一種豎井反向一次擴(kuò)挖施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了豎井反向一次擴(kuò)挖施工方法。它需要解決耗時(shí)、耗成本，安全隱患大的技術(shù)問題，運(yùn)用自下而上的作業(yè)方法，在巖質(zhì)作業(yè)區(qū)對導(dǎo)孔進(jìn)行第一次擴(kuò)挖。本擴(kuò)挖施工方法，按照如下步驟進(jìn)行：1），打出導(dǎo)孔（8）；2），在導(dǎo)孔（8）內(nèi)安裝一臺(tái)工作罐籠（9）；3），將工作罐籠（9）下放到要打炮孔（11）的位置，打一圈炮孔（11）并裝填炸藥；4)，實(shí)施爆破，洞渣（15）下墜落井底；5），渣洞(13)清理出洞；6），重復(fù)上述步驟3-4，將導(dǎo)孔（8）整體擴(kuò)至所需直徑；7），擴(kuò)挖井壁至最終設(shè)計(jì)尺寸要求。
【專利說明】一種豎井反向一次擴(kuò)挖施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于礦山掘進(jìn)作業(yè)領(lǐng)域，具體地說是一種堅(jiān)井反向一次擴(kuò)挖施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 礦山作業(yè)中常常要進(jìn)行堅(jiān)井挖掘，大口徑堅(jiān)井是其中的主要項(xiàng)目。目前直徑5米 以上大口徑堅(jiān)井的常規(guī)施工方法是：先通過反井鉆機(jī)或爬罐先打出一個(gè)直徑約1. 5米的小 導(dǎo)孔，再從上部沿導(dǎo)孔周邊分一次、二次或三次擴(kuò)挖，每次又按照自上而下垂直鉆孔、爆破、 扒渣、清基的流程逐級往下開挖。在第一次擴(kuò)挖過程中這樣的人工開挖工序耗時(shí)、耗成本， 安全隱患大，有時(shí)爆破方量大時(shí)還會(huì)堵孔，從而造成更大的進(jìn)度影響。
[0003] 中國專利文獻(xiàn)CN102493809A公開了一種堅(jiān)井正向、反井綜合鑿井方法，其在步驟 中使用了反井鉆機(jī)，改變了傳統(tǒng)的自上而下的作業(yè)方法，通過自下而上的反向擴(kuò)孔法，完成 小導(dǎo)孔鑿井。該發(fā)明在小導(dǎo)孔鑿井作業(yè)工序中效率高，安全性好，但無法適用于大口徑堅(jiān)井 的擴(kuò)挖。
[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的局限和原有施工方法的低效、高成本及安全性差等問題，發(fā)明 人提出了一種堅(jiān)井一次擴(kuò)挖反向施工方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明需要解決耗時(shí)、耗成本，安全隱患大的技術(shù)問題，運(yùn)用自下而上的作業(yè)方 法，在巖質(zhì)作業(yè)區(qū)對導(dǎo)孔進(jìn)行第一次擴(kuò)挖。
[0006] 本發(fā)明的一種堅(jiān)井反向一次擴(kuò)挖施工方法，按照如下步驟進(jìn)行： 1)，使用鉆孔設(shè)備先打出一個(gè)直徑為1. 3-1. 6米的堅(jiān)直導(dǎo)孔；導(dǎo)孔中心線與垂直線的 傾斜角不超過10 °。
[0007] 2)，在導(dǎo)孔內(nèi)安裝一臺(tái)工作罐籠，該罐籠由卷揚(yáng)機(jī)牽引； 3)，將工作罐籠從堅(jiān)井導(dǎo)孔中往下放到要打炮孔的位置，工人站在工作罐籠內(nèi)沿導(dǎo)孔 周邊按設(shè)計(jì)要求在爆破段內(nèi)打一圈炮孔并炸藥裝填，完成后將工作罐籠提升至井口安全 處；優(yōu)選的爆破段內(nèi)的炮孔為2-3圈，即打完第一圈后將罐籠往上提一個(gè)孔位的距離，再打 下一圈炮孔，以提高工作效率。
