2#矿房切割天井等施工组织设计.docx
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2#矿房切割天井等施工组织设计
瓮福大塘矿（老系统）三采区
回米矿房拉底堑沟、切
割槽、切割天井
施工组织设计
编制李思久、廖其雄
审核李思久
审批李松
重庆川九建设有限责任公司
CHONGQINGCHUAN9CONSTRUCTIONCO.,LTD
2014年6月
一、前言-3-
二、工程概况-3-
（一）工程位置-4-
（二）工程用途和服务年限-4-
（三）地质和水文地质简况-4-
三、天井规格及质量标准-5-
（一）天井规格-5-
（二）工程检验标准-5-
四、施工工艺及操作流程-5-
（一）施工准备工作-5-
（一）施工方案-6-
五、切割天井与切割槽施工工艺..7
六、辅助系统-12-
（一）运输系统-12-
（二）压风系统-13-
（三）供电-13-
（四）掘进通风-13-
（五）防尘供水-13-
七、主要施工设备和器材-13-
八、施工组织及循环方式-14-
九、工程质量的保证措施-15-
十、技术安全措施-15-
（一）防范钻机操作及钻孔事故-15-
（二）防范天井冒顶片帮事故-16-
（三）预防爆破伤害事故-16-
（四）防范运输事故-18-
（五）防范触电事故-18-
十^一、总结-19-
回采矿房切割天井、切割槽、拉底堑沟
施工组织设计
一、冃U言
目前国内地下矿山施工天井、溜井主要方法有普通法、吊罐法、爬罐法和反井钻机施工法等。
但该法存在掘进速度慢、功效低、劳动强度大、木材消耗量大、粉尘浓度高、通风条件差、安全性差等缺陷；反井钻机施工法存在工艺复杂、钻机钻进过程中防偏斜困难、成本高等缺陷。
重庆川九建设有限责任公司瓮福大塘项目部因地制宜，最大限度利用现有的钻孔钻机设备,把垂直中深孔落矿阶段矿房法的掏槽经验推广应用在切割天井施工中。
二、工程概况
瓮福大塘矿三标段位于瓮安县玉华乡，地理位置优越，交通发达。
所开采的范围为矿段1130~1200标高10#+100~12#勘探线。
该矿段总矿量为403.47万吨。
综合品味21.16%。
矿体由两层矿组成，称为a层矿和b层矿，两层矿之间有一G夹层，均厚3.5米。
其中a层矿量为203万吨，品味24.99%;b层矿量为200.47万吨，品味19.67%。
年设计生产能力50万吨。
大塘矿地下开采
（老系统）三标段设计开采范围为：
12#-10#+100，由于北斗山磷矿越界开采，在1155b层矿12#-26米处已探明采空区，考虑安全因素，经过与业主、设计院沟通，确定实际可采范围为12-45#-10+100#，首采矿房的范围为12-45#-12-61#，首采矿房沿走向长度为16米，回采二号矿房的范围为12-125#-12-141#,
（由于现还没有建立起充填站，采用采16米留60米矿柱，“隔三米一”）首米矿房、回米二号矿房分为a层与b层，原有a层矿拉底巷道是沿着G夹层布置，在首采矿房b矿层的b1-b2沿走向长22米采高8米左右已形成采空区。
首采矿房自下而上分为1125分层；1155分层；1180分层和1200分层，其中1125-1155阶段垂高为30米，1155-1180阶段垂高为25米，1180-1200阶段垂高为20米。
（一）工程位置
首采矿房切割天井位于12-45#，b矿层顶板，各分层切割天井施工坐标分别为：
1155分层，x=2990714.430,y=439752.886，z=1155.421；1180分层，x=2990716.011，y=439746.244，z=1180.000；1200分层，x=2990716.664，y=439743.496，z=1197.550。
回采二号矿房切割天井位于12-125#，b层矿顶板，各分层切割天井施工坐标分别为：
