回望892金矿项目竖井施工过程

在《892金矿项目钻探技术革新情况回忆》文章中，我没提竖井工程，现在补上，以展示重点项目探矿工作的全貌。

892金矿项目的竖井工程有三个：其中拾金坡矿区有两个，小宛南山矿区一个。

拾金坡矿区从1987年上钻探到1989年转入详勘，因时间紧等因素，请示上级同意采用外包方式组织竖井施工。技术工作均由我方负责。当地花牛山铅锌矿承担了以7号矿体为重点兼顾相邻的8、9号矿体开拓竖井的施工。1989年开工，1991年结束，完成一号竖井70.23m和二号竖井72.53m；两竖井井下沿脉工作量210m，石门工作量121.68m。全部完成坑探474.44m。竖井呈圆形，没有设梯子间，单罐笼提升，井筒装备简陋。工程结束后经验收，质量符合规范和合同要求。矿区累计完成钻硐探工作量7795.34m，其中钻探工作量为7320.90 m。

拾金坡矿床属石英脉型金矿，通过竖井工程验证，弄清了矿体分布形态、产状、规模及空间，并对矿石类型、工业利用性能、开采技术条件等做了评价，为矿山设计与生产建设提供了可靠依据。历经6年勘探，最终提交金矿工业储量5036㎏，接近中型金矿床规模。

本文重点回顾小宛南山矿区的竖井施工过程，因它的审批环节突破了惯例，且是在西北地勘局内部专家指导下，依靠212本队力量完成的施工，有不少创新和经验，值得总结。

一、前期准备工作

小宛南山矿区地形比拾金坡矿区略高，矿床类型属剪切带型金矿，初步考虑设计竖井深度50余米，地层岩石致密坚硬，坚固系数达到f=14～16，岩石韧性大，增加了施工难度。

1990年六七月间，796矿来了一帮人想承包小宛南山竖井，我与朱小增和计划科的同志参加了会谈，对方要价远远超过了我们的预算。事后我与朱小增商量，认为队上有现成的技术人员和打过竖井的老工人，坑探设备齐全，有能力自己干。这一想法得到大队的支持，竖井的前期筹划工作交给了探矿科。1990年开始准备，1991年正式开工。

我虽然没有干过竖井，可学的是探矿工程专业，虽然在校学习的坑探内容不多，但基本程序还是懂的。为了完成任务，我把1965年从北京地院探矿工程专业毕业的刘淑荃、1984年从中国地大（武汉）学坑探掘进专业毕业的陈春江（曾在红石泉矿区干过三年坑探）召集在一起讨论，制定出了初步方案。我们形成了全力干好“争气井”的共识，并首先落实到了以下具体工作中。

抓好设备的检修与保养。找了几个技术好的机修人员，对7655型凿岩机、抓岩机、通风机和卷扬机进行全面检修保养，重新启动调试压风机，订购了一批新型￠40㎜柱齿钎头（也称球齿钎头）用于风动凿岩，备足了钎杆。

选择代用井架。本着少花钱办大事的原则，采用12.5m高的直斜两用旧钻塔改进代替井架。还找了些废旧材料去当地废品收购公司换回一个七成新直径约￠700～800㎜井架天轮。为了保险起见，我们在机械厂大院把钻塔立起来，陈春江爬上爬下测量塔天梁尺寸，利用垂线找正塔顶端至塔中心，使之呈一条直线。机械厂的同志积极配合，依据测绘数据采用高强度标号的工字钢，重新加工天梁和天轮支承座，按天轮内孔尺寸选择加工横轴和淬火装配到位，使之准确落在新安装的天梁框架上。后经实际应用检验，钻塔顶部经特殊加工的代用井架，安全过载系数和强度大，完全能保证竖井的安全提升。

以上工作就绪后，依照规范和地层特点，初定竖井断面为长2.7m×宽1.6m，实行单罐笼提升。由陈春江负责起草了竖井施工初步方案。

特批的竖井工程。1990年10月初大队接到核地质局电话通知，要派人进京汇报竖井准备工作。受大队委托我带着初步设计方案（手写稿）赴京。在和平里招待所见到西北地勘局探矿处刘月楼处长，他来京开会，同时协助办理竖井业务。之前通过几次电话，他对我们的准备工作比较了解。我俩到地质局探矿处，向关锡海处长和主管坑探业务的杨发龙高工做了汇报。

