1、第页12022-7-26井巷工程井巷工程井筒设计及施工井筒设计及施工第页22022-7-26第一节 概述 第二节 井筒断面设计 第三节 井筒表土施工第四节 立井基岩施工 第十二章第十二章 井筒设计及施工井筒设计及施工第页32022-7-26第一节第一节 概述概述 根据井田开拓方式的不同，井筒分为立井立井、斜井斜井和平硐平硐。立井井筒按其用途又分为主井主井、副井副井、混合井混合井和风井风井。主井主井是专门用作提升矿石的井筒，在大、中型矿井中，提升矿石的容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井箕斗井。副井副井是用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒，并常兼作入风井，由于副井采用的提升容器是罐笼，所
2、以副井又称为罐笼井罐笼井。在同一个井筒内安设有箕斗和罐笼两种提升容器时，该井筒称为混合井混合井，它主要用于小型矿井和老矿井改扩建的延深井。风井尽管有时也安设有提升没备，该井筒仍然按其主要用途命名为风井风井。第页42022-7-26第页52022-7-26 立井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井身和井底三个部分，如图12-1所示。井颈井颈的深度可为浅表土的全厚，也可为厚表土深度的一部分。一般要求井颈的深度为1520m。井颈部分的井壁不但需要加厚，而且通常需要配有钢筋。井颈以下至井底车场水平的井筒部分叫做井身井身。井身是井筒的主要组成部分。井底车场水平以下部分的井筒叫做井底井底。罐笼井的井底深度一
3、般为l0m左右；箕斗井井底深度一般为3575m，风井井底深度45m。第页62022-7-26 井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。立井井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的立井井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的5%5%左右，左右，而工期却占矿井施工总工期的而工期却占矿井施工总工期的404050%50%。井筒工程。井筒工程施工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工施工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安装工程的施工。程和机电安装工程的施工。第页72022-7-26 第二节第二节 井筒断面设计井筒断面设计一、立井井筒断面设计立井井筒断面布置形
4、式立井井筒断面布置形式 立井井筒横断面形状有圆形和矩形圆形和矩形两种。我国矿山立井井筒横断面一般采用圆形。井筒横断面布置应力求紧凑，也要保证必要的安全间隙，以达到既经济合理又安全的目的。由于井筒的用途和所采用的设备不同，井筒横断面布置方式是多种多样的。如图11-2第页82022-7-26 刚性罐道的布置方式有单侧布置（c）、双侧布置（a，d）和正面布置（b）三种。钢丝绳罐道的布置方式如图11-2h和i所示。钢丝绳罐道的根数为24根，在大、中型矿井中通常采用四根罐道四根罐道。第页92022-7-26第页102022-7-261罐道罐道 罐道是提升容器运行的在井筒中运行的导向装置。罐道是提升容器运
