近年來，隨著礦山行業(yè)的發(fā)展，人們對安全文明施工、環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，特別是安全防范、法律、法規(guī)意識的增強(qiáng)，在礦井工程施工中對安全要求也在隨之提高，安全在第一位置。另外，在市場經(jīng)濟(jì)的沖擊下，工期也在大幅度縮短，一條40m深的豎井工期要求15天，傳統(tǒng)人工導(dǎo)井法施工很難在如此短的時(shí)間內(nèi)完成。反井鉆機(jī)導(dǎo)井法施工不需要施工人員至開挖面施工，提高了豎井、斜井施工的安全性，保證了施工人員的生命安全，具有良好的社會安全效益，且施工作業(yè)人員配置較少，減少豎、斜井的施工難度，從而有效地提高施工效益。
招金地勘依托43年的鉆探行業(yè)優(yōu)勢，于2017年成立山東招金金泰工程有限公司，專門從事反井鉆進(jìn)工程，目前公司依托國內(nèi)四大黃金集團(tuán)之一的招金集團(tuán)，輻射國內(nèi)反井市場，一項(xiàng)項(xiàng)反井工程的成功施工，推動了公司在國內(nèi)反井行業(yè)穩(wěn)步扎根。
迎難而上：
挑戰(zhàn)井徑4.0m超深豎井
在國內(nèi)有色礦山工程領(lǐng)域，直徑4米的通風(fēng)井并不多見。招金礦業(yè)夏甸金礦深部專用進(jìn)風(fēng)井施工工程為盲豎井施工工程，井口標(biāo)高為-652米水平，井底標(biāo)高為-1020米水平，設(shè)計(jì)直徑4米，井深368米，工程量4622立方米，施工區(qū)域巖石強(qiáng)度f＞12，地質(zhì)情況復(fù)雜，鉆孔的偏斜度必須控制在每100米小于1度，并且井下施工具有高溫高濕、作業(yè)空間受限等特點(diǎn)，是公司承攬大型反井工程中難度較大的一條，做為招金集團(tuán)重點(diǎn)的科研項(xiàng)目，受到各方的密切關(guān)注。
夏甸金礦主體礦井已超過1000米，井下通風(fēng)需要不斷完善。為制定出全面完善反井施工方案，反井項(xiàng)目部組織精英骨干人員，協(xié)同業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等單位翻看研究了該礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造資料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際和以往工程施工經(jīng)驗(yàn)，積極探索、集思廣益，不斷比選、改進(jìn)、完善。
項(xiàng)目實(shí)施過程中，擔(dān)任該礦區(qū)項(xiàng)目部經(jīng)理的王洪亮科學(xué)合理地安排施工工藝和工序，優(yōu)化、細(xì)化每一天施工的進(jìn)度計(jì)劃，合理有效地組織不間斷24小時(shí)連續(xù)施工，用輪崗換人不停機(jī)的方法來保證工期。在工程后期人員緊缺的情況下，仍然保證了施工過程井然有序，質(zhì)量、安全、文明施工等均符合礦區(qū)要求。當(dāng)機(jī)臺擴(kuò)孔鉆到82米和168米處時(shí)，出現(xiàn)大塊矸石掉落致使刀盤卡住，面對工程突發(fā)情況，公司技術(shù)總監(jiān)緊盯工地，不離現(xiàn)場，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究，摸索并創(chuàng)新出相對有效的施工工藝指標(biāo)，順利保障施工繼續(xù)進(jìn)行。最終，公司用7個(gè)月時(shí)間完成該條反井，為公司后續(xù)承攬大孔徑反井工程打下了良好的基礎(chǔ)。
改革傳統(tǒng)：與時(shí)間賽跑
高質(zhì)量完成拓寬工程
2018年1月，公司承攬了河北豐寧金龍大西溝金礦一條豎井拓寬工程，該豎井深183米，從直徑1.4米拓寬到3米，要求2個(gè)月內(nèi)完成，若用傳統(tǒng)工藝則需180天才可完工，面對時(shí)間緊任務(wù)重的情況，金泰公司項(xiàng)目組經(jīng)過實(shí)地勘察和項(xiàng)目論證，采用了反井鉆機(jī)鉆溜矸孔和用爆破法刷大，利用反井鉆機(jī)施工小直徑鉆孔速度快、質(zhì)量好和鉆眼爆破法破巖效率高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)井筒快速施工，僅用40余天便完成了工程。這種施工工藝和傳統(tǒng)施工工藝比較有以下優(yōu)點(diǎn)：
