新城金矿改扩建工程斜坡道设计与施工.pdf

o z 文一。 己 厶 22 法／ 埠 黄金 第 l 6卷 新城金 矿改 扩建 工 程斜 坡 道设计与 施工 T 矗 7 1 D 膨， ； 毒 皇 岛 冶 金 设 计 研 究 琬 J o ， r 新城金矿改扩建工程是“ 八五 期间国家 重点建设项 目之 一。设计采用上下分 医开采 方式 ， 以 一2 8 0 m 中段为界将矿 山分成两 个采 区同时进行 生产 ， 上采 区保持原 有生产 能力 不变 ， 下采医为新增生产能力。 为了适应改扩 建规模的要求 ， 设计选 用了包括喾岩、 出矿及 辅助 车辆 在 内的 2 4台套 国外进 口无 轨采掘 运输设备， 详见表。_采用机械化充填采矿法， 主竖井和辅助斜坡道联苔两弄磊 西 1。 古日扯 竹谐 幸c厝 原南风井 3 4 人行井 5 、 』 0 、 』 ][ I ／／ _ _ j I ．．．．一 _ J L 一 3 0 弓 1r -5 0 7 0 靼 l 0 5 l l 2 0 一 一1 r5 ； 一 l l [ 5 ] ’ 一 】 2 8 O 、 名 毫 ， ， j 一 ， ／ 2 呈} ／∥ ， ， S 8 0 一 口 日 j1 F - 。 _ 一 二 ] 臼 ．一 r ≥ 一 4 30 ， s _ 。 ， 二 - 一 多 霞 、 _、 、 I I V j r 5 3 0 、 至 } 多 I I 一一 I 5 8 0 l √ ／ ／ ， ， 毒 薯 蛛 越I 坶 氍 田 洼 - 卜一 矿石 蕾井2 一 岩石澹 井3 一厦 主辩 井 由于采用 了大量无 轨设备 ， 如 何将这 些 设备送入井下， 这是一个很重要的问题 。 设计 曾考虑了两个方案来解决无轨设备的入坑问 题 。 一 是利用竖井将无轨设备解体后降到井 下 一I 4 5 m 中段 ， 经组装后沿采准斜坡道进入 采 场 } 二 是将矿 山原 有 的 一条 惯 角为 3 0 的 人行井捌大断面 ， 用慢动绞车将无轨设备 由 ● 一原一辩井5 一北风井6 一主斜井7 一风井 地面下放到 一1 4 5 m中段。 上述两方案虽然节 省了部分工程量， 但也给生产带来了诸多不 便． 前者把无轨设备解体再组装起来t 除工艺 繁琐外， 还大大降低了进口设备的可靠性， 很 难保证生产中的正常使用 l 后者因原有斜井 倾角偏大 ， 下放无轨设备在安全上没有保障。 而 且 上述方 案大大 束缚 了无 轨设 备 的 灵 活 性 。 维普资讯 第 l 6 卷1 9 9 5 年第 5期 无轨采担运输设备衰 喜积 功事 外蓐 尺寸 mm 最 小半 径 最大建 度 设备 名 许 设备 型号 m 0 k W 长 宽 高 C ra m k m／ h 铲避 机 HS Tl m 7 5 4 0 5 2 8 Z l 2 l 9 1 5 6 4 1 1 5 9 l 2 铲避 机 TO r O T 2 5 0 B D 2 ． 4 0 l 0 2 7 佰 O 2 1 0 0 2 2 0 0 2 6 9 5 2 1 穰压营岩台车 Me c u w--1 ‘ 2 8 9 6 0 0 1 4 0 0 1 9 2 0 5 5 0 0 l 0 幢扦台车 P l u I n--1 7 6 0 l 1 2 8 6 1 9 0 0 2 2 5 0 2 6 5 0 7 ■毛台车 P T 一5 0 4 2 6 6 0 0 1 6 4 0 2 3 0 0 2 6 0 0 1 2 坑内卡车 Mr 一4 l 9 5 0 6 ． 7 0 l 0 2 6 9 6 0 1 9 0 5 2 0 8 3 5 1 1 5 2 7 人车材料车 f 1 I l I ．咖0 v 苜 6 0 0 6 o 2 0 l 8 0 o 2 0 0 0 3 t 6 0 2 5 为了充分发挥无轨 设备机动灵 活、 高效 优势， 设计确定斜坡道从地表直通改扩建工 程最低点的一3 8 0 m中段， 全长 2 9 7 9 ． 7 m。