5、行的在井筒中运行的导向装置。分为刚性罐道和钢丝绳罐道分为刚性罐道和钢丝绳罐道 木罐道木罐道 木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采用普通断绳保险器时才被采用。要求木罐道木质致密坚固，一般用强度较大的松木，并且要进行防腐处理。钢轨罐道钢轨罐道 通常采用的钢轨罐道是38kg/m钢轨，也有采用43kg/m钢轨的。每根钢轨的标准长度为12.5m，考虑到井筒内冬夏温差，钢轨接头处须留有4.5的伸缩缝。（二）井筒装备（二）井筒装备 第页112022-7-26 型钢组合罐道型钢组合罐道 型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊接成的矩形空心罐道、整体轧制和复合材料。组合罐道与罐道梁间的连接方式如图所示。第页1
6、22022-7-26第页132022-7-26 钢丝绳罐道钢丝绳罐道 目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异形股钢丝绳三种。钢丝绳罐道的固定有两种方式：一种一种是上端固定在井架的托梁上，下端在井底内挂以重锤拉紧，这种固定装置要求有较深的井底，井底水窝内的淤泥应及时清理，否则淤泥将托住重锤使罐道绳松弛，造成提升容器的碰撞事故。另一种另一种是将钢丝绳罐道的下端固定在井底内，而将上端在井架托梁上用液压千斤顶拉紧。为了保证提升容器运行平稳和提升工作安全，罐道绳必须具有一定的拉紧力和刚度。第页142022-7-26 根据国内外经验，在提升终端载荷较大的深井和大、中型矿井都采用四根罐道绳四角对称
7、或单侧布置形式，在提升终端载荷不大的小型矿井，多采用两根或三根罐道绳，两侧非对称（对角或三角）布置（进出车水平仍需用刚性罐道）第页152022-7-26第页162022-7-26柔性罐道与刚性罐道比较优点：优点：l结构简单，便于安装，可节省大量钢材和投资，结构简单，便于安装，可节省大量钢材和投资，缩短建井期限缩短建井期限l钢丝绳罐道具有一定的柔性，提升容器运行较平钢丝绳罐道具有一定的柔性，提升容器运行较平稳，没有冲击，改善了提升系统的受力情况，因稳，没有冲击，改善了提升系统的受力情况，因而可以采用较高的提升速度而可以采用较高的提升速度l钢丝绳罐道使用寿命较长，且维修简单、费用低，钢丝绳罐道使用
8、寿命较长，且维修简单、费用低，更换钢丝绳也较方便更换钢丝绳也较方便l钢丝绳罐道取消了罐道梁，故井筒的通风阻力大钢丝绳罐道取消了罐道梁，故井筒的通风阻力大为减小，同时减轻了井壁的负荷，改善了井壁的为减小，同时减轻了井壁的负荷，改善了井壁的整体密封性整体密封性第页172022-7-26缺点l钢丝绳罐道要求提升容器之间以及容器与钢丝绳罐道要求提升容器之间以及容器与井壁之间的安全间隙比刚性罐道大，井筒井壁之间的安全间隙比刚性罐道大，井筒断面和井筒工程量要相应增加断面和井筒工程量要相应增加l需要安设拉紧装置，井底水窝要求较深，需要安设拉紧装置，井底水窝要求较深，井架负荷也较大井架负荷也较大l在进出车水平
9、还需另设刚性罐道在进出车水平还需另设刚性罐道第页182022-7-26 2罐道梁罐道梁 罐道梁是为固定罐道、梯子间、管路和电缆等装备用的，立井井筒采用刚性罐道时，在井筒内需设罐道梁。罐道梁每隔一定距离布置一层，一般采用金属材料。罐道梁按截面形式分有工字钢罐道梁、型钢组合空心罐道梁、整体轧制的封闭空心罐道梁和异形罐道梁等，见图11-5。罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋入井壁和用锚杆固定两种。罐道梁的型号可以按经验选择，如下表所示。第页192022-7-26第页202022-7-26（三）其他隔间（三）其他隔间 井筒断面内还有梯子间和管路电缆间。梯子间是矿井井下经立井井筒通往地面的一个安全出口。梯子
