井巷工程开拓施工技术问题研究
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【摘 要】井巷工程的施工顺序形成了井巷工程的开拓方式。本文要阐述了井巷工程的井筒施工顺序、井巷工程过渡期施工、矿井二、三期工程施工等问题。
【关键词】井巷工程；施工方法；流沙层治理
1.井筒施工顺序
1.1主副井同时开工
在地质条件较好、岩层稳定，有充分的技术力量和施工准备，能保证顺利、快速施工的条件下，应采用此种方式；但这种方式的准备工作量较大，因主井工程量较大，可能拖延工期；副井到底后不能立即形成井下巷道全面、快速施工的提升和通风条件，可能产生窝工现象。
1.2主副井交替开工
主井先开工、副井后开工。主井井筒一次到底、预留箕斗装载硐室，采用平行交叉施工方案，对缩短建井总工期较为有利。主副井错开施工的时间要按照最优网络图确定，通常为1～4个月。
（1）主井在前，副井在后。采用主井比副井先开工的方式，是因通常主井井筒比副井深，又有箕斗装载硐室，施工占相当比例的工期。因此，主井提前开工方便提前改装临时罐笼，增大提升能力，缩短主副井交替装备的工期。
（2）副井在前，主井在后。这种施工适合于副井有整套永久提升设备能提前使用时，如一次成井施工方案的矿井。
（3）主井井筒到底时间与箕斗装载硐室施工顺序有关。箕斗装载硐室施工顺序：与主井井筒及其硐室一次施工完毕，此方法工期较长；主井井筒一次掘到底，预留硐口，等副井罐笼投入使用后，在主井井塔施工的同时完成硐室工程；主井井筒第一次掘砌到运输水平，等副井罐笼提升后，施工下段井筒，箕斗装载硐室与该段井筒一次作完。此方式只有在井底部分地质条件非常复杂及地质条件意外恶劣情况时下才采用。
1.3主、副井与风井的施工顺序
一般来说，位于关键路线上的风井井筒，要求与主、副井同时开工，非主线上的风井井筒，开工时间可适当推迟，以不影响井巷工程总工期为原则。通常不采用风井比主、副井提前开工的方案。对分期投产矿井的井筒应按设计要求分期安排。
2.井巷工程过渡期施工
2.1主副井短路贯通
主、副井井筒施工到井底车场水平后，要马上进行短路贯通，为提升、通风、排水等设施的改装创造条件。有的井底车场的设计已考虑了临时贯通的要求，贯通用的巷道，生产期间作为人行通道、医疗室或工具保管室等。主副井对头短路贯通通常要用半个月。
2.2提升设施的改装
主井、副井两个井筒到底贯通后，要有井筒形成临时罐笼提升系统，还应安装另一个井筒的永久装备。条件具备时，应在井筒掘、砌过程中进行井筒永久装备的安装。井底车场或巷道开拓时期的排矸量及材料设备和人员上下的提升量的增加，通常约为井筒掘进时期的3 ～4倍。所以，均需有一个井筒改装成临时罐笼，加大提升能力。改装的主要原则是：保证过渡期短，使井底车场及主要巷道能顺利开工；使主副井井筒永久装备的安装和提升设施的改装相互衔接；提升设备要保证完成井底车场及巷道开拓时期全部提升。
2.3运输与运输系统的变换
（1）主副井未贯通期：主副井到底后对主副井贯通巷道掘进，通常用吊桶提升。
（2）副井吊桶提升期：主副井贯通后且主井正进行改装，采用V形矿车运输。
（3）主井临时罐笼提升期：副井在进行永久改装，由临时罐笼提升，多采用U形矿车运输。这时地面要设有临时翻罐笼进行翻矸，从翻罐笼到排矸场之间用V形矿车运输排矸。
2.4通风设施的改装
在主副井未贯通前，还利用原来凿井时的通风设备进行通风。主副井贯通后，要形成主井进风，副井出风系统。通风设施的改装有两个方案：
（1）拆除主井风筒，延长副井风筒，并在主、副井贯通联络巷内修建临时风门。它适合井深200m以内的浅井。