该 斜坡道既是采准斜坡道， 作为井下各 中段 、 分 段 、 采场 阔无轨设 备的联络通道 } 同时又起副 井信用， 作为无轨设备出入地表及井下部分 人员 、 设备 、 材料的运输通道 ， 见图 2 。 一 、斜坡道的布置 围 2 斜坡道平面布曩曲 斜坡道的总体布置应首先满足采矿工艺 的要求 ， 同时需要考虑矿体赋存条件， 岩体的 稳固程度、 工业厂区的总体布局、 生产运行的 安全及方便， 施工方法等。 1 ． 斜坡道的位置确定 新城金矿属于破碎带蚀变岩 氇矿床 ， 上 盘为黄魄绢英岩质碎裂岩， 稳固性较差， 不宣 布置井善工程。下盘为黑云母化或似斑状花 岗闪长岩， f 8 ～1 0 ． 稳固性较好， 巷道一般 不需支护。根据矿床地质特点及开拓工艺要 求． 辩坡道布置在矿体下盘。 2 ． 斜坡道形式进择 维普资讯 2 4 黄金 斜坡遭一般分为螺旋式和折返式两种。 螺 旋式斜 坡道 虽然具 有节 省工程 量、 布 置灵 活等特 点， 但因螺旋式斜坡道的视野有限 ， 道 路 自始 至终都 处在拐 弯状 态 ， 内外侧坡 度不 同 ， 不 利于设备和遭路的维修保养 ， 行车安全 性差．折返式斜坡道比较平直、 弯道少、 视野 好 ， 可提高运行 的安全性 ， 并且有利于设 备和 遭路 的维修 保养 。鉴 于新城金 矿斜坡道 除作 为采准斜坡道 外 ， 还 担 负井下人 员 、 设 备、 材 料的运输任务 ， 行车较频繁 ， 故采用折返式斜 坡道 ． 3 ． 斜坡道硐 口的选择 新 城金矿地 表为平 地 ， 不具 备利用 山坡 开 口的条件 。 根 据斜坡道的总体布置 ， 兼顾地 面 工业厂 区的总 图布局 ， 将斜坡遭 硐 口布置 在工业 厂区的东南侧 。为 防止地表水流入 井 下 ， 斜坡道 口有一段 1 ． 8 的上 坡 与斜 坡道 硐口外道路坡度一致 。 d ． 斜坡道与矿体保持 合理 的距离 斜坡道距矿体太远 ， 中间联络道增 长 ， 浪 费工程量 ； 反 之 ， 则容易 与其 它工程 相干 扰 ， 特别是在 矿体 边界 发生变化时尤为不利 。新 城金矿采 用下 盘脉 外采准形 式 ， 中、 分段巷道 布置在距 矿体下 盘 ， 与矿体水平 距离 2 0 r n左 右， 斜坡道与中、 分段巷道间距为 l O ～1 5 r n ， 即斜坡道与矿体 间距 3 0 3 5 m。 5 ． 斜坡道错车道 的设置 单线行车 的斜 坡道 内 ， 为保证行车安全 ， 需设置错车道 。 错车道形 式通常有三种 ， 见图 3 。 1 平行双车道式 其特点是错车方便 ， 但 巷道 断 面 较大 ， 对 围岩 要求 严 ， 车辆 不 能 调 头 ； 2 斜交 式错 车遭 ； 工程 量小 ， 跨度小 ， 但 只能单 向错 车 ， 车辆调 头困难 I 3 直交式 错 车道； 该形式的错车道既能满足车辆运行时 的错 车 、 调 头 要求 ， 又 可作 为施 工 中转 载短 巷 ， 可节 省部分 技措工程 。根据设 计规 范要 求 ， 兼顾 施工 中装车 方便 ， 错 车道 间距为 1 5 0 2 0 0 m。 一1 4 5 m 以下的斜 坡道不再 设置专 用的错 车道 ， 而是 利用斜 坡道的 中段联 络道 兼作错 车道 。 平行疆车谨式 b 斟交式 c 直交式 二 、 斜坡道规格 圈 3 钳车 道三种 布置形 式 为主要 依据 ， 其它设备 因运行频 率低 ， 以其能 够安全通过对断面进行校核 ， 见圈 4 。 1 ． 斜坡道断 面 斜坡道设计断面的大小直接影响斜坡道 的开凿量和工程造价 ， 也涉及到运行车辆和 行人的安全， 同时还应满足管线架设、 通风、 排 水等要求 。 目前国内尚无统一的计算公式 ， 各 矿斜 坡道 的规 格也 相差 较大 。新城金矿 斜 坡道 断面设 计是 根据 冶金矿 山安全规程 的 有关 规 定 ， 参照 国 内外 有关矿 山斜坡 道经 验 设计 的 。 