10、间的梯子多采用折返式布置，如图所示。管路电缆间，主要安设有排水管、供水管、压气管和各种电缆。第页212022-7-26提升间布置原则：提升间布置原则：a a、罐笼的出车方位要和井底车场与地面的出、罐笼的出车方位要和井底车场与地面的出车方位一致；车方位一致；b b、箕斗井的箕斗口要与井下装载硐室及地面、箕斗井的箕斗口要与井下装载硐室及地面矿仓位置相对应。双箕斗井提升时，两箕矿仓位置相对应。双箕斗井提升时，两箕斗必须并列布置斗必须并列布置c c、罐笼间的出车口，不应对准梯子间、罐笼间的出车口，不应对准梯子间d d、梯子间应靠近罐笼间、梯子间应靠近罐笼间第页222022-7-26梯子间的布置要求梯子
11、间的布置要求6.1.1.6竖井梯子间的设置，应符合下列规定：梯子的倾角，不大于80；上下相邻两个梯子平台的垂直距离，不大于8m；上下相邻平台的梯子孔错开布置，平台梯子孔的长和宽，分别不小于O.7m和O.6m；梯子上端高出平台1m，下端距井壁不小于O.6m；梯子宽度不小于O.4m，梯蹬间距不大于O.3m；梯子间与提升间应完全隔开。第页232022-7-26管线间布置管线间布置a、管线间一般布置在副井井筒内，为方便检修，尽量靠近梯子间b、动力电缆最好与信号电缆分别布置在梯子间两侧，如受条件限制布置在同侧，两者间距要在0.7m以上第页242022-7-26（四）确定井筒断面尺寸（四）确定井筒断面尺寸
12、 井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒横断面布置方式，提升容器的规格和数量。罐道规格、梯子间和管路电缆间的尺寸，以及根据预选的罐道梁型号和有关的安全间隙确定井筒净直径。安全规程规定：立井内提升容器之间，以及提升容器最突出部分与井壁和罐道梁之间的最小间隙，必须符合规定。罐道和井罐道和井梁布置梁布置容器与容容器与容器之间器之间容器与井容器与井壁之间壁之间容器与罐容器与罐道粱之间道粱之间容器与容器与井梁之间井梁之间备备 注注罐道布置在罐道布置在容器一侧容器一侧2002001501504040150150罐道与导向槽之间为罐道与导向槽之间为2020罐道布置罐道布置在容器两在容器两侧侧木罐木罐道道
13、2002005050200200有卸载滑轮的容器，滑有卸载滑轮的容器，滑轮和灌道梁间隙增加轮和灌道梁间隙增加2525钢罐钢罐道道1501504040150150罐道布置罐道布置在容器正在容器正门门木罐木罐道道2002002002005050200200钢罐钢罐道道2002001501504040150150单位：单位：mm第页252022-7-261井筒直径确定步骤如下：井筒直径确定步骤如下：1)根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备的类型，确定井筒断面布置形式。2)根据所选用的井筒装备类型，初步选定罐道梁规格和罐道规格。3)根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸，以及安全规程规定的
14、安全间隙，用图解法或解析法求出井筒净直径的近似值，当井筒净直径小于6.5m时，以0.5m进级确定井简净直径。超过时，一般以0.2m进级确定。4)根据初步确定的井筒净直径，验算安全间隙及梯子间尺寸。第页262022-7-26 5）根据验算结果进行必要的调整，尺寸基本确定。2通风校核通风校核 对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按照安全规程的要求进行通风速度校核，要求井筒内的风速不大于允许的最高风速，即：允许vSQv0式中 v通过井筒的风流速度，m/s；S0井筒通风有效断面面积，井内设有梯子间时S0=S-A，不设梯子间时S0=0.9S；S为井筒净断面面积，；A为梯子间断面面积，A取2.0
