新疆阿舍勒铜业股份有限公司是集采、选为一体的大型矿山企业，主采黄铁矿型铜、锌多金属大型矿床，矿体总体特征具有走向长度短、埋藏深、水平厚度大、储量大等特点。设计分三期进行地下开采：一期开采400m中段以上矿体，设计生产能力4000t/d，二期开采400～0m中段矿体，设计生产能力6000t/d，三期开采0～-600m中段矿体。经过十多年的开采，一期工程可采资源量逐渐减少，为保证矿山的持续发展，逐渐向深部延伸、开展二期开采建设工作；并于2011年开展了400～0m中段深部矿体开采设计工作，采用主、副竖井及斜坡道联合开拓，大直径深孔空场嗣后充填法采矿。

当前二期400m以下深部矿体井建工程已经逐渐成为阿舍勒铜矿主体工程，包括：新主井、新副井、盲进风井、新北风井延伸工程、斜坡道延伸工程、矿石溜井、废石溜井、破碎硐室以及中段开拓、采切工程等，总基建工程量为38.48×104m3。其中，设计在矿体下盘9#勘探线附近、距离主井280m处施工一条净直径4m的矿石溜井，实现350m～-32m的溜矿工作。

1 当前面临主要问题

矿山二期工程作为一期的深部延续，井建工程将面临800m及以上的深井条件；深井条件下地应力水平较高，明显区别于浅部，开采扰动造成矿、围岩系统失稳，从而诱发地压灾害显现的现象更为普遍、且更为强烈，造成人员伤亡与设备损坏的地压事故可能性也相应呈明显上升趋势。

350m～-32m的矿石溜井属于-50m溜破系统工程，每50m一个分段，分别进行掘进、支护的方法来加快工程施工进度。其中，50m～0m中段矿石溜井围岩为玄武岩与凝灰岩，根据现场工程地质调查结果：其岩组地质构造发育、节理裂隙切割明显，呈层、片状结构，整体稳定性一般~较差，遇水容易软化、泥化[4]。该矿石溜井初步设计净直径4m，浇筑混凝土厚度为400mm，主要采用反井钻机掘进直径1.2米的小井，然后从上往下刷扩至4m并浇筑混凝土完成支护。为预防溜井堵塞，分别在200m、0m水平倒段，倒段处安装振动放矿机将矿石倒入下部溜井，各生产中段设分支溜口及卸矿硐室，分支溜口上设格筛，中段采出矿石由铲运机装运至卸矿硐室，从分支溜口卸入矿石溜井，下放到-45m水平9#勘探线附近的破碎硐室。

但是，由于面临深井高地应力、围岩稳定性差等复杂条件，50m～0m中段矿石溜井施工过程中发生过两次垮塌事件：（1）初期溜井导孔与0m中段溜井联络道发生较大面积垮塌，矿方技术人员在50m中段施工充填大孔，并通过该大孔对垮塌区域注浆充填，成功接顶；（2）随后重新开挖后加强支护，短掘短支，工字钢加长锚索支护，但第二次反井钻机施工导孔至48m标高时依然发生垮塌，反井钻机刀盘被卡在小井中，且上部被埋，下部被堵塞，可能存在悬空现象。

因此，该矿石溜井施工难度极大，成为深部井建工程溜破系统“卡脖子”项目，严重影响工程进度，迫切需要得到有效解决，为阿舍勒铜矿开采接替工作打下良好基础。

2 施工技术方案

为了解决以上深井复杂条件下50m～0m中段矿石溜井施工困难，矿方技术人员展开技术讨论，最终结合阿舍勒铜矿现场实际，确定了一套完整施工技术方案，并且成功应用。

2.1 设备配置首先，该施工技术方案需配备以下设备：

①　3吨凿井绞车3台，分别用于提升吊桶、吊盘、井盖门；

②　制作操作吊盘、吊桶各一个；

③　自制侧卸式吊桶一只；

④　制作封口盘、井口防护栅栏；

⑤　自制人力手推车一辆；

⑥　混凝土搅拌机一台；

⑦　2m3铲运机1台；

⑧　制作安装天轮平台；

⑨　矿用机器人一台。

2.2 施工步骤

其中对于刷扩浇筑段高的确定，分为以下两种情况：①围岩极破碎段采用凿岩爆破与风镐凿的办法往下刷扩，凿岩爆破过程中必须严格控制装药量，且人工装碴，每下掘1米立即浇筑1米钢筋混凝；②正常情况下，每刷扩4米再进行浇筑钢筋混泥土。

2.3 主要步骤说明

2.3.1 正掘施工

矿石溜井从50m中段往下刷扩，刷扩的碴石通过安装在该处矿石溜井联络道的绞车提升；装碴吊桶采用自制的侧卸式小吊桶，装渣至溜井口的自制人力手推车上，并于50m中段北2#探矿穿脉口排渣，出完一茬炮碴后，由2m3铲运机倒运至汽车装碴点运出。