1125分层，x=2990775.323，y=439799.520，z=1125；1155分层，x=2990776.849，y=439796.975，z=1155.421；1180分层，x=2990775.882，y=439789.983，z=1180；1200分层，x=2990781.824，y=439786.690，z=1197.550；
该工程地面对应位置无重要建筑，有一条瓮安-北斗山的主干道路通过，天井施工对地面没有影响。
（二）工程用途和服务年限
为了安全、高效的米出首米矿房、回米二号矿房中的矿石，必须要
掘进切割天井为各分层爆破掘进切割槽提供自由面，然后再根据设计采用下向扇形孔大量爆破采出矿石以达到预期设计的目的，因此其存在时间较为短暂。
（三）地质和水文地质简况
矿区大地构造位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区中偏东部自岩一高坪背斜。
褶皱总体呈北北东向展布，受某些边界条件的制约，在背斜的首尾端往发生偏转南而呈“S”形。
白岩一高坪背斜是控制瓮福磷矿矿层展布的主体褶皱，它由白岩背斜和咼坪背斜两个次级褶皱构造组成。
自岩背斜是一西缓东陡的不对称斜歪梭形倾伏褶曲，背斜中段的东翼为大塘矿段。
大塘矿段地下水虽然有四种补给方式，但主要还是大气补水为主，受大气补水的影响。
从现场来看，井下淋水较小，并且该矿段现开采范围还在地表之上，所以井下水通过井下水沟直接排出地表。
三、天井规格及质量标准
（一）天井规格
切割天井设计为正方形，边长2.00m,净断面4nl由于其作用主要是给即将开挖的切割槽提供自由面，提高切割槽爆破效率，所以存在时间比较短，因此采用裸巷。
（二）工程检验标准
严格遵照《矿山井巷施工及验收规范（GBJ213-90）、《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》（YBJ218-89）等规范、规程、标准执行，达到合格标准。
四、天井施工工艺及操作流程
（一）施工准备工作
⑴T-100钻机的安装与调试
在天井上联络巷中设计天井位置使用T-100型钻机钻凿钻孔。
将电缆、风水管与钻机相连以后，调试钻机，对钻杆进行各种倾角操作，看看是否正常，一切检查无误后方可开始钻孔。
先钻中心掏槽孔，掏槽孔位于天井横断面的几何中心位置。
见（图4-1）
⑵风水管的安装及照明
风水软管（内径分别为25mm13mr）绑扎在巷道两邦的锚杆上，使巷道两邦邦承担风水软管的重量。
另外还要在保证能正常施工的前提下
尽量使风水管不要阻碍人员的行走和移动，照明电压采用36v安全电压,
照明强度应能满足整个工作面的各个操作视角。
图4-1深孔爆破法掘进天井示意图
1-深孔钻机；2-钻机硐室；3天井；4掏槽孔；5周边孔；6装载机；7矿车
（一）施工方案
施工顺序各分层自下而上，先在1155分层采用T100凿岩台车自上而下钻垂直孔（钻孔直径90mm附孔眼布置平面图和装药联线示意图）：
然后再自下而上分层爆破，直至天井上下贯通。
然后依次在1180分层、
1200分层以同样的方法向下钻孔爆破。
直至整个首采矿房切割天井贯通。
工艺如下：
（1）凿岩。
验收凿岩硐室规格，要求底板平整无浮渣；按设计布孔,并投射到硐室顶板上；安装T-100型钻机；凿岩；验收炮孔的偏角、深度、数量等规格。
（2）爆破。
运送火工材料至切割天井硐室；进场后处理顶板浮石，排查安全隐患等；准备吊孔材料（水泥塞、铁丝、空口横棍），测量孔深;
吊孔；复测孔底高度，高度相差不大后开始按原设计填孔（如高度悬殊大，要改变原设计）；装药；联线；施工人员撤离到安全距离以外，敷设起爆网络；起爆。
（见图4-2）
图4-2装药结构图
1-4药包；5导爆索；6孔口横棍；7水泥塞；8孔底堵塞；9吊孔铁丝；10炮孔
（3）炮孔布置图如下图