15、m2；Q通过井筒的风量，m3/s；v允许井简中允许的最高风速，m/s。第页272022-7-26安全规程安全规程规定：升降人员和物料的井筒，v允许=8m/s；专为升降物料的井筒，v允许=12m/s；无提升设备的风井，vmax=15m/s。验算结果v v允许时，井筒净直径应该适当加大。第页282022-7-26 3井筒掘进断面尺寸井筒掘进断面尺寸 井筒掘进断面尺寸由井筒净断面尺寸与永久支护厚度。井筒永久支护的设计，首先是确定井壁结构井壁结构，然后确定井壁厚度井壁厚度。目前常用的井壁结构包括砌块井壁砌块井壁（料石、砖、混凝土）、整体浇筑式井壁整体浇筑式井壁（混凝土、钢筋混凝土）、锚喷井壁锚喷井壁、
16、装配式井壁装配式井壁（弧板地面制成、井下装配、壁后注浆）和复合复合井壁井壁（两层以上井壁组合）。采用现浇混凝土、混凝土预制块和料石井壁时，可按表11-4选取井壁厚度。对于砌块井壁 还需加上100的壁后充填厚度。第页292022-7-26例：某矿为竖井开拓，年产量例：某矿为竖井开拓，年产量9090万万t t，服务年，服务年限限6060年。井筒穿过的岩层为砂岩、砾岩、年。井筒穿过的岩层为砂岩、砾岩、石灰岩等，坚固性系数石灰岩等，坚固性系数f f约为约为6-86-8。竖井提。竖井提升高度为升高度为500m500m，选用，选用4 4#a a双层罐笼。井筒内双层罐笼。井筒内敷设敷设300mm300mm压
17、风管一条，压风管一条，250mm250mm排水管排水管两条，两条，150mm150mm供水管一条，供水管一条，4 4条动力电缆、条动力电缆、3 3条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为182m182m3 3/s/s。试设计该井筒断面。试设计该井筒断面。第页302022-7-26第页312022-7-26第页322022-7-26第页332022-7-26第页342022-7-26第页352022-7-26第页362022-7-26第页372022-7-26第页382022-7-26第页392022-7-26第页402022-7-26第页412022-7-26第
18、页422022-7-26第页432022-7-26N井筒中心线比 例 尺1：20重 量14I20b第页442022-7-26第三节第三节 井筒表土施工（掘进、支护和安装）井筒表土施工（掘进、支护和安装）立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层稳定表土层和不稳定表土层不稳定表土层两种。稳定表土层稳定表土层就是在井筒掘砌过程中，井帮易于维护，用普通施工方法能够顺利通过的表土层，其中包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不大的砾石层等。不稳定表土层不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中，井帮很难维护，用普通施工方法不能通过的表土层，其中包括含水砂土、淤泥、含饱
19、和水的粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层等。根据表土的性质及其所采用的施工设施，井筒表土施工方法可分为普通施工方法普通施工方法和特殊施工方法特殊施工方法两大类 第页452022-7-26一、井筒表土普通施工步骤一、井筒表土普通施工步骤砌筑锁口砌筑锁口 1木质临时锁口。木质临时锁口。锁口的作用是悬吊掘锁口的作用是悬吊掘进时的临时支护，给进时的临时支护，给井筒掘砌定位定向并井筒掘砌定位定向并起保护井筒的作用起保护井筒的作用第页462022-7-26 2临时钢结构锁口临时钢结构锁口 (多采用多采用)3永久混凝土锁口。永久混凝土锁口。第页472022-7-26施工方法施工方法 1井圈背板普通施工法
