制通风能耗高且效果差,难以满足开拓施工的通风需要。而普通法天井掘进无法施工95米高的天井,故只能依靠反井法施工措施通风井解决通风问题。然而依靠反井法施工措施通风井则会出现措施通风井施工成本高昂且服务时间较短的问题,通常情况下依靠反井法施工的每条措施通风井成本在40万左右而服务时间只有4个月。另外由于14中段为无轨运输巷道,掘进产生的毛石需要依靠坑卡进行长距离转运,成本高昂且无轨设备长时间运行产生大量废气加重了通风负担。基于开拓施工中出现的通风、转运等一系列困难的现状研究开发了一种能够提高天井利用效率并延长服务时间的技术并成功应用,即反井法长天井综合高效利用技术。
2 解决通风、转运困难的工程措施
回采中段(13中段)在预定钻井位置提前施工反井钻机硐室并架设好反井钻机,将导孔施工至开拓中段标高后将钻杆上提10米。
开拓中段(15中段)施工至预定钻井位置后将导孔贯通,安装钻头进行反刷。
风井形成后利用风井将15中段污风回至13中段。
开拓中段(15中段)继续向前开拓至下一回风井预定位置,重复(1)-(3)步骤形成下一条回风井。
14中段开拓至第一个风井位置后,将该风井贯通,13-14中段间井筒仍作为回风井利用,将14中段污风回至13中段;14-15中段间井筒架设格筛与漏斗改造为溜井,作为14中段掘进毛石溜井使用。
重复(1)-(5)步骤直至开拓完毕。
3 工程措施示意图
4 该方案核心功能与优点
通过低成本改造增加天井使用功能。14中段将风井贯通后风井一分为二,上部回风,下部作溜井,兼顾通风和转运,增加了使用功能。
节省成本,提高效率。如前文所述,14中段无轨转运成本高且产生污风过多不利于施工。而单独为14中段建设溜井不仅成本高且效率低,往往会滞后于开拓速度。通过该技术改造,既加快了溜井建设工期又节省了另行凿井的成本。
提前疏放水。15中段开拓比14中段超前500-600米,可以将14中段地下水提前疏放,为14中段开拓创造了良好的施工条件。
提前探明地质构造。13与15中段均超前于14中段,通过13与15中段的地质素描可以推断14中段地质构造情况,14中段施工时便有了更加精准的地质资料,便于穿越破碎带等特殊情况提前准备。
5 结论
(1)使用效果:
通過该方案提前疏放水,14中段开拓时顶帮淋水几乎为零,开拓施工环境明显优于15中段。且通过地质资料推断得出并成功避开256线附近破碎带,减少了支护成本和安全风险。14中段毛石溜放使用顺畅,14中段与15中段通风效果良好。
(2)经济效益计算:
通过该方案可为14中段节省溜井两条,每条50米,共计100米;反井钻机施工直径1.2m的溜井每米价格3800元,共计节省成本为3800×100=380000元。
通过该方案可为14中段减少坑卡转运量27292t,坑卡转运价格为19.95元/t,有轨电机车转运价格为9.14元/t,共计节省转运成本为 27292t×(19.95元/t-9.14元/t)=295027元。
合计节省成本380000+295027=675026元。
综上所述,该技术方案技术简单可行,经济合理,是一种解决深部开拓工程通风和转运困难的有效措施,且便于在其他矿山或项目推广。
参考文献
[1]李佩宁,徐矫.王丽华.反井法在洞宫山隧道通风竖井施工中的应用[B].公路与汽运,2012,6,216-218.