我汇报了施工方案，介绍了大队现有的技术优势和应对措施，并说明大队已投入大量人力和物资，全部准备工作已到位，有信心承担这个任务。刘处长也帮着补充强调。关处长和杨发龙很满意，马上请示地质局主管生产副局长黄光宇，黄副局长当即拍板，由杨发龙起草印发“关于同意212大队上报甘肃省安西县小宛南山金矿施工竖井设计的审批意见”的正式批文。我没想到汇报后立即拿到了施工“通行证”。按惯例像竖井这样的特殊工程，一般先由大队拿出正规设计，经地质局组织专家评议审批下文后才算手续办齐。此次凭着草拟的初步方案就顺利通过审批，实属罕见。

我离京前，关锡海、杨发龙再次嘱咐我要把好安全和质量。我再次表示：我们212大队一定保质保量保安全完成好任务。

二、专家指导竖井施工

组织队伍。1991年3月下旬出队。从原掘进队挑选了一批精干人员：刘廷高（井长）、黄华（安全员），班长级的有王发年（兼炮工）、刘列录、毕玉霞，炮工周保元；坑探技术员陈春江；压风机工有胡继成、王永新（兼柴修工）；卷扬机工有胡庆民和罗揆生。大队当时野外分队已实行委托承包，为了减少费用招聘了十多名年轻农民工充实力量。大队对项目很重视，把身体较好干过竖井有丰富经验的魏润珠老工人（当年在新疆24队任竖井支架工）请到工地担任顾问。为准确回顾情况，作者还走访了当时的坑道班长王年发，那时壮年的王师傅如今已经七十四岁了。

大队指定十四分队党支部书记朱小增（分队长是国保柱）主管竖井的安全生产。该同志在部队上就是优秀战士，多次立功授奖，参加过全军英模大会，受到军委和杨尚昆等中央领导的按见，1964年转业到新疆519队24分队，干过几个月的竖井，1965年初被指定为临时负责人之一（另一人是高明奇），带领93名职工（包括三十多名老坑道工）调入212队；先后任班长、副坑长、坑长、红石泉矿区掘进队党支部书记，经验丰富，有威信，是本次上竖井的主要推动者，让他负责安全生产，从上到下都很放心。

专家亲临现场指导把关。1991年4月初西北地勘局派来了坑探专家张建基（时任224大队副总工）和鲁临金（时任217大队副队长），他们先后到达，他们的任务是帮助212队完善正规设计，指导小宛南山竖井掘进和井筒装备。

张建基是1956年中南矿冶学院（现中南大学）矿山系采矿专业首届毕业生，一直在生产一线工作，多次主持竖井施工，积累了丰富经验，是核地质系统公认的坑探专家。1961年曾受三局委派到217队芨岭矿区，指导施工过89m深的竖井工程，遇到了刚从北京地质学院探矿工程专业毕业不久的鲁临金，被鲁尊为老师，两人在工作中结下了深厚友谊。当年冬季在芨岭施工，条件极为艰苦，物资匮乏，没有支护坑木，他们就白天掘进出碴，晚上往井筒壁上喷洒水，借助零下低温自然结冰固井，创造了奇迹。时隔三十年，两位老朋友又在这里见面了，都格外高兴。他们看到工地上的坑探设备器材和支护木料，对我们的准备工作十分满意。

为了配合专家工作，除了由我全程陪同协助外，大队还抽出陈春江、钻探技术员林文彬和机械热处理技术员张南鑫等参加工程建设，由专家分配任务。

现场指导边设计边施工。专家多次召集技术交底会，讲解竖井掘进、支护、爆破、井筒装备关键施工环节。张建基老前辈当时已年近六旬，忍受着可疑矽肺病的折磨，气喘吁吁地在井场指挥落实每道工序。两位专家不摆架子，不讲条件，忘我工作，还加班加点编写正规设计，包括绘制图纸等，实在让人敬佩。

竖井施工采用单行作业法。即在井段内先由上向下凿眼爆破清理废石，然后由下而上对井段做永久支护。一个井段完成掘进和支护后，再进行下一个井段的施工。从上到下逐渐安装井筒装备（梯子间、风筒及各种管汇、罐道、罐笼等），边掘进边建井。