20、井圈背板普通施工法 人工或抓岩机出土，下掘一小段后（空帮距不超过1.2m），然后用井圈、背板临时支护，掘一小段后（一般不超过30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。如此，周而复始，直至基岩。这种方法适用于较稳定的土层。如图。第页482022-7-26 2吊挂井壁施工法吊挂井壁施工法 用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。段高一般0.51.5m。采用台阶式或分段分块，并配以超前小井降低水位的挖掘方法。为了防止井壁井壁拉裂或脱落，在井壁内设置钢筋。第页492022-7-26 3板桩法板桩法 对于厚度不大的不稳定表土层，在开挖之前，可先人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径（井筒
21、周边外缘）打入一排密集的板桩，形成一个密封的圆筒，用以支承井壁，在它的保护下进行掘进。板桩材料可采用木材和金属材料两种。木板桩用于厚度为36m的不稳定表土层。金属板桩可根据打桩设备的能力条件，适用于厚度810m厚的不稳定土层，与其它方法相结合，应用深度更大。第页502022-7-26提升方式提升方式 1汽车起重机。汽车起重机。适用于井筒深度尚未超过30m的情况下，只能采用很小的吊桶，运行速度很慢。2三角架。三角架。它是一种用于井筒深度未超过20m的情况下，效率低，设备简单，使用方便。三脚架构件可用圆木，也可用钢管。还有用双面三角架的。第页512022-7-26 3简易井架与小绞车提升。简易井架
22、与小绞车提升。从简易井架的外形可分为人字形、帐幕式、一面坡、龙门架等几种。它们配以小绞车和小吊桶，可用于井简深度在2050m范围内的表土施工第页522022-7-26 表土施工的提升方式与施工程序是密切关联的，在选择时应同时考虑。它们的确定主要取决于地质条件和施工方法，一般可分为以下几种情况：利用简易设备施工；直接利用凿井井架施工；先利用简易设备后利用凿井井架等方法。第页532022-7-26二、井筒表土特殊施工法二、井筒表土特殊施工法1冻结法冻结法 冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层冻结成一个封闭坚固的冻结圈(图12-9)，防止水或流砂
23、涌入井筒，然后在冻结圈的保护下进行掘砌工作。待井筒掘砌到预计深度后，进行拔冻结管和充填，最后解冻。第页542022-7-261）钻冻结孔）钻冻结孔 为了形成冻结圈，首先要在井筒周围钻一定数量的冻结孔，以便在孔内安装带底锥的冻结管和底部开口的供液管。冻结孔一般等距离地布置在与井筒同心的圆周上，冻结孔间距一般为0.91.3m，孔径为200250，孔深应比冻结深度大510m。第页552022-7-26 2)冻结冻结 (1)制冷过程制冷过程 整个制冷过程包括三个循环系统，即氨循系统、盐水循环系统盐水循环系统和冷却水循环系统冷却水循环系统，如图所示。801201620-20-25第页562022-7-2
24、6 (2)冻结方案冻结方案 冻结方案有一次冻全深、局部冻结、差异冻结和分期冻结等几种。一次冻全深一次冻全深方案的适应性强，应用广泛；局部冻结局部冻结就是只在局部涌水部位进行冻结；差异冻结差异冻结又叫长短管冻结，即冻结管有长短两种间隔布置；分期冻结分期冻结是当一次冻结深度很大时，为了避免使用过多的制冷没备而将全深分为数段(通常分为两段)，从上而下依次进行冻结。第页572022-7-26 (3)冻结段井筒掘砌冻结段井筒掘砌 采用冻结法施工，井筒的开挖时间要选择适时，即当冻结壁已形成而又尚末冻至井筒范围以内时最为理想，此时，既有利于掘进又不会造成涌水冒砂事故。但是，在冻结井筒掘进过程中很准保证处于理
