临沂会宝岭铁矿有限公司 山东 临沂 277712
摘要：暗立井有别于普通立井，所有部分均在地下，所以造成了其施工条件受限、施工难度较大等一系列问题。尤其对于矿山而言，暗立井布置相对更多、设备拆装难度较大、井下施工条件局限等方面的问题尤为突出。
关键词：暗立井；反井钻机；施工技术
引言
随着我国经济的快速发展，我国对矿山产量的需求逐年增加，为了提高生产效率，暗立井被推广应用，但是由于其将所有的设备都布置在了井下，井下空间本就狭小，矿井之下地质结构复杂、物资运输困难、工程难度较大等问题，也制约着它的快速发展与成熟。
1暗立井施工技术
1.1施工前注意事项
（1）在暗立井施工之前，要先在上口设置排风通道，用于净化矿井下空气。尤其是降低并防止瓦斯爆炸的可能性，瓦斯爆炸虽然在矿山之中比较罕见，但是由于其危害非常严重，所以需要格外注意，另外需注意矿井中的二氧化碳，这也是施工中常会遇到的危害。另外，长期低质量的井下空气，会对施工人员的身体造成不可逆转的损害，排风通道的出现也有利于空气的交换。
（2）预先设置好各项紧急预案。俗话说，有备无患，金属矿山开采工作相对于煤炭的开采虽然难度稍低、危险性稍小，但是，危险往往就出现在人们疏忽大意的时候。为了更好地保障井下工作人员的生命安全，预先设置好的各项紧急预案会在出现问题时，为人们提供指导，以最大限度的减少损失。
1.2施工方式
1.2.1反井施工的施工方法
由于矿山施工场地较为狭小，局限性较大等原因，往往需要采用反井钻机钻孔导硐法，并且需要将井筒掘砌工作分为几段来进行，同时把每个段落中再分成上下两小段来操作。首先，将钻机安装在暗立井上口的硐室内，一直钻到下口硐室内。然后，再由下向上扩孔至上口硐室。再采用普通钻爆法施工井筒，下移反井钻机。然后再重复前述操作，直至整个井筒施工工作完成。施工布置图见图1。
1.2.2反井施工的施工关键
在进行施工操作时，技术的关键在于钻孔的偏斜度。施工过程之中，需要选用性能良好的反井钻机和泥浆泵，确保其经过检修，不易出现故障，以减少修理的时间和上下运输设备花费的各项成本。其次，在进行施工时，应当将钻机的位置定位安装牢固，并且选择合适的钻杆、钻头。还要根据所属位置实际的地质条件，以及所需要钻进的方向和位置，选择不同的转速和钻压，及时调整。严格执行操作规范，并通过以上措施控制钻孔偏斜率。
1.2.3反井施工的施工优势
反井施工相对于传统的施工方式，能够加快井筒延伸的速度，解决了暗立井施工中可能出现的多种难题，大大简化了钻井施工难度和流程，对整体工程影响较小。
1.2.4反井施工的施工装备
（1）压风管、供水管等。通过管道提供施工过程中的排风送风及排水供水功用。
（2）提升系统。主要用于人员及材料升降的各种类型凿井稳车。其余的各种电缆、各种管道大多依附于提升系统之上，以节约金属矿井井筒内部空间。
（3）通讯装置。用于井上、井下的联系，以及发生紧急情况的紧急求救。
（4）动力电缆、照明电缆等。通过电缆为井下工作提供动力支持、提供照明。
（5）封口盘。在临时锁口施工完成后进行。在井口向下预留封口盘梁窝，安装钢梁，铺设钢板封口盘，最后形成安全梯通过门和行人通道。
1.3小直径井筒简化布置
1.3.1提升系统
由于暗立井井筒净径较小，故要求设备布置力求紧凑，在有限的空间内尽可能选择大能力设备，同时要保证布置设备的安全间隙，并力求减少措施硐室的开凿量，节约建设成本。提升系统充分考虑到凿井期提升能力的需要和井筒空间的科学合理配套，布置了1套单钩提升系统。考虑到出矸和人员上下，提升机选用JTP-1.2型提升机，滚筒直径1.2m，宽度1m，最大净张力3.0t，电机功率90kW，提升钢丝绳选用18×7-24-1770-特提升绳，￠1.2m单槽天轮，提升钩头选用5t钩头，配1m3吊桶1只。最大深度提升能力为10.9m3/h。