一是破巖效率高。反井鉆機(jī)施工溜矸孔時(shí)破碎下來的巖石靠本身自重落到下水平，避免了普通鉆井方法重復(fù)破碎，因此破巖效率高。擴(kuò)孔刷大時(shí)，由于有溜矸孔的自由面存在，使爆破效率提高(鉆爆法炮眼利用率一般在85%)。采用這種方法施工，精心布置炮眼，可將爆破效率提高5%~10%，并且有利于實(shí)現(xiàn)深孔光面爆破。
二是提高裝巖速度。裝巖是傳統(tǒng)施工循環(huán)中最繁重的工作，消耗工時(shí)多、效率低，通常占整個(gè)循環(huán)的50%以上。豐寧金龍大西溝金礦沒有抓巖機(jī)，為了提高裝巖速度，采用反井鉆機(jī)鉆出溜矸孔后，爆破下來的矸石直接落到下水平巷道，用耙斗裝巖機(jī)將矸石裝入礦車，由井下生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)往地面的方法，這與傳統(tǒng)施工法的抓巖機(jī)將矸石抓入吊桶提升到地面，經(jīng)翻矸臺、溜矸槽裝入礦車或汽車的裝運(yùn)方式相比效率提高很多。正是利用反井鉆機(jī)施工井筒，很好地解決了矸石的裝運(yùn)問題，可以提高鑿井速度，同時(shí)由于吊桶只作人員和材料運(yùn)輸，吊桶容積和絞車的型號都可減小，也省掉了翻矸臺和溜矸槽等設(shè)施。
三是井壁質(zhì)量高。采用反井鉆機(jī)鉆出溜矸孔，為光面爆破創(chuàng)造了良好的條件，減小對圍巖的破壞作用；采用錨噴作臨時(shí)支護(hù)和液壓滑模作永久支護(hù)，減少井壁接茬，提高井壁質(zhì)量。
四是節(jié)省通風(fēng)和排水設(shè)備。傳統(tǒng)施工井筒，需安設(shè)臨時(shí)通風(fēng)設(shè)備和提吊系統(tǒng)，而反井鉆機(jī)鉆出溜矸孔后，可以利用井下原有的通風(fēng)系統(tǒng)，解決掘進(jìn)過程中的通風(fēng)問題。同時(shí)井筒的涌水可以從溜矸孔流到井下，由井下泵站排到地面，節(jié)省吊泵等臨時(shí)排水設(shè)備，降低成本，提高掘進(jìn)速度。
創(chuàng)新施工：實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、
效率、安全三者兼顧
新疆銅輝礦區(qū)是招金礦業(yè)的骨干礦山，生產(chǎn)指標(biāo)重，井下通風(fēng)是個(gè)大問題。之前礦區(qū)以人工施工通風(fēng)井為主，一方面人工施工不光進(jìn)度緩慢，地質(zhì)條件差易坍塌，人工施工反井安全難以保證；另一方面，井筒斜度大增加工程量，投入大；井壁不光滑質(zhì)量差，人工爆破扒渣造成工程周期長，難以滿足礦方對高質(zhì)量井筒的需求，影響礦區(qū)生產(chǎn)整體規(guī)劃。
招金金泰進(jìn)駐以后，僅用5天便完成了一條40米的通風(fēng)反井，大大縮短了工期。面對80米以上深孔反井工程的挑戰(zhàn)，同時(shí)要克服施工過程中因地質(zhì)條件差、硐室準(zhǔn)備和設(shè)備搬遷時(shí)間長等原因造成施工不連續(xù)的問題，公司迅速成立科研小組，積極探討銅輝礦業(yè)的深孔反井施工方案，2018年與礦區(qū)積極合作立項(xiàng)《銅輝礦業(yè)井下80米以上深孔反井工程施工可行性報(bào)告》。目前，招金金泰正積極與合作方——北京銀泰兄弟建筑工程有限公司投入資金進(jìn)行研發(fā)，利用壓縮空氣作為鉆孔沖洗介質(zhì)取代清水，采用空壓機(jī)（LUY290D-25）做壓縮空氣，用空氣除塵器(XP-200)解決鉆進(jìn)產(chǎn)生的粉塵保護(hù)施工工人的人身健康，鉆進(jìn)用潛孔沖擊器（SPM170）。通過改進(jìn)的工藝，一方面解決了巖層遇水膨脹、坍塌出現(xiàn)卡鉆事故；另一方面，提高了反井深度和效率，施工方和礦方將由此而大大受益。
隨著反井鉆機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，刀具技術(shù)的不斷提高和管理水平的完善，反井鉆進(jìn)法必將得到更加廣泛的應(yīng)用，成為金礦、煤礦、有色礦山、水電站等反井施工的發(fā)展方向。未來，金泰人秉承“精益求精之決心，持之以恒之耐心，愛崗敬業(yè)之忠心”，腳踏實(shí)地干好每一個(gè)項(xiàng)目，踐行工匠精神，鑄造精品工程，在反井工程行業(yè)中闊步向前。
（溫岳帥 楊民福）