25、想状态，往往整个井筒被冻实，对于这种坚硬的冻土也耍采用钻眼爆破法进行掘进，有条件时也可采用冻土掘进机掘进。冻结井壁一般都采用钢筋混凝土或混凝土双层井壁，外层井壁的厚度一般为400，它是随着掘进而砌筑的。内层井壁一般厚600，它是在通过冻土段后自下而上一次砌到井口。第页582022-7-26 2钻井法钻井法 钻井法凿井，通常是利用大型回转式钻机，将井筒分次扩孔钻成或是全断面一次钻成。1)钻进钻进 钻进方式多采用分次扩孔钻进，即首先用超前钻头一次钻至井筒全深，而后分次扩孔，如图12-11所示。第页592022-7-262)泥浆洗井护壁 使刀具始终直接作用于未破碎的岩石面上 泥浆的另一个重要作用就是
26、护壁。泥浆的护壁作用，一方面是借助本身的液柱压力平衡地压；另一方面是在井帮上形成泥皮，堵塞裂隙，防止片帮。3)沉井和壁后充填第页602022-7-26 3沉井法 沉井法，就是在设计的井筒位置上构筑带刃脚的沉井井壁，而后在其保护下挖土，井壁随着掘进面下沉，同时在地面上相应地砌筑接高井壁。这种沉井方法通常称做沉井法。为了增加沉井的下沉深度，可采用在沉井上加外荷载的办法使之强制下沉，这种沉井方法通常称做强制沉井。从施工情况来看，泥浆护壁淹水沉井法具有很大的优越性，在国内外用得都比较成功。它的概貌如图12-12所示。1.淹水沉井2.普通沉井第页612022-7-26第页622022-7-26 沉井时的
27、破土方法有高压水破土和钻机破土两种。高压水破土方法，是用通过水枪喷嘴的高压水射流破坏土层结构，水的压力力1830大气压。用高压水破土掘进时，一般都采用压气排渣。压气排渣设备的工作原理如同12-25所示。沉井下沉到设计深度后，如果沉井的偏斜在允许范围内，应及时进行注浆固井工作，使沉井井壁与井帮固结在一起，防止继续下沉或漏水。注浆前一般需在水下浇注混凝土止水垫封底，以防止冒砂跑浆。如果刃脚已插入风化基岩内，也可以不进行封底而直接注浆。一般是利用预埋的泥浆管和注浆管向壁后注水泥浆。沉井和套井之间则耍用毛石混凝土充填。第页632022-7-26井筒表土施工井筒表土施工l普通施工普通施工井圈背板普通施工
28、法、吊挂井壁施工法、板桩法井圈背板普通施工法、吊挂井壁施工法、板桩法l特殊施工特殊施工 冻结法、钻井法、沉井法冻结法、钻井法、沉井法第页642022-7-26 第四节第四节 立井基岩施工立井基岩施工 一、钻眼爆破工作钻眼设备钻眼设备 钻眼通常采用手持式凿岩机，亦可使用伞形钻架(图11-13)。第页652022-7-26爆破工作爆破工作 1炸药和起爆器材的选择炸药和起爆器材的选择 在立井施工中，工作面常有积水，要采用抗水岩石炸药、水胶炸药和硝化甘油炸药。起爆器材通常采用秒延期电雷管，毫秒延期雷管和导爆管。第页662022-7-26 2爆破参数的确定爆破参数的确定 炮眼深度炮眼深度是根据岩石性质、
29、凿岩爆破器材和循环劳动组织等因素决定的。当前在立井井筒施工中，炮眼的深度以浅孔或中深孔（2.03.5m）为宜。炸药消耗量炸药消耗量是根据岩石性质、井简断面大小和爆破要求等因素决定的。第页672022-7-26炮眼布置炮眼布置在圆形断面的井简中，炮眼都按同心圆周布置。掏槽方式可采用直眼掏槽或锥形掏槽。炮眼数目和布置圈数是由具体的爆破条件决定的。若采用光面爆破，周边眼间距周边眼间距E为400600；周边眼与辅助眼周边眼与辅助眼圈间距圈间距(即最小抵抗线)E/M M为周边眼密集系数一般为0.81.0；辅助眼圈距和辅助眼间距辅助眼圈距和辅助眼间距，一般为0.70.9m，掏槽眼圈径和眼距，可由掏槽方式和