安装提升井架。井筒掘进约3m深时暂停，在地面井筒边缘安装12.5m高的井架（钻塔），由张志鑫把关、陈春江协助，与安装队配合，重点安设井架顶端的特殊天梁和天轮，使之居中竖井的提升间，同时安装了卷扬机，配置了简易临时提桶出渣。

使用新型炸药。在专家的提议下启用爆破威力大的“中国1号普通胶质炸药”。此炸药国内已有少量单位开始用于坚硬岩矿石的爆破作业，其炸药的威力能达到360mL。从3m往下井段使用了胶质炸药，现场经摸索炮眼深度确定为1.2m，装药长度为炮眼长度的⅔左右，爆破效果优于此前一直使用的硝胺炸药。20m以下井段因胶质炸药断货又换成了硝胺炸药。虽然使用胶质炸药作业时间短，但也为以后爆破工作提供了经验。

炮眼布置方法。工作面上炮眼是否合理，对于掘进控制断面规格有重大意义。通常布置炮眼分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。考虑到小宛南山岩石具有中硬至坚硬特点，井场选择直眼掏槽法，炮眼与工作面成90°，这种方法是利用一组相距较近的直眼，其中有一个眼或几个眼不装药作为自由面，空眼与装药的眼的眼心距为150㎜～200㎜，起爆效果比较好，爆破的岩石块度均匀，不会抛出太远，不致砸坏井筒装备和支护框架。

竖井爆破技术。采用的是延期电雷管电力爆破，按照炮眼排列的顺序先后起爆，便于创造比较好的自由面，提高爆破效果。放炮后下井进入作业场地时，要先清理活石，检查井框是否安全，再进行装碴提升。

竖井通风。采用压入式通风，地面安置好LGY20-10/7-B型移动式螺杆压缩机，排气量10m³，工作压力0.7mPa；配套安装大功率28千瓦送风机接￠500㎜胶质风筒，从井口管路间下入，把新鲜空气送到井下工作面，炮烟或污浊气体沿井筒排出。每当爆破时要先把风筒拖牵到安全井段后再起爆。

    竖井支护。井筒四面围岩必须采取保护性支护措施，这是确保后期探矿掘进提升的主要安全通道。设计加工后的木质井框要跟随掘进及时架设，采用间隔井框支护和单边平头接卯，类似北方地区传统的木框架式水井结构，依据岩石实际情况安放基础托梁井框间距先是0.7m后改为1.2m；随着围岩致密和韧性增强，井框托梁从7m往下安放间距为5m。安装很讲究，井框的托梁窝设计深度为0.2～0.3m，用风钻打3个浅眼，填入少量炸药爆破，然后用风镐加人工修整，横向托梁头进入梁窝加木楔楔紧，起固定作用。

质量保证措施：托梁下井前必须用带钢球的垂线或仪器测定井框的正确位置，使之上下井框垂直，对角线相等，不得偏歪方可安设；井框必须保持规定的间距及水平状态，四周加衬5㎝厚的木背板，用木楔楔紧，井壁与背板的间隙用碎石渣充填填实。

防炮炸保护措施：每当放炮前，靠近井底的井框，必须要多设几个临时木顶柱和护木板，尽量减轻爆破带来的损害。

超前安装梯子间。随着井筒不断沿伸，靠爬软梯极不方便，当施工至6～7m时，在两位专家指导下安装梯子间。梯子间主要作为安全出口，平常用来检修井筒装备和处理卡罐笼事故。梯子间位于罐笼长轴平行的一侧，与管路间相邻，设有隔板式护栏。梯子安装的斜度不大于80º，采用交错安放方式，宽度不小于1m，上平台与下平台的距离在3m左右；梯子内宽不小于40㎝，阶梯距离不超过30㎝，梯子露出平台高度不小于70㎝，平台出入口不小于60×70㎝

超前安装木罐道。罐道位于提升间沿井筒纵向安装，是提升容器的导向装置，作用是保证罐笼安全运行。井场选用松木制作，断面规格为100×100㎜，每根罐道长度6m；罐道连接用埋头螺帽插入罐木8～10㎜，不露外面；为了增强稳固性，每隔约5m距离，采用￠18～￠20㎜的钢筋横向固定在井筒支护木与罐道外面；罐道出井口进入井架至顶端距离1.5m处，设有限位自动关闭装置，罐道端部与井架上部钢梁连接固定。