在确定斜坡道断面时 ， 以经常在 斜坡 遭 内运行 的坑内卡车 、 人车 、 材 料车和铲运 机 ； l r I 4 u 二 ． l 2 _ 、 ＼ 、 ／ 1 暑 鲁 { 业 豳 瞬 卜 r 0 囝 d 斜坡道断面围 维普资讯 第 1 6 卷1 9 9 5 年第 5 期 2 5 2 ． 斜敏道敏度 新城金 矿 为辅助斜 坡道 ， 根据无 轨设 备 的性能及规格要求， 确定斜坡道直线段坡度 为 1 7 ％， 错车段、 弯道及斜坡道与中段交叉 处为 5 ， 斜坡道的平均坡度为 1 4 ． 1 3 ． 斜敏道弯道 斜坡道弯道设计需根据无轨设备 的技 术 规格、 运行频率、 行车速度及路面的结构质量 确定 ． t r 弯道半径 R v 而 - 1 3 6 m， 选取 R一 1 5 m． 式 中 l V 行车速度 k in／ h } 道路横 向坡度 ； 横向推力系数 ． 设计选取弯道超高横坡为 5 ， 弯道加 宽 值为 4 0 0 ra m， 直线段与弯道 间设 缓和嚣 4 m 。 d ． 斜坡道路面 新城金矿斜坡道路面原设计采用混凝土 路面 ．由于混凝土用量较大， 造价高、 施工期 长， 路面旖工与生产相互矛盾 ， 故将挽凝土路 面改为级配碎石路面， 见图 5 。通过使用采 看 ， 只要加强路面的管理与维护， 使用效果良 好 。 运 巷 ． 行 避 由 心 鱼 函2 - ,5 ％ 线 线 2 l l I 3 2 0 0 囤 5 碎石 路面 圉 技术蔓求- 1 面屠耳 和～7 啊 l l l n ． 粒蛊 2 0 4 0 m a n - 2 ． 基层覃 1 4 0 m m， 拉麈 4 0 6 0 m m和 6 0 ～8 0 I 『 I m． 三 、 斜坡道施工 新 城金矿斜坡道是改扩建工 程中l挎关键 项 目之一 。工程量大 ， 全长 3 3 0 2 m 其 中干线 长 2 9 7 9 ． 7 m ， 开 凿 量 5 0 2 4 2 m’ ， 混 凝土 用量 为 3 4 3 0 m ， 铺 设 级配碎 石路 面 2 2 6 7 m ； 施工 期短 ， 施 工难 度大 。为确保施工质量 ， 缩短工 期， 降低工程造价， 建设单位采用工程招标形 式来确 定施工 单位 ， 最后 武警黄 金 十七支 队 中标承担斜坡道的施工任务。 】 ． 主 要施工 设备 凿岩设 备为 7 6 5 5型气腿式 誉岩 机 ； 装运 设备为 S T - 5 B型柴油铲运机 配 M T 一 4 1 3 3 0 型 坑 内 卡 车 ； 辅 助 车 辆 为 U T - 4 5塑 服 务 车 运送人员 、 材料 。 2 ． 施 工顺 序 斜坡道施工 采用 自上而下 的施工 方式。 3 ’ 劳动组织 斜 坡道 旖工采用 四班 耐 作业形 式 ， 地 表辅助 人员采用“ 三班” 制作 业． 人员编制 1 { 人左右 。 4 ． 表土施工 表 土 段 开挖 采 用 铲 运机 一次性 开 挖 立 槽 ，斜 长 4 0 ．5 7 4 m， 垂 高 6 ．6 m， 土 方 量 6 S n 。 。当铲运机铲取有 困难 时 ， 用铁锹和铁 镐配合， 人工修两帮． 尽量步破坏两帮， 确保 施工 安全 。当立槽 加深后 ， 视顶板岩层情况 ， 改为短掘短砌暗硐施工方案} 进入强风化岩 段 采l甩光面爆破或松动爆破施工 ， 人工修复 璜饭和巷道两帮。临时支护采用横掉和斜撑 法支护 ． 硐 口段永久支护设计为 5 0 0 ra m卑钢 筋 馄凝止 支护 ， 采用 地表 搅拌 ． 铲运 机 避料 ， 劳下凡工土料， 金属拱架金属模扳， 整体混凝 土冼注 r 一 正常 基岩段施 工 ． 采用光面爆破技术施工， 凿岩采用 7 6 5 5 塑气穰式凿岩机。 因斜坡道断面较大． 采用二 墩膏赭摆破旌工。 首先打起拱城以下炮孔， 爆 破霸孽碹作业打上部炮孔 ， 一个掌子面通常 布量 2 ～3 台凿岩机同时作业。 爆破果用火雷 瞥制难非电导爆管， 2 号岩石炸药。 、 { 圭 I 碴 采用 S T - S B铲运机 配 辱 一 4 1 3 - 3 0 塑坑内卡车联合运转 。