30、岩石性质决定。图11-14为立井炮眼布置，主要爆破参数如表。第页682022-7-26第页692022-7-26 采用光面爆破时，为了取得比较好的光爆效果，周边眼应采用2025的小直药卷或采用一般药卷不耦合缓冲间隔装药结构。立井掘进中的联线方式多采用并联。若一次起爆的雷管数较多，采用并联不能满足准爆电流要求时，可以采用串并联或并串联。装药、联线和放炮工作，必须严格遵守安全规程的有关规定。第页702022-7-26二、装岩提升二、装岩提升 装岩工作装岩工作 目前已普遍采用抓岩机装岩，实现了装岩机械化。中心回转式抓岩机其结构如图所示。第页712022-7-26环行轨道抓岩机环行轨道抓岩机第页722
31、022-7-26 提升工作提升工作 1提升容器立井凿井提升容器都采用吊桶。2提升钢丝绳，提升钢丝绳一般采用多层股不旋转圆形钢丝绳3提升机，主要是单绳缠绕式卷筒提升机。4提升辅助设施，包括提升天轮、导向稳绳、稳绳天轮、稳绳悬吊凿井绞车等。第页732022-7-26 （a）矸石吊桶 （b）底卸式材料吊桶吊桶外形图第页742022-7-26 排矸工作排矸工作 1翻矸方式，翻矸方式，人工翻矸和自动翻矸，（挂钩和座钩式自动翻矸如图所示如图所示）2排矸方法，排矸方法，采用汽车或矿车排矸。挂钩式翻矸方式挂钩式翻矸方式1-溜矸槽；溜矸槽；2-提升绳；提升绳；3-吊桶；吊桶；4-吊钩；吊钩；5-卸矸门卸矸门 第
32、页752022-7-26第页762022-7-26三、井筒支护三、井筒支护临时支护临时支护采用井圈背板采用锚喷 永久支护永久支护有料石井壁 混凝土井壁 浇注混凝土井壁施工，先在地面搅拌站将混凝土搅拌好，然后经输料管或吊桶输送到井下浇入筑壁模板内。第页772022-7-26 浇注混凝土井壁的模板有木模板和金属模板。常用的金属模板有装配式、液压滑开式和整体下移式等。整体下移式模板的结构如图所示第页782022-7-26四、立井施工辅助工作四、立井施工辅助工作通风工作通风工作 压入式通风，一般适用于井深小于400m的井筒。采用抽出式通风时，风筒将工作面的污浊空气向外抽，这时井筒内为新鲜空气，施工人员
33、可尽快返回工作面。当井筒较深时，采用抽出式通风为主，压入式为辅的通风，可增大通风系统的风压，提高通风效果。第页792022-7-26 井筒涌水的处理井筒涌水的处理 1注浆堵水注浆堵水1）地面预注浆）地面预注浆 地面预注浆的钻孔布置如图12-19所示，钻孔布置在大于井筒掘进直径1.03.0m的圆周上。注浆时，若含水层比较薄，可将含水岩层一次注完全深；若含水层较厚，则应分段注浆。第页802022-7-26 2）工作面预注浆）工作面预注浆 当含水岩层埋藏较深时，可以采用井简工作面预注浆。工作面预注浆如图12-20所示，注浆孔间距的大小取决于浆液在含水岩层内的扩散半径，一般为1.01.5m。第页812
34、022-7-263）壁后注浆）壁后注浆 井筒掘砌完后，往往由于井壁质量欠佳而造成井壁渗水，必须进行壁后注浆加固封水。壁后注浆一般是自上而下分段进行，段高视含水层赋存条件和具体出水点的位置而定，一般为1525m。井筒围岩裂隙较大、出水较多的地段，应在砌壁时预埋注浆管；在没有预埋注浆管而在砌壁后发现井壁裂缝漏水的区段，应用凿者机打眼埋设注浆管，如图所示。第页822022-7-264）浆液）浆液 水泥浆液水泥浆液 水泥浆液是由水泥和水以4：10.5：1的水灰比调制而成的浆液。水泥水泥水玻璃浆液水玻璃浆液 水泥水玻璃浆液，是由水泥浆和水玻璃的水溶液在注浆孔口或孔内混合而成的。MG-646 属于化学浆液
35、。它是以有机化台物丙烯酰胺为主剂，配合其他药剂以水溶液状态注入含水层，发生聚合反应形成具有弹性不溶于水的聚合物。铬木素浆液铬木素浆液 由亚硫酸盐纸浆废液和重铬酸钠组成的。在废液中主要利用的是木质素磺酸盐，它和重铬酸钠产生缩合作用生成凝胶，以达到加固和封水作用。第页832022-7-26 2排水排水 根据井筒涌水量的不同，工作面积水的排出方法有吊桶排水和吊泵排水两种。井筒涌水量不超过8m3/h时，采用吊桶排水较为合适。井筒涌水量以不超过40m3/h时，采用吊泵排水。当井深超过水泵扬程时，就要设置中间泵房进行多段排水。第页842022-7-26压风和供水工作压风和供水工作 立井井筒施工中，工作面打