（2）拆除主副井内原有风筒，把主要扇风机移到井下主副井贯通联络巷内，实现主井进风、副井出风的通风系统。该方案可增加有效风量，通阻较小，适用于深井条件。要注意同时串联通风的工作面数不可超过三个。超过时各工作面爆破顺序一定要先里后外进行，同时人员要全撤出。为防止多工作面串风，可运用抽出式通风或增开辅助巷道。
2.5排水设施的改装
（1）主副井联络巷未贯通前，还要利用原有的凿井吊泵，分别由主副井水窝向外排水；
（2）主井改装临时罐笼期，主井涌水由卧泵排到副井井底，依据水量和水压，选择副井吊泵或卧泵排水；
（3）主井临时罐笼提升期，可在副井马头门外安设临时卧泵，由副井井底吸水，敷设在联络巷道和主井井筒中的排水管把水排出。在涌水量较大时，应扩大主、副井联络巷、临时泵房和变电所，或开凿临时水仓。副井永久装备完成就要利用永久水仓、水泵房等设施排水。
2.6其他设施的改装
井底车场施工，要处理好井下的压风供应及供电、供水等。主副井贯通后要在井底车场内设临时变电所，以供水泵、绞车、扇风机等高压电户用电。
3.矿井二、三期工程施工应注意的问题
矿井一期工程以井筒工程为代表，其期限是指井筒施工掘砌工期和主、副井短路贯通工期。二期工程一般以巷道为代表。主、副井施工区的二期工程，一般指井底车场及各类硐室、运输巷道、铺轨工程等。风井施工区的二期工程，一般指为风井安排施工的巷道等工程。其施工工程量大、涉及面广、战线长；工程难度大、收尾工程复杂；交替改装、三类工程立体交叉、平行作业等使施工组织复杂；地质、设计在施工前如不统筹安排，就会给施工带来困难；物资供应繁重而分散。所以，要妥善安排好。
4.井底车场巷道多头快速掘进应注意的问题
（1）车场内掘进工作面个数的增减，一定要与人员数量及器材设备保持平衡。要运用开工、竣工时间差异，使各个时期的工程平衡，防止人力、器材和设备突增突减；并保持同时施工的若干工作面相距不要太远，以使施工设备，局扇、喷混凝土机、装岩机等可为若干工作面使用。
（2）确定井底车场的施工顺序和增减工作面数目时，一定要保持通风系统的合理改变，防止通风设施移动过于频繁，勿把风门设在运输频繁的巷道内。
（3）井底车场施工顺序，一定要注意巷道坡度的影响，尤其是在涌水量较大条件下，要防止向下坡掘进。可增开辅助巷道，既能排水和运输，也能通风。
（4）车场内工作面个数的增减，要兼顾井筒提升能力，多工作面快速掘进时，要统筹安排掘进、砌壁、运输和通风的相互配合。
5.井巷工程流沙层的具体的治理方法
5.1超前小管棚施工
在流沙层的治理中，技术人员应当首先在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管，随后压注具有胶凝性质的水泥浆液，并且将流沙层中的空气和水分快速的排出，使得松散的破碎体能够迅速凝结、胶化，并且形成具有一定强度和抗渗阻水能力的固结体，同时，在施工中能够以浆胶为骨架。
5.2埋设注浆管
技术人员可以在巷道轮廓线沿拱顶均匀的布置28 个注浆钻孔，每一个钻孔应当相距 1 米左右，埋设好注浆管，注浆管沿巷道轮廓线向外布置。
5.3注浆
在注浆的初始阶段，水泥浆通常采用浓度较高的比例来进行注浆，水与石灰的比例约为一比一，后期一般采用低浓度比例，水与石灰的比例通常为三比一。
5.4钢架立模及布筋
通过之前的超前小管棚的施工和注浆的作用，使得 8 米的注浆管和 5 米的注浆管与水泥浆和流沙层在巷道的轮廓线以外形成了一个稳定的钢筋混凝土结构，帮助井巷矿道形成一个稳定而又充实的整体。 [科]
【参考文献】
[1]邓小勇.深部软岩井巷工程优化设计与施工的实践[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（06）.
[2]张海峰，任敬贤.井巷工程中流沙层的治理方法研究[J].改革与开放，2011（12）.