马城铁矿万米主斜坡道全线贯通
近日,马城铁矿-600米水平下行与-840米水平上行主斜坡道双硐汇合,顺利实现了主斜坡道上下部采区的全线贯通。
主斜坡道概况
主斜坡道作为沟通地表与采场的关键通道以及地采矿山系统的安全通道,承担着部分人员通勤、大型设备及大宗物资输送、应急疏散等重要功能。
2018年4月时的主斜坡道
马城铁矿主斜坡道硐口设计标高17.3米,全长10405米,服务最低水平-930米。自2018年开工建设以来,巷道建设过程中一直伴随着双向同步推进精准贯通难、硐室空间较小运输会车难、叠加软弱破碎地质治水难等多种技术瓶颈。为确保工程建设顺稳推进,五年来,广大工程建设者栉风沐雨、砥砺前行,牢牢把握技术攻关这一致胜法宝,不断克难前行、聚力攻坚,通过大量开展科学计算、数据分析和模型优化,围绕“测量、物探、钻探、注浆、掘进、支护、通风”等井巷建设关键工序深入开展课题研究,并在推进过程中不断探索总结,形成了一套适合马城铁矿实际的科学、先进、完备的主斜坡道设计、施工及监测方案,为工程持续向前推进打下了坚实基础。
主斜坡道内景
特殊法设计
工程建设期间,主斜坡道地表至-120.6m 水平为第四系覆盖层及风化岩石层,厚度大且赋存强含水层。为克服地表水影响,综合考虑经济性、安全性,马城铁矿大胆尝试打破常规设计,按照综合分析、全要素统筹的思路,提出选用最适宜的马蹄形巷道断面以确保井壁安全性,有效阻隔了地下水,保障掘进安全、进度可控。
在此基础上,建立地层模型分析,选在基岩地层最高点位置进入基岩,借助“双层井壁结构施工”方法,将井壁支护厚度分阶段设计划分为8个梯度,全力压减冻结法施工长度,以实现在确保安全的前提下,最大限度减少第四系穿越长度和工程费用。
特殊法施工
斜坡道掘进期间,先后运用了明硐砌筑、明槽开挖、冻结法等多种施工方法,其中冻结施工作为目前行业先进的技术工艺,国内外可供借鉴的经验匮乏。在斜坡道冻结段作业时,为克服穿越卵砾石层可能造成的潜在问题,马城铁矿先后联系多家国内科研院所、高校、设计及施工单位反复研讨、论证,在过程中运用异径冻结技术,控制冻结强度,实现了“糖心”结构,在保证冻结效果的同时,降低了掘砌施工难度。
施工所用模板台车
掘砌施工期间,采用机械一体化“流水线”式施工工艺,工序衔接高度协调,引入煤矿设备综掘机分台阶开挖,渣石经皮带直接输送地表,掘进作业实现连续、高效、少人。过程中,研发整体液压模板台车,创新实现斜井内外壁全断面6米整体浇筑、一次成型,降低了出水风险;开辟了迎头掘进、外壁浇筑、内壁浇筑同步的“三个平行”施工组织模式,大幅提升了施工效率,为国内同行业提供了借鉴。
自制一种喷浆厚度检测仪
技术创新成果
面对地层条件和施工长度等不利因素叠加影响,主斜坡道施工穿越了多种复杂地层环境,马城铁矿不断主动加压,落实全程管控,全力做好井巷与地表统筹协调,学习借鉴国内外领先技术并发挥内部协同优势,着力开展技术攻坚,破解各种建设难题,为后期开采提供更安全、更便捷、更高效的生产通道打牢基础。
在开发建立井下红绿灯交通智能管控系统、智能通风管控系统的基础上,继续与科研院校开展深度合作,建立实施主斜坡道监测系统,埋设监测传感器240个,实时监控主斜坡道应力变化,为工程施工、安全生产保驾护航。
主斜坡道建设以来,马城铁矿已形成并应用了《一种混凝土运输垂直下料方法》《一种斜坡道黏土层施工方法》《底拱一体架设技术》《冻结斜井掘砌新型机械化作业线技术》等专利技术4项,并被上海大世界基尼斯总部认定为斜井井筒冻结法施工长度之最。
功成不必在我,功成必定有我!只要我们保持战略定力、锚定奋斗目标,心往一处想,劲往一处使,就一定能一步一个脚印把宏伟蓝图变为现实。(来源:马城铁矿)