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      解決四采區(qū)主井豎井井筒受壓形變的方案

      2018-04-27 11:24:20黃磊黃壯
      世界家苑 2018年3期

      黃磊 黃壯

      摘 要:怡盛元礦四采區(qū)主井原支護(hù)方式為鋼木支護(hù),支護(hù)間距1m,由于地表土層較厚,加上為原先收購怡盛元礦下掘的豎井,在井筒支護(hù)上投入過小,2018年4月2日井筒出現(xiàn)突然的形變,導(dǎo)致井筒裝備變形,提升系統(tǒng)停止運(yùn)行。

      關(guān)鍵詞:鋼木支護(hù);井筒變形;井筒裝備;

      一、事故背景

      新巴爾虎右旗榮達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司于2011年收購怡盛元礦業(yè),四采區(qū)地表明井于2008年下掘,井筒規(guī)格2200*2400,2013年對井壁進(jìn)行了120m的刷幫處理后變?yōu)?200*3400,由于當(dāng)時(shí)是私人老板開采,安全投入較少,在井筒支護(hù)上采用最為簡陋的鋼木支護(hù),且0-30m為土層,30-50m之間為風(fēng)化巖,導(dǎo)致2018年4月3日井筒出現(xiàn)突然的形變,受形變的部位在豎井6m-30m段的東側(cè)和北側(cè),4月3日下井前罐籠還能勉強(qiáng)下行,但是目測明顯變形距離20m,井筒裝備變形主要在24m處,形變自上而下依次增大,導(dǎo)致井筒裝備變形,當(dāng)天晚上現(xiàn)場分析產(chǎn)生形變的原因主要有以下五個(gè)方面的原因,其一、支護(hù)方式過于簡單,用14槽鋼支護(hù)四周,木板別幫,在2013年在木板上掛網(wǎng)噴漿,多年的運(yùn)行,導(dǎo)致別幫木板腐蝕,地表浮土層低壓越來越大;其二2017年冬季雪大,該井處于風(fēng)口積雪較厚,三月下旬氣溫較高,化冰產(chǎn)生的水大量滲透至土層,三月底氣溫突然降低至零下十幾度,土層水結(jié)冰膨脹,導(dǎo)致地壓進(jìn)一步擴(kuò)大;其三、該礦井2017年在180中段、210中段進(jìn)行了空場采礦,且該井巖石主要為碳質(zhì)板巖,該巖性不穩(wěn)定,采場出空后,采場目前已經(jīng)落滿,加大了地表井筒的地壓;其四、2013年刷幫后井筒斷面為2200*3400,井筒形狀受力不好;其五、2013年對地表進(jìn)行了井口井字梁的澆筑,挖掘土層6m深,后用土回填,破壞了土層。

      二、處置方案

      四采區(qū)主井現(xiàn)在采礦標(biāo)高為268,采礦證標(biāo)高為278,為長遠(yuǎn)技改考慮,已經(jīng)不考慮四采區(qū)主井深部下掘,上部資源現(xiàn)階段主要是回采和平行礦體采礦,服務(wù)年限只需1-2年,考慮到混凝土鑄壁的施工周期和造價(jià),采用鋼支護(hù)后維持2年的生產(chǎn)。

      2.1臨時(shí)措施

      4月4日開始進(jìn)行臨時(shí)措施的加工及安裝,現(xiàn)場安裝了三臺穩(wěn)車,其中二臺用于下放吊盤,一臺用于井蓋門開閉,現(xiàn)場制作一個(gè)可以折疊工作平臺的雙層吊盤,并安裝好工作吊盤,并拆除罐籠。

      2.2臨時(shí)加固

      由于事故突然,怡盛元庫存支護(hù)鋼材不夠,現(xiàn)采購需要四天才能到貨,4月4日上午,罐道變形更加嚴(yán)重,罐籠已經(jīng)無法完成下放,必須對井壁進(jìn)行臨時(shí)加固處置,防止井筒進(jìn)一步形變,將井筒6m-30m用25a工字鋼南北方向、東西方向分別支撐,加固在罐道梁上,此項(xiàng)工作已于4月5日下午完畢,處理后無明顯形變增大跡象。

