爆破開槽技術在井筒修復中的應用范文

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摘要:井筒表土段混凝土井壁發生的變形、破壞，不僅會造成井筒使用過程中的重大安全隱患，還會影響煤礦開采的效率與質量。為此，必須采用有效措施進行井壁修復，其中鋼筋混凝土井壁破壁開槽是井筒修復的難點，同時也是影響井壁修復質量的關鍵環節。通過對鋼筋混凝土井壁控制爆破開槽技術進行研究，總結出一套安全、高效的破壁開槽技術。

關鍵詞:井筒修復;爆破;開槽技術;井壁

1工程概述

城郊煤礦東風井井筒設計深度494m，凈直徑5m，受地下水位下降等不良因素影響，分別在井筒表土段－199．5m和－343．5m處井壁出現不同程度的破損現象。主要表現為井壁局部突水和潰沙，對礦井安全生產造成重大安全隱患。

2井壁控制爆破開槽技術的施工工藝

成立的專家小組在針對突水原因和過程進行分析之后，又進入現場進行了實地勘察，最終確定井筒修復的技術方法。首先在井筒破損部位植入鋼筋，之后分別在－287m和－343．5m處安裝可壓縮層，在可壓縮層的上下15m處進行注漿作業。在新安裝的可壓縮層位置進行破壁開槽施工，之后進行第二道可壓縮層的安裝，最后采用混凝土進行澆注作業，從而達到修復井筒的目的。

2．1破壁開槽施工

2．1．1開槽高度和位置的確定

在井壁破損處安裝可壓縮層裝置后，還需要采取破壁開槽施工，而開槽高度的確認，則要考慮到施工人員的作業空間需求以及可壓縮裝置的高度，還要考慮施工過程中可壓縮層裝置的起吊空間。本次施工，開槽高度確認為1．6m。對于井壁開槽位置的確定，需要根據井壁破損位置、井筒表土層段以及井內管道梁位置進行調整。一般設置在管道梁位置10m范圍內。鑒于在井筒破損位置已經安裝了可壓縮裝置，開槽位置確認時，需要在可壓縮裝置的基礎上進行標高確認。

2．1．2開槽準備工作

井壁爆破過程產生的震動力較大，極易對上層活動的碎石產生影響，使其發生墜落。為此，在進行破壁開槽作業前，需要全面清理井筒上方的碎石，之后方可進行可壓縮層的混凝土施工作業。在碎石清理完畢之后，打眼深度控制在650mm以內。此次爆破作業采用的起爆裝置有型號為MY3×25+1×16的爆破專用電纜、爆破柜、起爆電源和炸藥、雷管等。

2．1．3破壁開槽方法

在針對井筒破損問題進行全面分析后，確認采用分區爆破、豎向掏槽、控制剝層和人工鎬配合擴刷的施工方案。首先對井筒爆破區域進行劃分，沿豎直方向將其劃分為邊界爆破區和崩落區。在邊界爆破區需要開槽的上下端設置2排炮孔，在崩落區沿豎直方向設置6排炮孔。井筒水平方向的崩落區劃分為掏槽區和擴刷區。井筒－343．5m處的掏槽區寬1．5m，高1．2m，此區域水平方向設置8排炮孔，豎直方向設置6排炮孔，均使用正向裝藥方式，采取并線連接方式進行引爆。為了保證爆破規格與設計需求相符，擴刷區的引爆作業需沿水平方向每次引爆8排炮孔，之后引爆掏槽區左右2層的炮孔。在擴刷區豎直方向引爆6排炮孔，崩落區炮孔全部引爆完成后，對光爆區進行爆破作業。本次設置的2個光爆區均分成3次進行引爆，每次爆破周長控制在5m，即每次引爆2排炮孔。需要特別注意的是，排水管附近的炮孔要留到最后引爆。本次井壁爆破施工，崩落區炮孔間距200mm，光爆區炮孔間距150mm。在設置井筒－287m位置掏槽區時，鑒于此處井壁破損情況與－343．5m位置破損情況存在一定差異，將炮孔排數設置為橫向和豎向各6排炮孔。引爆時，沿擴刷區水平方向起爆6排炮孔，沿豎直方向在掏槽區兩側分別起爆3排炮孔，遵循沿擴刷方向向掏槽區逐漸延伸的起爆原則。崩落區爆破完成后，光爆區也分成3次引爆，每次爆破周長控制在5m，即每次引爆2排炮孔。同樣，需要考慮到排水管的安全問題，將排水管周圍的炮孔放置到最后引爆。

2．2破壁開槽技術的作業要點

(1)井壁內存在豎向和橫向鋼筋，造成井壁爆破橫向開槽困難，同時井壁橫向開槽工程量大、爆破工序復雜。經現場試爆，決定采用豎向開槽、兩側爆破擴刷的方案。(2)井壁內的排水管路直徑較大，在排水管路后的垂直井壁打孔存在一定困難。根據現場實際，在排水管路后井壁鉆孔過程中，可以允許炮孔與井壁成一定角度;為防止眼孔超深或兩側眼孔打穿，鉆孔過程中必須有技術人員在場指導鉆孔，無技術人員指導的情況下禁止進行鉆孔。(3)炮孔裝藥過程存在藥包數量和雷管數量多的特點，串聯起爆網絡連接方式容易出現漏聯的情況。根據現場實際情況，采用并聯起爆網絡可解決漏聯現象，使爆破施工更加安全、快捷。(4)井壁內管路、電纜較多，爆破施工前必須對井壁內所有管路進行安全防護，未防護或防護不合格的位置禁止進行爆破作業。

3井壁控制爆破應用情況

(1)井壁控制爆破開槽效果較好，保證了安裝工程順利進行。(2)采用該控制爆破技術提高了效率，工期提前10天完成。(3)爆破開槽施工對井筒的內外壁及井筒內設施未產生任何損壞，保證了井筒的順利運行。(4)城郊礦是4．0Mt/a的大型礦井，爆破開槽施工節省了礦井停產時間約1個月。該項施工技術在礦井正常生產的前提下對井壁進行修復，保證了井壁的整體性和抗壓能力，為建設方節約了大量的資金，為公司贏得了良好的口碑。

參考文獻:

［1］方文改，徐金鵬．加密預裂爆破技術在巷道貫通中的應用［J］．企業技術開發，2013，(16):60－62．

［2］陳迎軍，等．中深孔爆破技術在小斷面超深豎井中的應用［J］．爆破，2014，(3):76－79．

作者:王俊杰 孫亞東 王植陽 單位:河南國龍礦業建設有限公司