表3-1天井掘进钻眼爆破参数表
炮眼名称
炮眼数目
孔距
（mm
炮眼深度
（m
炮眼倾角（°）
装药量
毫秒雷管段数
起爆顺序
每孔（/节）
每节药
（/kg
）
小计
（kg）
掏槽眼
1
21.5
90
50
0.9
45
1
I
辅助眼
4
1000
19
90
50
0.9
180
3
II
边眼
8
1000
18
90
40
0.9
288
5
合计
13
513
打眼完毕，爆破员在切割天井上装药联炮。
装药后，爆破工天井上
面联线，边敷设放炮母线。
将人员及设备等全部撤出到安全距离之外，然后向各分层以及可能被爆破冲击波影响的区域设置警戒，警戒后通知爆破员起爆。
爆破后，采用JBT52-2型局部通风机和$400胶质风筒向天井压入式通风，炮烟散尽后，待爆破员排查和处理盲炮或者瞎炮后，方可撤销现场警戒，设立安全标志等。
4、装岩
爆破的矿石落到1125分层底部斩沟，采用进口阿特拉斯铲运机1030
铲运矿石装入柴油运输车外运。
5、测量
以天井设计的中心坐标为准，打眼前必须经专门的侧量人员用全站仪把设计好的天井坐标测设到井巷内，保证天井中心至井帮的距离，然后按设计尺寸准确确定钻孔的位置，按设计孔距布置炮孔。
五、拉底堑沟与切割槽的施工工艺
（一）拉底堑沟施工工艺
首先测量与采矿技术员在1125b层矿拉底巷道实地放出回采二号矿房的具体位置，采矿作业队作好施工拉底堑沟的准备工作，施工时首先在1125b层矿拉底巷道回采二号矿房的具体位置向上挑顶2米，然后在向上施工扇形孔，施工边界一边至G夹层，一边至b矿层顶板界线，堑沟高度14米左右，试工最后形成一个倒梯形以便溜矿，见图5-1,图5-2。
图5-1拉底堑沟施工示意剖面图
图5-2拉底堑沟施工示意平面图
（二）切割槽施工工艺
首先测量与采矿技术员在1155、1180、1200b层矿凿岩巷道实地放出回采二号矿房切割槽的具体位置，（一边至b矿层切割天井的顶板处，一边至G夹层）采矿作业队作好施工各分层切割槽的准备工作，施工时在穿脉切割槽平巷中使用中深孔凿岩台车打下向垂直平行深孔，孔径①90mm,布孔参数
1.22.5m。
下向平行深孔主要用于槽区拉槽，以切割井为自由面自下而上进行拉槽爆破。
见图5-3,图5-4.
图5-3切割槽施工示意平面图
图5-4切割槽施工示意剖面图
六、辅助系统
（一）运输系统
矿石会落在1125分层预留的斩沟位置，大塘矿石采用柴油运输车外
运，经过铲运车进入装矿进路把矿石铲运到运输车上，通过井底1130运
输大巷进入1#盘区斜坡道，经辅助斜坡道运到地面。
（—）通风系统
施工所需风由地面压风站通过压风干管和支管送至工作面，再经风分器接向风钻、风动绞车和砼喷射机供风。
（
（三）供电
由一号变配电洞室380V低压屏馈出U3X6+1X6-1000型电缆向照明变压器（380/36）和砼喷射机供电，装载硐室、掘进、喷射砼工作面设置的白炽灯照明。
照明电压和信号电压均为36V,照明用BVR4m型聚氯乙烯绝缘软电线，信号电缆选用KVV4X2.5型，通信电缆选用HUVV-5<0.79型。
天井上、下硐室各装一部CB-2CI型隔爆磁石式电话机，以便上下通信联络。
照明线分别从上下中段运输巷接线，通信电缆由上运输巷敷设到下分层平巷硐室的信号室，联接上下硐室安装的两部直通电话。
（四）掘进通风
采用JBT52-2型局扇和葩00胶质风筒压入式通风。
（五）防尘供水
防尘水源来自中段防尘干管中水，向装载处洒水和向风钻凿岩供防尘水。
保证风钻防尘水压比风压低1kg/cm2左右。
七、主要施工设备和器材
表5-1主要施工设备和器材
序
号
设备器材名称
型号
单位
数量
备注
1
1030装载机
1030
台
1
2
柴油运输车
全柴
台
2
3
全站仪（Nikon）
DTM-452C
台
1
4
气压胶管（P=kg/mf）
①内=2.5