      2.3封閉井筒

      為防止拆除支護(hù)后井壁浮渣掉入井底造成清理井底影響工期,在一中段用型鋼加原木制作了一個(gè)封閉平臺,4根25a工字鋼拆入原來馬頭門二側(cè),上面鋪設(shè)一層d6花紋鋼板,原木垂直于工字鋼鋪設(shè)在花紋鋼板上,用于緩沖。

      2.4拆除井筒裝備

      拆除地表至50m處原有安裝的梯子間、罐道、西邊罐道梁,保留東面罐道梁,防止井筒的東面和北面形變,當(dāng)層支護(hù)時(shí)拆除當(dāng)層罐道梁。

      2.5鋼梁支護(hù)

      拆除作業(yè)開始后,自上而下作業(yè),先拆開1-2塊木板拆看井壁土層情況后繼續(xù)進(jìn)行作業(yè),如發(fā)現(xiàn)土層不穩(wěn)定、土層解凍呈流質(zhì)必須停止作業(yè),如土層穩(wěn)定繼續(xù)拆除當(dāng)前一層的支護(hù),拆除完畢后按照施工圖紙進(jìn)行施工,先拆除東側(cè)罐道梁,然后拆除一層鋼木支護(hù),拆除完畢后,清理井壁浮渣,安裝四角角鋼1(∠100*100*10),然后安裝一圈工字鋼2和3(I16a),然后安裝四周槽鋼5和6([20a),最后安裝加固豎梁4(I16a),最后在最頂上一層預(yù)留的澆灌孔進(jìn)行混凝土充填,依照以上工序循環(huán)進(jìn)行,直道巖層,拆除過程中必須切斷井筒電源,施工電源線由井口重新下放,吊盤下放時(shí)必須收好折疊平臺,待下放至作業(yè)地點(diǎn)后方能打開折疊平。

      2.6、井筒裝備安裝

      井筒裝備自上而下安裝,安裝層間距為4240,罐道梁安裝在支護(hù)的工資鋼上,先安裝二根罐道梁4(I25a),吊裝四根鋼線找正,用水平尺找平,然后安裝1罐道板(d10*400*400),罐道板制作加工時(shí)一塊安裝在罐道梁上,一塊安裝在罐道上,安裝罐道2(口140*140*10),安裝完畢后用4根M20*60的螺栓固定,雙面配平墊和配雙螺母,安裝梯子梁7和8([14a),安裝花紋鋼板6(d6),最后安裝4格柵(∠40*4+φ4鋼網(wǎng),網(wǎng)目60*60)和梯子5(∠50*5+∠40*4)。

      2.7清理浮渣

      將井口門關(guān)嚴(yán)后,工人從四采區(qū)副井120中段安全通道進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場,將掉下的浮渣用推車運(yùn)送至廢棄斗川,用耙礦絞車進(jìn)行堆存作業(yè)。

      2.8拆除臨時(shí)措施

      將吊盤提升至井口后整體拆除、拆除穩(wěn)車和井蓋門,吊盤和井蓋門運(yùn)送至礦部制定堆料場后,進(jìn)行解體,長料繼續(xù)使用,短料做廢舊物資處理,穩(wěn)車運(yùn)送到礦部設(shè)備堆場封存。

      三、推廣方向

      目前雖然此方式不是較為先進(jìn)的支護(hù)方式,但是中小型礦山還是得到了較多的應(yīng)用,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在周期短,投入資金較少,投入設(shè)備設(shè)施少,尤其是在老系統(tǒng)中的應(yīng)用,目前中小型礦山老系統(tǒng)面臨著服務(wù)時(shí)間較長,井筒條件較差,井筒規(guī)格小,尤其是方井滑模的應(yīng)用還不成熟,斷面小,機(jī)械化施工難度較大,混凝土鑄壁難度大,投入高。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 本書編委會.礦山采礦設(shè)計(jì)手冊礦山機(jī)械篇上卷.中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2006.04:357-636.

      [2] 本書編委會.礦山采礦設(shè)計(jì)手冊礦山機(jī)械篇下卷.中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2006.04:637-769.

      作者簡介

      黃磊,1987年11月25,男,漢族,湖南益陽,本科,華中農(nóng)業(yè)大學(xué),助理工程師,礦山機(jī)械。

      (作者單位:1、云南馳宏鋅鍺股份有限公司新巴爾虎右旗榮達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司;2、長豐獵豹汽車有限責(zé)任公司)

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