36、眼、装岩和喷射混凝土作业所需要的压风和供水等动力通过并列吊挂在井内的压风管（一般为150的钢管）和供水管（一般为50的钢管），由地面送至吊盘上方，然后经三通、高压软管、分风（水）器和胶皮软管江风、水引入各风动机具。井内压风管和供水管可钢丝绳双绳悬吊，地面设置藻井绞车悬挂，随着井筒的下掘而不断下放；也可直接固定在井壁上，随着井筒的下掘而不断向下延伸。工作面的软管与分风（水）器均采用钢丝绳悬吊在吊盘上，放炮时提至安全高度。第页852022-7-26其它辅助工作其它辅助工作1照明与信号照明与信号 在井口和井内，凡是有人操作的工作面和各盘台，均应设置足够的防爆、防水灯具。立井施工时，必须建立以井口为中
37、心的全井信号系统。2测量工作测量工作 井筒中心线是控制井筒掘砌质量的关键，除应设置垂球测量外，平时一般采用激光指向仪投点。3安全梯安全梯 当井筒停电或发生突然冒水等其它意外事故时，工人可借助井内设置的安全梯迅速撤离工作面。第页862022-7-261-天轮；2-凿井井架；3-卸矸台；4-排水管；5-井盖门；6-混凝土搅拌机；7-封口盘；8-混凝土输料管；9-固定盘；10-吊泵通过口；11-吊盘上层盘；12-壁座；13-气动绞车；14-吊盘下层盘；15-金属模板；16-吊泵；17-抓岩机；18-吸水笼头；19-卸矸溜槽；20-溜槽闸门；21-轻便轨道；22-矿车；23-局部通风机；24-空气压缩
38、机房；25-凿井稳车；26-提升机房；27-风筒；28-滑架与保护伞；29-稳绳；30-提升钩头；3l-吊盘裤叉绳；32-喇叭口；33-吊盘定位丝杠；34-输送混凝土的活节管；35-压气管；36-吊盘折页；37-分气器；38-风筒卡子；39-挂钩；40-井圈；41-背板；42-撑柱；43-吊桶立井井筒施工概貌立井井筒施工概貌第页872022-7-26第页882022-7-26五、立井井筒安装工作五、立井井筒安装工作分次安装分次安装 如图12-23所示。先在吊盘上从井口自上而下安装全部罐道梁、梯子间和电缆卡子等，然后再自下向上在吊架上安装罐道，最后从井底向上安装管路。井筒安装工作的内容包括：罐道
39、梁、罐道、管路、电缆、梯子间和井底金属支撑结构等的安设。第页892022-7-26 一次安装一次安装 一次安装井筒装备的方式如图12-24，就是从井底向上利用多层吊盘或带吊架的吊盘，一次将罐道粱、罐道、梯子间、管路电缆等全部安装完。即在吊盘上层盘上挖梁窝或打锚杆眼，在下层盘上安装罐粱和管路等，在吊架上安装罐道。第页902022-7-26六、立井井筒施工作业方式六、立井井筒施工作业方式 根据掘进、砌壁和井筒安装工作在时间和空间上的不同安排方式，立井井筒施工作业方式组成多种作业方式，归纳起来大体上可分为三种：掘、砌单行作业，掘、砌平行作业，掘、砌混合作业和掘、砌、安一次成井。掘、砌单行作业掘、砌单行作业 掘、砌单行作业，将井筒划分为若干段高，就是一段井筒掘完后停止掘进工作，而后进行永久支护工作。也就是掘砌工作在同一井段内先后依次完成。第页912022-7-26掘、砌平行作业掘、砌平行作业 平行作业的特点是将井筒分成若干个井段，同时在相邻的两个井段内分别进行掘进和永久支护工作。平行作业又分为长段掘砌平行作业和短段掘砌平行作业。第页922022-7-26 掘、砌混合作业掘、砌混合作业 井筒掘、砌工序在时间上只有部分平行时，称为掘、砌混合作业。掘、砌、安一次成井掘、砌、安一次成井 掘、砌，安一次成井，就是井筒永久装备的安装工作与掘、砌工作同时施工。end