[0008] 打炮孔和炸藥裝填兩種作業(yè)可以在罐籠一次升降中先后完成，也可以在罐籠兩次 升降中分先后進(jìn)行，以便更專業(yè)，安全有效。
[0009] 4)，實(shí)施爆破，洞渣在重力作用下墜落井底； 5) ，將井底洞渣由出渣洞清理出洞； 6) ，重復(fù)上述步驟3-4,將導(dǎo)孔整體擴(kuò)到所需直徑； 7) ，擴(kuò)挖至最終設(shè)計(jì)尺寸要求。即按照自上而下垂直鉆周邊孔，經(jīng)爆破、扒渣、清基的流 程逐級往下至堅(jiān)井井壁成形規(guī)整。
[0010] 為確保安全，在罐籠與堅(jiān)直導(dǎo)孔之間設(shè)有一套斷繩保護(hù)裝置。
[0011] 采用本發(fā)明方法進(jìn)行的一次擴(kuò)挖施工，完全不需要人工爬渣和清渣，從而也就避 免了人員墜落事故的發(fā)生，對安全生產(chǎn)是重大貢獻(xiàn)。
[0012] 計(jì)算以本發(fā)明方法進(jìn)行施工的經(jīng)濟(jì)效益：每3米為一個(gè)作業(yè)段，需要人工，5人， 耗時(shí)5小時(shí)，以人工費(fèi)18元/小時(shí)計(jì)，一個(gè)作業(yè)段的作業(yè)成本為5人X 5小時(shí)X 18元/人 =450元，平均每米作業(yè)段為450元/3=150元/米，則一條220米堅(jiān)井的整體成本約為150 元/米X220米=33000元，整體作業(yè)時(shí)間約為220米/3米X5小時(shí)=367小時(shí)；而按照現(xiàn) 有的施工方法作業(yè)的同樣的一條堅(jiān)井，則每2米為一個(gè)作業(yè)段，需要人工8人，耗時(shí)5小時(shí)， 以人工費(fèi)18元/小時(shí)計(jì)，一個(gè)作業(yè)段的作業(yè)成本為8人X 5小時(shí)X 18元/人=720元，平均 每米作業(yè)段為720元/2=360元/米，則一條220米堅(jiān)井的整體成本約為360元/米X 220 米=79200元，整體作業(yè)時(shí)間約為220米/2米X 5小時(shí)=550小時(shí)；不難看出，本發(fā)明的經(jīng)濟(jì) 效益明顯。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于： 利用技術(shù)成熟、成本低廉的鑿孔爆破，在巖質(zhì)作業(yè)區(qū)的導(dǎo)孔擴(kuò)大作業(yè)的效率高；使用了 自下而上的作業(yè)方法，洞渣靠自落，清理效率很高；作業(yè)人員無需在導(dǎo)孔洞口邊緣操作，避 免了安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例示意圖。
[0015] 圖2為圖1的A區(qū)放大圖。