m
200
向风钻供风
5
输水胶管（P=kg/mf）
D内=13
m
200
防尘软管
6
信号电缆
KVV4X2.5
m
200
7
通信电缆
HUVV-5<0.79
m
400
8
照明电缆
BVR伙4
m
150
9
白炽灯泡
100V
只
60
10
T-100
380V
台
1
11
YU-90
380
台
1
八、施工组织及循环方式
劳动组织
1、工作制度
每天2班作业，每班8小时。
2、劳动定员
天井施工采用综合工作队组织形式，员工一专多能，本兼职并行
表6-1劳动定员表
序
号
工种
出勤人数
在册人数
备注
班出勤
日出勤
1
钻工兼
3
6
6
2
爆破工及爆破安全员
2
4
4
3
信号工
1
2
2
4
装载机司机
1
2
2
5
汽车司机
1
2
2
6
机电维修工
1
2
2
合计
9
18
18
施工组织为先钻孔，再爆破的方式。
因此工程的前期准备工作完成之
后，接着就开始每个分层的钻孔，为了满足钻爆平衡，在下面的水平开始装药爆破的同时就在上一分层钻孔。
九、工程质量的保证措施
1、实行质量负责制
项目经理对施工工程质量负总责，技术负责人负总抓的责任，井、队长对所施工的工程质量负责，班组长对本班组施工质量负责，员工对本人岗位工作质量负责。
2、执行质量标准化
全体施工人员上标准岗、干标准活，一切用数据说话。
3、强化质量检验工作
严格按质量标准动量具检查验收，上道工序质量不合格，不得转入
下道工序，上一班
质量不合格，下班不得继续施工，对不合格工程，必须立即整改，经检
验合格后，方可恢复施工。
4、运用经济手段，对工程质量实行重奖重罚。
5、强化质量意识，加大宣传教育力度。
十、技术安全措施
天井施工必须严格执行《矿山井巷工程施工及验收规程》（GBJ213-90）、《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》（YBJ218-89）和《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006有关规定。
结合本工程特点，特别强调以下技术安全重点工作，务必落实到位。
（一）防范钻机操作及钻孔事故
1、严格按照操作规程进行操作
1）钻机安装要平、稳、牢；
2）开孔定向要正，避免安装初偏角，加强测斜工作，做到每次钻孔要达到倾角标准；
3）开孔钻进工程中要勤检查，不使用弯曲钻杆，钻进0.6m后要检
查钻机的安装位置和立柱的钻直度，发现偏斜过大，应及时纠偏；
4）钻进应轻压慢钻；
5）注意观测，变层时要减压钻进；
6）使用导向钻杆，以减少钻杆摆动；
7）及时修磨钻头，更换磨损的不合格钻头；
2、每班接班时，必须详细检查工作场地顶板浮石（敲帮问顶），钻机各部件的连接装置、操纵杆装置、风水管接头以及声光信号及通信系统是否完善、牢固，发现问题，必须立即维修。
3、风水软管要用挂在巷道两邦，并且安装牢固，防止风水管因自重断裂坠下天井伤人。
上下风水管时，应先关闭风水阀，注意将软管理直，不得打圈。
接稳后方可打开阀门供风、供水。
凿眼完毕，应停供风水。
必要时要继续供风把炮眼吹干净。
4、铲运车司机必须集中精神，对一切不明信号都应视作停车信号，严防过卷、过放事故。
（二）防范天井冒顶片帮事故
1、人员乘车进出井必须做好登记，不得站车厢或者铲斗中。
2、每班接班后，钻工至天井工作面处，必须先敲帮问顶，站在安全地点
剔除活石。
如顶帮破碎，威胁人员安全，应采取支护措施（喷射砼应凝
固7天后方可恢复施工）。
3、人员进入工作面必须先清扫天井环形空间堆积的浮石。
此时，天井底严禁站人。
4、每次放炮后，必须详细检查天井与装载硐室的连接口岩石稳固情况，发现问题，应立即采取锚、喷措施。
严禁站立在装载机升举的铲斗上提出岩石。
5、严禁人员直接进入装矿硐室装矿或扒渣。
