辅助眼:眼深2.5m,圈径取3.7m,眼数16个,眼距720mm,每眼装药8卷。
周边眼:眼深2.5m,圈径取4.7m,眼数33个,眼距450mm,每眼装药4卷。
(3)装药、联线:取岩石硬度系数f=4-6,单位原岩炸药消耗量小于1.87KG/m3控制。选用2#岩石抗水炸药,规格ф32*200*150,以此确定各炮眼装药量。装药结构为连续偶合装药,反向起爆,联线方式为大并联。
基岩段原始爆破条件
瓦斯等级 普氏系数 炸药类型 突出 f=4-6 掘进断面 17.35m 钻眼机具 YT-28 22#岩石抗水炸药 雷管类别 毫秒延期电雷管
爆破参数表 f=4∽6
起圈径 爆 (mm) 卷/小计 顺眼 序 中心 孔 1200 6 36 Ⅰ 2200 10 100 Ⅱ 3700 8 128 Ⅲ 4700 4 132 Ⅳ 396卷 /59.4kg
装药量 16
圈圈距 眼距 眼数 眼深 别 (mm) (个) (mm) (mm) 1 2 3 4 5 合计 600 500 750 500 630 700 720 450 1 2700 6 10 16 33 67 1800 2700 2500 2500 装药 结构 连续 装药 正向 爆破 边线 方式 闭合 分散 大并 联
预期爆破效果表(f=4-6) 序号 名 称 单 位 数 量 1 炮眼深度 m 2.5 2 炮眼利用率 % 85 3 循环进尺 m 2.1 4 每循环爆破实体岩石 m3 36.44 5 每循环炸药消耗量 kg 59.4 6 每循环雷管消耗量 发 65 7 单位原岩炸药消耗量 kg/ m3 1.63 8 每米井筒炸药消耗量 kg/m 28.28 9 每循环炮眼长度 m 163 10 爆破正规循环率 % 85 备 注 说明:此图表适用于中硬砂岩、砂质泥岩互层的岩石,在实际施工中应根据井筒掘进围岩的裂隙发育、地质构造、岩石坚硬或较软等情况,随时给予合理的增加或减少装药量,以达到理想的光面爆破效果。
5、出碴、排矸技术工艺
因为井筒施工断面小,作业空间小,经利用最优化原理验证和机械设备选型,决定采用HZ-0.4型中心回转抓岩机装岩出碴,人工和抓岩机配合清底,使用中心回转抓岩机将矸石装入2.0m由8吨自卸汽车倒入指定填矸的区域内。
清底:抓岩机和人力并用,互相配合,加快清底速度。集中力量,采用多台风镐等工具加快清底工作。同时应做好工序转换前的准备工作。
出矸时,抓岩司机要清楚井筒的设备布臵,避免抓斗与井筒内的设施及提升容器相撞,并且在抓岩过程中扇形由近而远依次抓岩,向吊桶内装岩时,应先抓出罐窝,吊桶座在罐窝内,抓斗距吊桶上沿0.3m时,伸开抓片将矸石卸入吊桶内。
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吊桶中,经提升绞车将吊桶提升到二层台座钩式自动翻矸仓中,
抓岩时,不得用抓岩机抓取疏水钢管,防止抓坏管子造成堵管。
通过机械设备出碴、排矸,不仅减轻了工人劳动强度,并缩短了出碴排矸时间,提高了井筒施工循环效率,保证了井筒掘进的施工速度。
6、合理优化人员组织配备,使人机有效结合
根据以往的施工经验及工程实际,以适应施工管理的需要,设臵施工班组五个即打眼班、出矸班、清底班、打灰班、机电班组。
施工四个班组在施工期间采用滚班作业方式,担负工作面的打眼、装药、出碴、清底、立模、打灰及小班机电的维修和排水工作。机电班组“三八”制作业方式,负责地面设备的维护、检修、吊盘起落、接风水管路及有关岗位工种,实行定岗、定员、包机负责制。所有施工人员均居住在现场。
根据劳动组织形式,实行专业化的施工方法,严格分工,专班负责,专人操作,以便提高操作技术水平,充分发挥机械化施工的优势,提高工时利用率,确保正规循环,实现了快速施工。
四、关键技术及创新点
一、立体全方位综合防治水,保证安全高效作业环境 通过采用泄水孔排水和壁后注浆堵水、过软土层U型钢板桩隔水帷幕施工及井壁砼自防水等综合防水措施,用隔、堵、排等,有效低降低了井筒井壁涌水量,不仅为人机联合作业创造了快速掘进的有利条件,并保证了工人施工的安全环境,保障了井筒施
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工的顺利进行。
二、采用先进施工技术,人机有效结合,提高掘进效率 通过采用中深孔光面爆破,0.4m的中心回转抓岩机配合2.0 m的吊桶出碴,段高4m整体下移模板浇注砼井壁,选用一套单钩提升,一部提升绞车,单侧溜矸仓,8T自卸汽车运碴的混合作业施工方案和两掘一砌的混合滚班作业方式,将机械化作业力量和人工力量有效的结合起来,形成一套先进的立井施工人机作业流水线,充分发挥机械化快速施工力量,有效提高人工掘进效率,为超化煤矿31风井的快速掘进奠定了基础。
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五、产生效益
1、经济效益
(1)、缩短了井筒施工工期,减少了施工投入。由单进60米/月提高到100米/月,工期缩短3.0个月,每月节约100万元支出,合计300万元。
2、社会效益
(1)、通过疏水孔、壁后注浆与井壁砼自防水等综合措施联合治理井壁涌水,使涌水量由80m/h减小到25m/h,且全部经泄水孔流到井底,不仅为立井快速掘进创造了有力条件,而且改善了工作面作业环境条件,降低了施工时不安全因素的影响,为安全生产提供了保障。
(2)、通过机械化设备作业,安全合理的安全措施,降低了工人劳动强度,改善了作业环境条件,为安全生产提供了保障。
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五、结语
通过井筒快速掘进技术研究与应用,加快了建井速度,提高了施工质量,并得到不断完善和提高,取得了较好的经济和社会效益。
(1)在综合治理井下涌水方面积累了丰富经验,尤其是泄水孔排水和壁后注浆堵水、过软土层U型钢板桩隔水帷幕施工及井壁砼自防水等综合防水措施,确保了打干井,创造了快速施工条件。
(2)先进的施工技术及工艺流程,有效的将机械设备(如提升机、抓岩机、伞钻等)与施工工艺(混合作业法)和施工技术(深孔光爆、综合防治水、液压滑模等)结合起来,形成了一套先进的机械化作业线,大大提高了立井井筒掘进效率。
(3)采用项目法管理,优化劳动组织,充分调动了员工的积极性。采用专业化滚班制、机械设备包机制等,提高了工效,发挥了机械化配套设备的潜力。
(4)由于实现了立井井筒的快速施工,缩短了井筒建设总工期,使超化矿31风井提前投入使用,提前发挥投资效益,缓解了31采区接替紧张局面,保障了矿井高产、高效,社会和经济效益明显。
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