[0016] 圖中：1、堅(jiān)井施工支洞；2、卷揚(yáng)機(jī)；3、1#改向滑輪；4、2#改向滑輪5、3#改向滑輪； 6、牽引鋼絲繩吊點(diǎn)；7、堅(jiān)井；8、導(dǎo)孔；9、工作罐籠；10、斷繩保護(hù)裝置；1 1、炮孔；12、反向 擴(kuò)挖工作面；13、出渣洞；14、出渣鏟車；15、洞渣。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1 本例計(jì)劃開挖一條深220米，直徑5米的礦山堅(jiān)井7。提前打好堅(jiān)井施工支洞1和出渣 洞13。見圖1 ; 1)先使用反井鉆機(jī)鉆通一條直徑1. 4米深220米的垂直導(dǎo)孔8。2)然后在導(dǎo)孔8內(nèi) 安裝一臺(tái)工作罐籠9 (該工作罐籠系統(tǒng)今后還可作為堅(jiān)井混泥土襯砌和灌漿時(shí)運(yùn)送人員之 用)，為確保安全，工作罐籠9由一臺(tái)5噸卷揚(yáng)機(jī)2牽引。卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩依次經(jīng)過1#改向滑 輪3、2#改向滑輪4、3#改向滑輪5,工作罐籠籠頂滑輪，回至牽引鋼絲繩吊點(diǎn)6 (見圖2)。 3)將工作罐籠下放到要打炮孔的位置，兩名工人站在工作罐籠內(nèi)沿導(dǎo)孔周邊按設(shè)計(jì)要求在 爆破段內(nèi)打一圈炮孔11，每只炮孔深度1. 5米，打完一圈后將罐籠往上提一個(gè)孔位的距離， 再打第二圈炮孔，依次打完三圈一個(gè)爆破段、約5-6米后，將工作罐籠9提至井口。再把炸 藥和爆破工人放下去，在炮孔裝填完炸藥后，將工作罐籠和爆破工人提升至井口安全處。4) 實(shí)施爆破，爆破后洞渣15自動(dòng)墜落井底。5)用出渣鏟車14將井底洞渣由出渣洞清理出洞； 6)可再次進(jìn)行第二輪打孔爆破；重復(fù)上述打孔爆破的過程，使導(dǎo)孔反向擴(kuò)挖工作面12逐漸 升高，直至導(dǎo)孔整體擴(kuò)到直徑約3. 5米；7)最后使用傳統(tǒng)手段（即垂直鉆孔、爆破、扒渣、清 基的流程）對井壁逐級往下擴(kuò)挖到直徑5米、深220米。
[0018] 為了防止罐籠在施工過程中因牽引繩斷損而墜落，在罐籠9與導(dǎo)孔壁7之間設(shè)計(jì) 安裝有一套斷繩保護(hù)裝置10 (例如罐籠、電梯常用的)，萬一斷繩，保護(hù)裝置的卡塊會(huì)自動(dòng)卡 緊導(dǎo)孔壁，防止罐籠墜落。
【權(quán)利要求】
1. 一種堅(jiān)井反向一次擴(kuò)挖施工方法，其特征在于：按照如下步驟進(jìn)行： 1) ，使用鉆孔設(shè)備先打出一個(gè)直徑為1.3-1. 6米的堅(jiān)直導(dǎo)孔（8); 2) ，在導(dǎo)孔（8)內(nèi)安裝一臺(tái)工作罐籠（9)，該罐籠由卷揚(yáng)機(jī)（2)牽引； 3) ，將工作罐籠（9)從堅(jiān)井導(dǎo)孔（8)中往下放到要打炮孔（11)的位置，工人站在工作罐 籠（9)內(nèi)沿導(dǎo)孔（8)周邊按設(shè)計(jì)要求在爆破段內(nèi)打一圈炮孔（11)并裝填炸藥，完成后將工 作罐籠（9)提升至井口安全處； 4) ，實(shí)施爆破，洞渣（15)在重力作用下墜落井底； 5) ，將井底洞渣（15)由出渣洞（13)清理出洞； 6) ，重復(fù)上述步驟3-4,將導(dǎo)孔（8)整體擴(kuò)至所需直徑； 7 )，擴(kuò)挖井壁至最終設(shè)計(jì)尺寸要求。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堅(jiān)井反向一次擴(kuò)挖施工方法，其特征在于：步驟3)，所述 的爆破段內(nèi)的炮孔（11)為2 - 3圈，即打完第一圈后將罐籠往上提一個(gè)孔位的距離，再打 下一圈炮孔。
【文檔編號】E21D3/00GK104110261SQ201410264215
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】姜國平 申請人:中國水利水電第十二工程局有限公司