掌子面能毛石用铲运 机 燧至赭 车道 或中段交叉 点处 ， 装 在坑 内卡 车上运至地表堆场。根据施工过程 中揭露岩 维普资讯 一2 2 6 苗 老筠，， 第 1 6 卷1 9 9 5 5 期 黄金 第 卷 年第期 凿岩台车主电机不能起动原因及对策探讨 堕坠 山东 省新城 垒矿 山东省新城金矿采掘二队 1 9 9 4 年引进 瑞典阿特拉斯公司生产的 B 2 5 1 凿岩台车 ， 主 电动机在 井下 几次试 车均 不能起动 ， 影 响了 采掘作业的进度 。 一 、主电动机不能起动 的原因 三相异步 鼠笼 电机传统的起动方法有直 接起动和降压起动两种。 此 凿 岩 台车 主 电机 系 三相 异 步 鼠笼 电 机， 采用直接起动方式， 在井下不能直接起动 的原 因有三个方 面 1 ． 变压器容量小 ， 不能满足电机直接起 动的经验公式 ． - r ， 邮 ／ 玉 e ≤3 ／ 4 S ／ 4 P e 式中 I q 电机的起动电流 ， 本处为 4 0 0 AI 1 e 电机的额定 电流 ， 本 处为 7 机 P e 一 ⋯ 电机的额定功率， 本处为 3 7 k W} S⋯交 压器额定容量 ， 本 处为 2 0 0 k VA。 2 ． 线路长， 阻抗大， 起动时电压降较大。 3 ． 电机 重载起动 ， 负载 要求的起 动 转矩 较大 。 由于 以上原 因 ， 使 电机起 动时 的端 电压 仅为 3 1 0 V， 造成 电机的起动转矩小于负载转 矩 ， 所以 不能直接起动 。 如果 采用降压起 动， 由于转矩 随 电压平 方减小 ， 本 电机属 于重 载起动 ， 故绝不可能起 石的具体情况， 采用不同的支护方法， 以喷射 混 凝土为 主， 辅以砂浆锚杆支护 。 6 ． 通风 长距离独头斜坡道通风是困扰斜坡道麓 工的难 鹰 。采用 如下办法 解决旄工中的通风 问题 。 1 3 0 0 m 以内通 风 ， 采甩 4 6 0 0 m m 玻 璃 锕 或铁 l皮 风 筒 抽 出 式 通 风， J F - 6 2型 2 8 k W 风机 1台 f 2 3 0 O ～6 0 0 m段通 风 ， 采 用抽 压 混合 式通 风 ， J F 一 6 2型 2 8 k W 、 J F - 6 l 型 1 4 k W 风机 各 1台} 3 对 6 0 0 m 以外 的 至 一1 4 5 m 中段 间 ． 通 风 长度 约 1 2 2 0 m， 采 用 4 6 0 0 、 d 5 0 0 m m双风筒抽出式通风， 将 1台 4 ． 7 2 ． 1 1型 7 5 k W 离心式风机安装在斜坡遭 上帮预留的通风 出口处， 中间辅以局扇 间碡 串联通风} d 当斜坡遭掘至 一1 4 5 m 中段与 矿山原有平巷贯通后， 通风效果大为改善， 特 别是当斜坡道掘至一1 6 0 m标高处， 斜坡道位 于矿 山回风 井下侧 1 0 m左右 ， 经 甲乙丙三方 商定 ， 采用 斜巷 将斜 坡道与 矿 山回风 井联接 起来渖} 坡道通风得以彻底解决。 从此以下的 斜坡道通风， 采用局扇风筒将斜坡遭内污风 引至矿山 回风井排 出地表 。 7 ． 碎石路面的铺设 如图 5 所示， 斜坡道路面分两层 基层厚 1 4 0 mm． 采用粒径为 4 0 6 0和 6 0 8 0 m m 的 粗石子 I 面层厚 3 0 7 0 mm． 采用粒径 为 2 0 ～ d O 岫m的 细石子 。铺设前 需将 斜坡道底 扳清 理到设计标高， 两侧墙根也要求清理到位。 铺 设路面时， 采用白下而上的施工顺序。 路面铺 完看 ， 带 将路 面压实 。在今 后生产时 ， 需加强 斜坡道路面的维护保养工作 。 四、 结语 新城 金 矿斜 坡遭 工程 白 1 9 9 0年 1月 1 日开工 ， 到 1 9 9 3年 l 2月 3 l自竣工交 付使 用 ， 历时 4年 。在甲 乙丙三方密切配合下 ， 按 时保质保量完成了施工任务， 经上级质量监 瞽部 门检查验 收 ， 被评为优 良工程 。 编辑 崔岱 维普资讯