摘要:马城铁矿2#进风井二期工程，井径8m，井深934m，属独立深井筒多水平开拓工程。包括-600、-820、-840、-900四个水平巷道开拓延伸。近千米的井筒深度，矿压及井筒防坠问题显现突出；四个水平同时施工，存在提升交叉影响；开拓工程量大，需要满足通风、行人、排水、运输等系统的需求。按照传统施工模式已不能满足施工要求，必须采用新的技术、新的工艺、新的装备才能进行施工作业。
关键词：独立深井筒、多水平施工、提升系统
矿井建设初期，钢丝绳断绳、人为操作失误及设备老化等问题，箕斗、吊桶坠井事故屡见不鲜，尤其受矿井效益影响，检修不及时、不到位，设备、材料在应力集中区变形大等问题突出，如何提高井筒使用效率，既能满足多水平通风、行人、运料、提矸、排水的需要，又能减少提升设备的使用率，降低提升事故[1-2]。针对马城铁矿二号进风井二期施工工程量，结合矿井地质条件及现场施工井筒条件，井筒布置独立提升绞车，分别用于提人、提料，矸石在-900水平集中提升。为保证井筒内提升设备、设施安全运行，设计采用在-600至-900水平施工两条暗井工程，实现多水平定点集中提升（-900水平集中装罐，集中提升）[3]。
1、矿井工程概况
位于河北省滦县南部与滦南县北部交接处。采用竖井、斜坡道开拓方案进行开拓，共设置主井、副井、风井等12条。
2#进风井一期井筒工程已施工结束，井筒净径8.0m，井口标高+17.494m，井底标高-916.399m，井深933.893m。在-600m、-820m、-840m、-900m水平设马头门，其中-600m水平为北偏西30°双侧马头门，其余为南偏东30°单侧马头门。-600m水平马头门底板标高-597.251m,-840m水平马头门底板标高-836.685m，-900m水平马头门底板标高-896.399m，其中-600水平开拓工程量约为6.5万m3，-820水平开拓工程量约为1.4万m3，-840水平开拓工程量约为13万m3，-900水平开拓工程量约为17.2万m3，2#进风井开拓工程量约38万m3。
我单位对2#进风井井筒进行了改绞，配备两套提升系统，一套JKZ-3.2×2.6绞车及3.5m3复合罐笼箕斗，负责-600以下四个水平人员及物料的提升。一套2JKZ-4×2.65绞车及一双6m3箕斗-900水平定点提升，-600、-820、-840水平的矸石通过两条暗井，溜至-900m水平，由-900水平的储矸仓进行定量定点装载。两条措施溜井深度分别为240m、60m，采用反井钻机导扩孔方法施工[4]，反井钻孔直径1400mm。
2、溜井系统设计
根据现场实际情况，-840m水平至-900m水平矸石溜井已经施工完成，其位置在-840m水平溜井联络巷内7m深位置，-840m水平溜井络巷深10m，断面规格为3.5m×4m，其开口中心线位置距离井筒中心线的距离为18.25m，并与-840m水平2#进风井石门中心线呈垂直状分布，分布于2#进风井石门左侧。
-840m水平溜井联络巷与-600m水平变电所呈平行分布，-600m水平变电所中心线距井筒中心线距离为13m，巷道宽为4.4m，-600m水平变电所右帮与-840m水平溜井联络巷左帮距离为1.3m。
若-600m水平溜井与-840m水平溜井水平位置在重合时，-600m水平溜井联络巷距离变电所较近，会对变电所造成不利影响，现将-600水平溜井在变电所的垂直（远离变电所一侧）方向上偏移3.5m，在溜井联络巷内施工一条行人联络巷，通往-600m水平溜井正下方，规格暂定3.5m×1.5m即可。