1.3.2 封口盘
封口盘安装在临时锁口施工完成后进行。首先组合梁系，操平找正后用普通粘土砖将钢梁端头垫实并用砼浇筑密实；然后敷设盘面钢板和井盖门；最后形成安全梯通过门和行人通道。
1.3.3吊盘
吊盘设计2层，层间距4.0m，直径2.7m，预留吊桶喇叭口和风筒通过口。
1.3.4固定盘
固定盘安装在吊盘安装完成后立即进行，盘面标高-5.000m（相对标高），将吊盘起至合适位置后人员站在吊盘上作业。首先要掏梁窝，然后按主次组合梁系，操平找正后用普通粘土砖将钢梁端头垫实并用砼浇筑密实；然后敷设盘面钢板和固定盘盖门；最后形成安全梯通过门。
2 优化方案
2.1优化设备组织方案
为了使得施工过程中效果最佳、工作量最小，需要降低设备的拆装转换频率、简化工序，可以通过以下几个方式来实现：
（1）压风管、供水管、风筒等均在封口盘钢梁上吊挂，不占用额外空间，为施工提供便利。
（2）用工字钢搭建简易天轮平台，降低了施工难度。
（3）机动调整设备位置，少单个设备空闲时间。
（4）通过利用地轮进行松起，减轻天轮平台负重，简化设备安装程序。
3.2优化支护手段
反井施工过程中需要多次支护工作，根据所处深度和实际土层情况的不同，需要预先准备有针对性的支护方案。例如，对于坚硬岩石段可以采用素混凝土支护，对于穿煤段可以改用锚网一次支护，而对于过软岩段可以先采用锚网喷临时支护等等。这些有针对性的方案，最大限度地降低了施工难度、提高了施工效率、减少了施工损耗。
3.3优化运输系统
在矿山暗立井施工过程中，施工进度和能力与各个部分的运输效力有着巨大的关联。从小的来说，井下的通风、用水、照明、通信，离不开通风管道、供水管道、照明电缆、通信光缆等各种运输系统。从另一方面来说，暗立井施工需要较高的装岩出矸能力，这个能力需要和施工进度相匹配。若是挖掘出来的多余矸石不能及时排出工作面，就会影响到施工进度的推进。因此，提高这一方面的运输速度，对于加快矿山暗立井施工有着重要的意义。
4 应急措施
4.1反井钻机钻孔导硐法施工堵孔问题
在矿山暗立井的施工过程中，所使用到的反井钻机钻孔导硐法经常会出现“堵孔”的情况。这个问题会严重影响到施工的进度，所以在施工过程中需要做好防范工作。①要及时清理钻孔过程中出现的大块矸石，防止其堵塞导硐。②在施工过程中，应当分化大块矸石，来防止其堵塞导硐。另外，可以在导硐里设置一根带结钢丝绳，当发生堵孔的时候，可以来回拉动钢丝绳，松动被堵塞的导硐。
4.2安全技术问题
由于矿山暗立井施工过程较长，难度较大，所以，应当加强通风管理、加强机电设备维护与防爆管理等。在反井施工过程中，应当根据实际情况，控制爆破影响的范围，减少对岩层的影响。还应当积极测定瓦斯（或二氧化碳）压力，进行抽排，防止爆炸。
结语
通过反井钻机钻孔导硐法的大面积使用，再辅以高精尖人才的加入，使得矿山暗立井的施工工作能够顺利完成，加速推进我国矿山的采掘工作，有助于提高金属产量。
参考文献
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[3]印东林，闫振斌，张绪刚.孔庄煤矿混合井井筒基岩段快速施工技术[J].能源技术与管理，2010（5）:77-79.
论文作者:历波1,胡贵发2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/2
标签：立井论文; 井筒论文; 钻机论文; 矿山论文; 井下论文; 钻孔论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第14期论文;