一種超深井井底粉礦回收豎井及其快速施工支護方法與流程
2023-05-30 17:11:01 2
本發明屬於粉礦回收工程施工技術領域，具體地說，涉及一種超深井井底粉礦回收豎井及其快速施工支護方法。
背景技術：
豎井箕鬥提升存在礦石和粉礦撒落問題，經過多年的實踐證明，儘管在設計上採取相應的技術措施，生產上加強管理，也只能減少粉礦的撒落量，不能避免粉礦撒落現象的發生。粉礦回收方式需與礦山開拓方式相結合，目前有副井回收、斜井回收與小豎井回收三種粉礦回收方式。豎井回收方式具有工程量小，工期短等特點，適用於設有尾繩和鋼罐道的豎井。然而由於超深部環境帶來的高應力、高圍壓、高地溫等因素，並由此引發的巖爆、水災害等不利條件，往往在施工粉礦回收系統時會出現井壁片幫、垮塌等事故，並影響後期安全穩定運行，因此，亟待提供一種適應於該特殊環境下可快速進行安全施工的粉礦回收豎井。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提出一種超深井井底粉礦回收豎井及其快速施工支護方法，使用襯板作為圍巖前期的臨時支護措施，併兼做後期混凝土澆築模板，其適用於超深部、富水、惡劣地質條件下圍巖快速安全施工，避免施工粉礦回收系統時出現井壁片幫、垮塌等事故，影響到後期施工的安全穩定運行。
為了解決上述問題，本發明所採用的技術方案：
所述的超深井井底粉礦回收豎井包括襯板1、焊釘2、圍巖3、混凝土支護層4，所述的圍巖3的內部設置有襯板1，焊釘2均勻交錯設置在襯板1的外壁上，襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙，襯板1與圍巖3之間的間隙中澆築有混凝土支護層4。
作為優選，所述的焊釘2與襯板1採用焊接的方式進行連接。
作為優選，所述的圍巖3預留有厚度為h2=0～50mm的欠挖層，焊釘2的長度L與混凝土支護層4的厚度D的關係為D=L+h1+h2，其中，h1=30～50mm，為規範要求的混凝土保護層。
以上記載的超深井井底粉礦回收豎井的快速施工支護方法，包括以下步驟：
步驟1：鑽井
採用天井鑽機5快速豎直掘進，實現粉礦回收豎井圍巖的成型；
步驟2：支護
在步驟1中豎直掘進成型的圍巖3內部支護襯板1作為圍巖3的臨時保護措施，襯板1由下而上分段進行安裝，相鄰襯板1之間採用焊接的方式進行連接；支護時，襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙；
步驟3：澆築
在襯板1與圍巖3之間預留的澆築間隙中澆築混凝土，使混凝土漿液凝固與襯板1上的焊釘2以及圍巖3的內壁形成一體結構，實現對襯板1的固定，使襯板1作為圍巖3的永久支護措施；
步驟4：防腐處理
混凝土澆築結束後3天內對襯板1進行防腐處理，採用刷漆的方式實現襯板1的防腐處理，避免襯板1與超深井內潮溼的空氣接觸生鏽腐蝕。
本發明的有益效果：
本發明使用襯板作為圍巖前期的臨時保護措施，併兼做後期混凝土澆築模板，可以實現對井壁進行快速支護，改善作業環境，增強支護體強度，確保圍巖穩定運行。
附圖說明
圖 1 為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明天井鑽機快速施工粉礦回收豎井示意簡圖。
圖中，1-襯板、2-焊釘、3-圍巖、4-混凝土支護層、5-天井鑽機。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
所述的超深井井底粉礦回收豎井包括襯板1、焊釘2、圍巖3、混凝土支護層4，所述的圍巖3的內部設置有襯板1，焊釘2均勻交錯設置在襯板1的外壁上，焊釘2與襯板1採用焊接的方式進行連接；襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙，襯板1與圍巖3之間的間隙中澆築有混凝土支護層4；當圍巖3出現欠挖h2時，所述的焊釘2的長度L與混凝土支護層4的厚度D的關係為D=L+h1，預留欠挖厚度h2是為了確保圍巖3出現欠挖時，焊釘2仍然有規範要求的混凝土保護層厚度h1，確保超深井井底粉礦回收豎井的支護強度。
以上記載的超深井井底粉礦回收豎井的快速施工支護方法，包括以下步驟：
步驟1：鑽井
採用天井鑽機5快速豎直掘進，實現粉礦回收豎井圍巖的成型；
步驟2：支護
在步驟1中豎直掘進成型的圍巖3內部支護襯板1作為圍巖3的臨時保護措施，襯板1由下而上分段進行安裝，相鄰襯板1之間採用焊接的方式進行連接；支護時，襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙；
步驟3：澆築
在襯板1與圍巖3之間預留的澆築間隙中澆築混凝土，使混凝土漿液凝固與襯板1上的焊釘2以及圍巖3的內壁形成一體結構，實現對襯板1的固定，使襯板1作為圍巖3的永久支護措施；
步驟4：防腐處理
混凝土澆築結束後3天內對襯板1進行防腐處理，採用刷漆的方式實現襯板1的防腐處理，避免襯板1與超深井內潮溼的空氣接觸生鏽腐蝕。
實施例2
所述的超深井井底粉礦回收豎井包括襯板1、焊釘2、圍巖3、混凝土支護層4，所述的圍巖3的內部設置有襯板1，焊釘2均勻交錯設置在襯板1的外壁上，焊釘2與襯板1採用焊接的方式進行連接；襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙，襯板1與圍巖3之間的間隙中澆築有混凝土支護層4。當圍巖3未出現欠挖時，所述的焊釘2的長度L與混凝土支護層4的厚度D的關係為D=L+h1+h2，擴大了混凝土支護層4的厚度，以增強超深井井底粉礦回收豎井的支護強度，確保圍巖3能夠穩定工作，保證粉礦回收工作的穩定運行。
以上記載的超深井井底粉礦回收豎井的快速施工支護方法，包括以下步驟：
步驟1：鑽井
採用天井鑽機5快速豎直掘進，實現粉礦回收豎井圍巖的成型；
步驟2：支護
在步驟1中豎直掘進成型的圍巖3內部支護襯板1作為圍巖3的臨時保護措施，襯板1由下而上分段進行安裝，相鄰襯板1之間採用焊接的方式進行連接；支護時，襯板1與圍巖3之間留有澆築間隙；
步驟3：澆築
在襯板1與圍巖3之間預留的澆築間隙中澆築混凝土，使混凝土漿液凝固與襯板1上的焊釘2以及圍巖3的內壁形成一體結構，實現對襯板1的固定，使襯板1作為圍巖3的永久支護措施；
步驟4：防腐處理
混凝土澆築結束後3天內對襯板1進行防腐處理，採用刷漆的方式實現襯板1的防腐處理，避免襯板1與超深井內潮溼的空氣接觸生鏽腐蝕。
本發明的工作原理：圍巖3採用天井鑽機快速掘進形成，圍巖3掘進結束後，立即沿圍巖3內壁固定襯板1，以快速形成臨時保護措施，並在襯板1上採用螺柱焊接焊釘，襯板1與圍巖3之間預留混凝土澆築間隙；襯板1完全固定結束後，立即進行混凝土澆築，以形成混凝土井壁進行永久支護，混凝土澆筑後使襯板1、焊釘2以及混凝土支護層4形成一個整體，形成圍巖3的永久支護層；混凝土澆築結束後3天內對襯板1進行防腐處理，避免襯板1與超深井內潮溼的空氣接觸生鏽腐蝕。
最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的範圍。