2.3.2 溜井刷扩浇筑

反井钻机反掘的小井处理通后，就可以从上往下刷扩，刷扩至设计荒径φ4.8m，每刷扩一个浇筑段高，立即浇筑。浇筑厚度400mm，模板高度1.0m，当往下刷扩至斜溜槽开口位置时，先对斜溜槽掘进4米，待溜井井筒进行刷扩和浇筑完成后再施工。刷扩碴石在0m中段矿石溜井联络道处通过2m3铲运机运出。刷扩时要多打眼，少装药，控制大块产生，防止堵井。

2.4 循环作业采用以上施工技术，确定主要步骤后，在现场进行实际施工。

对上述循环作业过程进行详细说明，其中：

①　凿岩：用两台YT-28凿岩机进行凿岩作业，1.5m、2.5m套钎，凿岩深度2.2m。按光面爆破布置周边孔，孔间距不大于600mm。

②　爆破：光面爆破、爆破用￠32mm乳化炸药、4m长毫秒非电雷管起爆、毫秒非电雷管引爆。

③　出渣：在0m中段用2m3铲运机出渣，作业面松渣后人工扒至中心小井筒，每次出渣至低于作业平面0.5m即可。

④　支护：正常情况下按4m段高进行支护作业，4m以下必须有部分松渣，有利于循环段高搭接钢筋插入和下一循环周边凿岩。

3 现场措施

3.1 工程质量保护措施

为了确保现场施工质量，制定以下工程质量保护措施：

①　溜井刷扩和浇筑时要从50m中段下放溜井中心线，保证浇筑混凝土厚度及成井后溜井的垂直度符合规范要求。

②　钢筋、锚杆、沙、碎石、水泥等支护原材料满足设计质量要求。

③　施工前对施工人员就质量关键内容进行交底，提高工人质量意识，抓住质量关键，使施工人员掌握各工序质量要求。

④　模板架设稳定，防止浇筑时跑模，确保浇筑后井壁光滑平整，达到混凝土设计强度，按要求做好混凝土试块，并及时检测。

⑤　按设计间、排距要求绑扎钢筋，确保钢筋保护层厚度，对于隐蔽工程验收不合格，不得进入下道工序。

⑥　加强管理，不定时巡检，发现质量问题及时分析原因，并采取纠正、整改措施。

⑦　隐蔽工程验收记录齐全。

3.2 安全措施

严格确保现场施工安全，施工过程中安全措施如下：

①　进入施工现场必须带好安全帽，系好下鄂带，锁好带扣；佩戴并正确使用个人劳动保护用具。

②　井口和井筒内作业属于高空作业，必须系好安全绳佩戴好质量合格的安全带，安全绳的长度确定为扣上安全带后作业半径在1米的范围内，安全绳和安全带必须高挂低用，且悬挂必须牢固结实。

③　井筒正向掘砌时，人员在井筒内作业，脚下必须用木板搭设十字形临时防护平台，一旦井底突然塌陷，与安全带一起构成保护人员的“双保险”。

④　井口应设置临时封口盘，封口盘上设井盖门。井盖门两端应安装栅栏。封口盘和井盖门的结构应坚固严密。卸碴设施应严密，不允许向井下漏碴、漏水。井内作业人员携带的工具、材料，应拴绑牢固或置于工具袋内。不应向(或在井筒内投掷物料或工具。

⑤　操作吊盘落稳后，施工人员找平吊盘，吊盘与井壁间用木板顶紧绑牢或用木楔塞严、塞紧。

⑥　操作吊盘严禁乘人，人员上下必须爬安全铁梯子，特别注意自制吊桶提升前，出碴人员必须爬安全铁梯撤离井筒。

⑦　操作吊盘与下料的卷扬机必须装电源总开关，用于制动开关失灵的情况下切断电源。

⑧　溜井进行刷扩与浇筑期间，井口必须安装防坠器，人员上下必须使用防坠器。

⑨　爆破作业严格按照爆破安全规程进行。

⑩　施工作业时要注意保护，防止损坏电缆、机具及管线防止电缆电线漏电造成人身伤害。

11　井筒内和工作面照明要充足，电压必须是36V及以下

12　加强空气监测，一氧化碳气体检测仪检测若达不到规定标准时，必须先撤人，再采取通风措施，空气质量达到要求后方能恢复作业。工序间实行确认制，施工下道工序前，由队长进行确认，得到确认后，方可施工下道工序。

13　加强设备的检查维护工作，所有施工用的设备进入现场前进行一次全面的维护和保养。

14　危险源辩识：溜井作业的最大危险源是高空坠落、物体打击、井筒片帮和中毒窒息，开工前必须在现场向作业人员交底。

4 结语

采用本文提出的深井高地应力、复杂围岩条件下的矿石溜井施工技术，使阿舍勒铜矿深部溜破系统“卡脖子”项目—50m～0m中段矿石溜井顺利完成施工，工程质量良好，现场效果明显。该施工技术的成功实践，为深井复杂条件下的井筒施工积累了宝贵经验，为同类矿山中推广应用提供一定的科学依据与实践意义。