装载机司机也不得进入天井正下方，只准在渣堆外缘操作铲装。
（三）预防爆破伤害事故
1、严格执行爆破器材管、领、用、退制度，坚持定额发放、按需使用、
剩余退库的办法，严防丢失。
2、爆破工携带零散炸药、导爆管雷管必须用专用的木制背箱存放，不得混放，并加锁，钥匙由爆破工随身携带。
不得在雷管箱内存放钻头、工具等杂物。
下班后，爆破工应将药、管箱交专存处，不得带到宿舍。
3、在井筒内运送爆破器材时，雷管与炸药必须分开运送。
4、禁止用柴油车运送雷管。
5、爆破器材必须放置在顶帮稳固的地点。
6、爆破工装配起爆药卷必须在安全地点进行；不准手抓管体从成束的导爆管中硬拽抽取；应用竹（木）锥在起爆药卷平端中心扎眼，然后将雷管全长插入药卷内。
7、应用木炮棍装药，最初填塞炮泥时不得猛捣。
&装配起爆药卷和装药时，严禁烟火。
爆破装药用电灯照明时，在离爆破器材20m以外可装220V的照明灯，在作业现场使用的照明电压不得高于36V。
9、起爆器钥匙由爆破工随身携带。
爆破网络敷设完毕，由组长清点人员下达爆破命令，爆破工亲自联接母线，以发炮器发火点燃起爆雷管。
10、爆破时。
避炮点距上下联络巷开门点不得少于50m
11、爆破前，组长必须指定专人设立警戒，严防人员误入。
爆破警戒必须做到“三保险”（没人、挂牌、拉绳）并吹口哨。
响炮后检组长发出接触警报的指令，岗哨方可撤离。
12、爆破后、经通风吹散炮烟、等待时间超过15分钟，由组长和爆破工先行入内检查，确认无险情后，其他人员方可入内工作。
13、如果出现瞎炮，应按以下规定处理
1）经检查确认起爆网络完好时，可重新起爆。
2）可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于300mm为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物。
3）、可用木、竹或其它不产生火花的材料制成工具，轻轻的将炮孔
内的填塞物掏出，用药包诱爆。
4）发现盲炮后，应在组长的知道下由爆破工按规定的方法当即处理，
并将与处理拒爆无关的人员撤离到安全地点待命。
盲炮未处理完毕，严禁在工作面进行与处理盲炮无关的工作。
5）盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况
（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和
处理意见）在现场向下班交接清楚，由下一班继续处理。
6）处理盲炮的炮孔爆炸后，爆破工应详细检查爆落的岩石，收集未
爆的雷管和残药，下班后交回炸药库。
（四）防范运输事故
1、运输车必须完好，制动要灵敏可靠；
2、装载机装载时，周围严禁站人。
装载机停车时，铲斗应下放落到底板,不得在升举的铲斗下站人。
3、运输车、装载机倒车应在调车场内进行，并设专人指挥。
4、运输车驶过弯道经过交岔点或遇行人时应鸣笛并减速。
5、机车遇行人时应主动避让，不得与行人抢道。
6、每台车必须配有灭火器。
7、装载地点必须由良好的照明。
（五）防范触电事故
1、所有电器设备必须可靠的接地；
2、电缆、电线必须绝缘良好，发现破损必须立即修复；
3、线、缆应悬挂整齐，不得置于底板或积水处。
胶带绑扎接头不得置于淋水处。
4、严禁带电搬迁电气设备。
十^一、小结
切割天井的施工是采矿爆破中最为关键的工序之一，因为它直接关系着后来的切割槽爆破以及矿房大规模爆破的成败，切割天井成功完成时保障，因此，应该加以足够的重视，不断探索和学习切割天井的爆破技术，以科技创新加实践操作，不断降低其成本，提高爆破效率，这样才能顺利的完成矿山的年计划开采量，不断创造价值。
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