竖井延伸施工中凿井工艺的优化

徐敬博 张成珍 向野驰

(巴彦淖尔西部铜业有限公司)



竖井延伸施工中凿井工艺的优化

徐敬博 张成珍 向野驰

(巴彦淖尔西部铜业有限公司)

随着矿业工程的不断发展，矿山开采深度不断增加，为保证原有工程能够被合理利用，竖井延伸工作成为矿山井巷工程的重心。获各琦铜矿为合理利用已有工程，减小竖井延伸施工难度、节约成本、保证施工安全，将优化后的新工艺与传统工艺进行了比较，确定了竖井延伸施工方案的合理性与安全性。

竖井延伸 已有工程 工艺优化

竖井延伸工程需要在原有井筒位置或附近重新施工井筒，与原井筒形成同一体系，增加原有工程的使用寿命及服务能力。竖井延伸工程为井下作业，操作难度大，施工空间小，措施工程布置复杂，生产协调较为困难，通过对原有工程的合理利用以及对传统凿井工艺的改良优化，可以降低施工难度、减小工程量、降低成本。

1 工程概况

以获各琦铜矿3#进风井为例，风井井筒从地表至1 390 m水平，为满足深部各中段通风需要，计划将3#通风井延伸至1 030 m水平。基建工程中，1 390 及1 330 m水平开拓工程已经施工至3#通风井位置，并进行了初步的支护。3#通风井设计井筒净直径5.5 m，采用整体混凝土支护，支护厚度300 mm，下延深度360 m。

2 施工方案及优化

前期基建开拓工程已施工至3#通风井位置，可通过对上下两中段综合利用，减小传统凿井工艺中的大量措施工程，由于井筒延伸工程为倒段风井，所以无需制作井筒上层保护盘。

2.1 优化方案

根据已经形成的空间位置，对传统的凿井工艺进行优化，合理利用空间及已有工程。传统凿井工艺如图1所示，优化后凿井工艺如图2所示。

在1 390 m水平安装所有提绞设备及天轮平台，在1330m水平安装卸矸台作为出渣水平，相对于传统凿井工艺，省去了施工提绞设备硐室及斜绳道等措施工程，提高了整体井筒施工的安全性，同时，多水平作业加快了作业循环，提高了凿井效率。

图1 传统工艺施工井筒措施工程示意

图2 优化后新工艺施工井筒措施工程布置

2.2 施工过程

(1)在井筒延伸位置从1 330 m水平施工一条天井至1 390 m水平，与原1 390 m水平开拓巷道(即通风井联络巷)贯通，天井规格2 m×2 m，深度60 m。

(2)根据设计对1 390 m水平已有巷道进行刷扩，刷扩产生的废石从天井内排至1 330 m水平后排除。

(3)刷扩完成后安装凿井设备，主卷扬机及其他辅助绞车，均采用平角出绳，通过双层天轮平台连接吊盘及滑模。主卷扬机及其他绞车的出绳角均小于10°或负角度，经验证，能够满足凿井设备要求，同时合理布置天轮平台，不会出现“咬绳”现象。

(4)扩刷原有天井至正常井筒规格，下掘20 m后，安装吊盘及封口盘，所有掘井产生的废石均通过天井溜至1 330 m水平出渣。

(5)正常掘支1 390～1 330 m段，施工至1 330 m 水平后，在1 330 m水平安装卸矸台，以此作为出渣水平，承担整个井筒延伸工程的出渣工作。

(6)正常掘支井筒剩余部分至1 030 m水平。

3 新工艺与传统工艺比较

两种工艺对比如表1所示。

表1 新工艺与传统工艺比较

通过比较，从安全性，实用性及经济性上，新工艺要优于传统凿井工艺。

4 结 语

通过对空间关系及已有工程的合理利用，对传统的凿井工艺进行改良，采取平角出绳的方式布置提绞设备，节约空间，便于施工，同时利用多水平施工的优势，加快了作业循环，提高了凿井效率。

2016-09-23)

徐敬博(1989—)，男，015000 内蒙古巴彦淖尔市临河区解放街2号。