安设提升罐笼及井口装置。用厚壁钢板制作圆形筒状罐笼，考虑到卸碴特设计为带活动插销式的笼底板。罐笼外面横向中心处设有导向器罐耳，以便在罐道内纵向滑动提升，防止脱轨。自装上了正规罐笼就换下了简易提筒，完全转入正常出碴提升。井口装有活动盖门，在掘进时井盖只准在升降罐笼时打开。为了出碴提升安全，专门设置了深度指示标记、电铃及防过卷、防坠控制保护系统。凿井延伸期间提升罐笼速度控制在1.5m/s，达到设计深度后提升速度控制在2～2.5m/s。

以上这些梯子间、管路间、提升间内罐道及罐笼的稍超前安装，始终与掘进工作面保持一定的距离，保证上部已安装的装备及设施的安全，尽量减轻爆破造成的损坏。

三、专家离开后的延续工作

专家工作近二十天，竖井掘进深度到10m左右，正规设计已完成，专家原单位的工作也很忙，决定离开，离开前做了阶段性小结。张建基说：212的掘进队已熟练掌握了竖井施工、井筒装备全套技术，后续工作只要严格执行已制定好的施工设计，就能完成好主体工程。转入井下巷道的技术工作建议由陈春江负责，注意提交完整的设计报告。鲁临金补充说：井筒装备要勤检查，及时续接，井下施工一定要做好“敲帮问顶”，把好安全关。我代表大队表示感谢专家，尊重他们的建议和安排，善始善终做好工作。

两位专家虽然在工地时间不长，但他们的技术指导对于我们来说是及时且重要的，起到了传帮带的作用，也体现了系统内兄弟单位互帮互助的优良传统。西北地勘局对这个项目也很重视，相关领导和专家多次来现场检查指导工作。

两位专家离开后，竖井继续向下延伸，采用J2、J6经纬仪全程跟踪测量，竖井中心线始没有偏斜，施工终止设计深度为45m，经验收质量符合规范，井筒装备达到设计要求。

接着开拓井下马头门和转入巷道施工。

马头门是井底车场巷道与立井井筒连接的过渡段，是矿井的咽喉部位。空间较大，顶斜，剖面形状似马头，是设备、生产材料和人员的转运点。现场设计施工马头门高度为4.5～5m，斜顶段长度不小于5m。开凿掘进时，为了控制断面和斜度，采用由浅到深的斜炮眼，少填药到适度填药进行爆破成形。斜度及高度以能下入9m长的钢轨为标准，经实际验证达到设计和生产要求。由于围岩致密坚硬，对马头门的斜顶及帮壁只用了几根长木和少量厚背板简单支护，后经近三年的生产考验没有出现过冒顶垮塌情况。

井底车场。马头门对承下方就是井底车场，开拓宽度2.6～2.8m。能摆放两个矿车进出，两侧能临时存放些生产材料，起到了井下中转调运作用。

巷道掘进。开拓沿脉设计断面为2×2.2m²，穿脉断面为2×1.8m²。施工时挂中线、腰线，以准确掌握断面规格、方向和坡度，保证质量；凿岩仍采用直眼掏槽法和￠40㎜柱齿钎头，中间用砂轮机修磨两次寿命能打10m左右，其优点是不存在卡钎头或糊钻问题。据班长王发年回忆，常规传统合金钎头根本钻不动，幸亏用这种新型钎头打坚硬岩石。鲁临金离开时还带走了一个钎头，打算回217推广。

采用灵活爆破方法和支护。为了安全从马头门往里掘进30m这段巷道，仍用电力爆破，超过30m后改为火力爆破。炮眼深度1.2m，填硝胺炸药埋深1m，主要是为了保证良好的爆破效果。小班一般干2个循环，进尺1.8～2m。支护方面不管是沿脉还是穿脉巷道，除了个别地段遇裂隙稍碎裂使用坑木支护外，大部分是采用无支护依靠本身地压维持巷道平衡，节省了木料降低了成本。