-600m溜井联络巷若垂直与石门分布，则联络巷的开口位置将到达临时水泵房内部会影响到水泵房的水泵布置，现在使联络巷与水泵房呈60.52°的夹角分布，联络巷深度为10.1m。
-600m水平溜井下口呈45°角与-840m水平溜井连通，做成一个溜槽状，保证-600m水平矸石能直接溜进-840m水平溜井入口。
3、总体施工方案及施工工艺
3.1技术路线
调研矿井相关信息 陀螺定向测量 绘制图纸 矿井系统设计 编制施工专项措施 安装主、副提升机及井筒改绞 施工措施井 过程控制
3.2施工方案
施工前先行对溜井进行定位测量，溜井联络巷采用钻爆法施工，溜井采用反井钻机施工工艺进行施工[5]。
反井钻机是连续钻进导孔和扩孔的机械化设备，其施工工艺是将反井钻机安装在上水平巷道已浇筑好的混凝土基础上，由上向下钻进小直径（Φ216mm）导向孔，导孔和下水平巷道贯通后，拆掉导孔小钻头，连接扩孔大钻头，由下向上扩孔。导孔钻进时破碎下来的岩屑，由循环液体带到上水平巷通地面。扩孔时破碎下来的岩屑靠自重落到下水平，由铲车运出。
3.3反井钻机施工
3.3.1钻机基础
基坑要求开挖到完整基岩，灌筑C25的混凝土基础。预留出地脚螺栓孔的位置。
在钻机基础的一侧，距钻孔中心5~10m，开挖一长约5m,宽2m，深1.5m的坑，作为循环水池，另外还要有10m3的清水池(可选用-600水平水仓)，两个水池要布置在不影响施工的地方。钻机混凝土基础上要铺600mm轨距的轨道。
3.3.2导孔施工
导孔钻进是反井钻井施工的关键，它关系到钻孔的质量和成败，必须认真对待。导孔钻进的过程，也是对地层的勘探过程，反井钻机虽然不是取芯钻进，但是，根据对钻进过程的观测以及返出岩屑的情况，再结合以往的施工经验，可以对地层有初步定性分析和了解。
在导孔钻进过程中，如遇断层，应对断层进行必要的处理。根据钻进过程中的观察，导孔钻进到断层时，加大循环量，将断层中泥质部份冲洗净后，提钻进行灌浆处理[6]。灌浆时，单液水泥浆由稀浆逐渐加稠，使浆液有一定的扩散范围，待水泥浆完全终凝后，重新钻进导孔。
(1)开孔钻进
开孔钻进时，必须用开孔扶正器和开孔钻杆配合，慢速开孔，开孔深度3m，开孔后，将开孔钻杆提出，洗擦上油后保存。
(2)导孔钻进注意事项
导孔钻进时各方面全力配合，必须做到以下几点：
a、钻进前必须对循环水泵进行全面检修，使其处于完好的状态。要每隔2小时对水泵的各主要易损部件进行检查，对磨损严重的部件进行更换；
b、对于导孔钻进返出的岩屑，必须清理及时，防止岩屑流入沉淀池；
c、一根钻杆完成后，必须等孔内的岩屑全部排出后，才能停泵接卸钻杆；
d、严格控制钻进参数，保证钻进精度；
4、结论
通过制定科学合理的技术方案，行之有效的施工工艺，来实现对独立深井筒多水平同时施工课题探讨，保证矿建立井开拓延深工程高效快捷施工，为类似工程提供工程实践与技术支撑。
（1）通过建立矿井提升系统模型，可对经济、安全隐患提前把控，更有针对性；
（2）多水平平行施工，加快施工进度，缩短建井工期；
（3）独立井筒，实现提矸、提人职能分工；
（4）实现定点、集中提升，便于设备维护维修，避免井筒坠物伤人，井筒坠罐也可得到有效控制。
参考文献：
[1]吕涛，闫振斌，姚立功，等.金川贫矿回风立井井筒立转平多水平同时施工技术研究[J].能源技术与管理，2016,41（1）：141-143.
[2]钟勤，彭虹.浅谈立井井筒延深系统井筒装备安装技术[J].江西煤炭科技，2012,（2）：78-79.
[3]桑华，江军.印度斯坦锌公司SK铅锌矿竖井多水平施工实践[J].能源技术与管理，2016,41（5）：148-150.