装岩及出碴。采用抓岩机装岩，轨道辅设按坑道设计坡度进行，矿车轮距600㎜，钢轨为11㎏/m，废石装入矿车架上专门设计的碴箱中，人工推车至井底车场及井筒交界处，通过电铃与地面联络，摘掉罐笼钩直接吊起碴箱，抽掉插销杆卸入罐笼（倒入两次箱）即可提升到井口出碴。

在整个井下沿脉及穿脉巷道作业过程中，各班长做到了爆破装碴前的敲帮问顶，及时清理活石防止伤人，坚持做到了湿式作业，在凿岩、出碴前冲洗工作面和碴堆，每隔半个月冲洗一次巷道，保证了安全文明生产杜绝了各种事故的发生。

四、研制巷道移动式刻槽取样机获得成功

巷道取样工作。小宛南山硐室岩石坚硬，起初沿用手工凿取，一人每天只能取0.3～0.4m样品，且质量差，达不到要求。为解决坑道取样问题，我找老厂长张聪诗商量搞移动刻槽机，得到支持，马上安排机械厂工程师马翠娥负责设计。经过几次讨论确定利用矿车底盘实现移动，设计安装稳定立柱、升降丝杆、横向刀顶杆支承、三角皮带、2.2千瓦电动机，刀头装置连接刀头（￠300～400㎜金刚石锯片，开动2860转/分），为冷却配简易自挂式喷水器。野外硐室试验时，对巷道壁进行上下对承平行两条进行切槽，然后用锋利的扁钢钎撬出，取出的样品完整、光滑质量好。自制的坑道取样机试验获得满意效果，是当年的一顶技改项目，大队工会专门奖励了科研人员，还发给我50元奖金。

移动式坑道刻槽取样机，最大特点是适合巷道因爆破产生的局部超挖与欠挖处取样，它可随着巷道壁的凸凹起伏上下调整角度，满足刻槽时金刚石锯片横向加压进刀；可实现连接刻槽作业，操作方便，比手工操作提高六七倍，降低了劳动强度，受到好评。据统计1991年初试取样72m，1992年又进行了改进取样13.80m。

取样比较讲究，按规范沿脉取样随掘进每隔5m取一次样，样线布设在掌子面腰线及附近，取穿整个掌子面；穿脉工程样线布设在一壁腰线上，穿透矿化带进入围岩取一个样，刻槽规格为10×5㎝，单样长度一般为1m，最大不超过1.5m。在地质报告中有一段评价取样机的话：“坑道刻槽取样，用专门刻槽机械刻槽，样槽规范，取样质量可靠，经多种方法（抽查、技术加工样）抽查，矿体品位和厚度一致性较好，借以确定的矿体参数是可靠的”。

五、取得丰硕的找金地质成果

小宛南山矿区1990年上钻探，1991年转入详勘开展的重型山地工程，到1993年6月结束，全部完成钻硐探工作量12562.44m，其中包括竖井45m、井下沿脉和穿脉572.45m，提交金工业储量3168.81㎏。

至此，892金矿项目两矿区合计提交金工业储量8204.81㎏，顺利完成黄金找矿储量承包合同。

值得庆幸的是小宛南山整体竖井工程引起同行业密切关注，不少专家和领导前来参观考察，评价较高，是项标准的优良工程，井筒装备齐全规范。项目结束后竖井转让给安西县进行采矿生产。

回顾在整个施工中不仅锻炼了队伍，掌握了全套技术，而且有不少创新。归纳起来主要有打破常规用钻塔代替井架、坚硬岩石采用国内问世不久的柱齿钎头凿岩、尝试用新型胶质炸药爆破、研发独特的坑道移动式刻槽取样机等，为今后施工类似工程和地层积累了宝贵经验。

在找金地质勘探中，我队广大职工充分发挥聪明才智，群策群力，科技找矿，1987年至1995年，先后提交了拾金坡、小宛南山、卡休他它、碱泉子、黄洋河、西台沟六处岩金和砂金矿产地，累计提交金矿工业储量14.33吨，为国家黄金找矿生产做出了重要贡献。在1996年召开的全国第三次黄金工作会议上，212大队被授于“八五”期间为黄金发展做出突出贡献的“先进集体”光荣称号。

在那个充满理想和激情的时代，有幸参加重点勘探项目，充实了我的人生。时光荏苒，岁月如梭，今天回首往事，我依然感到无比骄傲和自豪！

编者寄语