竖井施工

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㈢提升方式
1．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。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。
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第一节 井筒表土施工
竖井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为
稳定表土层和不稳定表土层两种。
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、含饱和水的粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层 等。
⑵ 炸药消耗量是根据岩石性质、井筒断面大小 和爆破要求等因素决定的。
确定炸约消耗量的方法，可采用工程类比法或 是根据《矿山井巷工程预算定额》选取。
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⑶炮眼布置 在圆形断面的井筒中，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E为 400～600㎜；周边眼与辅助眼圈间距(即最小 抵抗线)Ｗ＝E/M M为周边眼密集系数一般 为0.8～1.0；辅助眼圈距和辅助眼间距，一般 为0.7～0.9m，掏槽眼圈径和眼距，可由掏槽 方式和岩石性质决定。
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2)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
悬浮下沉井壁的施工
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3．沉井法
①利用简易设备施工；
②直接利用凿井井架施工；
③先利用简易设备后利用凿井井架等方法。
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二、井筒表土特殊施工法
1．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，防止水或流砂涌入井筒，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。
1.淹水沉井
2.普通沉井
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沉井时的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18～30大气压。用高压水破土掘进时， 一般都采用压气排渣。
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。
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。
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3．简易井架与小绞车提升。 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 井筒深度在20～50m范围内的表土 施工。
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4、标准凿井井架。
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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：
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二、装岩提升 ㈠装岩工作
目前已普遍采用抓岩机装岩，实现了 装岩机械化。
在施工中多采用中心回转式抓岩机。
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提高抓岩生产率是缩短装岩提升工序时间 的重要途径，在施工中应泣急下列几点：
1．注意机械维修保养，使它经常处于良好的 工作状态。
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⑷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φ20～25㎜的小直药 卷或采用一般药卷不偶合缓冲间隔装药结构。
⑸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。
⑹装药、联线和放炮工作，必须严 格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。
2．提高操作技术，使抓取和投放动作准确。
3．改进钻眼爆破工作使爆破后的岩堆，岩石 块度，有利于机械抓岩。
4．吊桶直径应与抓斗张开直径相适应，提升 能力满足抓岩工作需要。
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㈡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
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。
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2．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0.5～ 1.5m。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 了防止井壁拉裂或脱落，在井壁内设 置钢筋。
起爆器材通常采用国产8号秒延期电雷管，毫 秒延期电雷管和导爆管索。放炮电源多采用交流电 源，但电压不得超过380伏。
在有瓦斯或煤尘爆炸危险的井筒内，必须采 用煤矿安全炸药和瞬发电雷管。使用毫秒延期电雷 管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。
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2．爆破参数的确定
⑴炮眼深度是根据岩石性质、凿岩爆破器材和 循环劳动组织等因素决定的。当前在井筒施工中，炮 眼的深度以浅孔或中深孔（2.0～3.5m）为宜。
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1）钻冻结孔
为了形成冻结圈，首先要在井筒周源自文库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0.9～ 1.3m，孔径为200～250㎜，孔深应比冻结 深度大5～10m。
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2)冻结 (1)制冷过程 整个制冷过程包括三个循环系统，即氨循 系统、盐水循环系统和冷却水循环系统。
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三、井筒支护
㈠临时支护 ⑴采用井圈背板 ⑵采用锚喷
㈡永久支护 ⑴有料石井壁 ⑵ 混凝土井壁
m
凿岩机数量/型号
动力形式
油泵功率
kW
油泵工作压力
MPa
推进器形式
推进行程
m
工作气压
MPa
工作水压
MPa
最大耗风量
m3/min
收拢后外型尺寸（直径x高） m
钎尾规格
mm
钎头直径
mm
钎杆长度
m
150 ø1.6-6.3 5/YGZ70 风马达－液压泵 5.8 7－14 油缸－钢丝绳 3.5 0.5-0.7 0.3-0.5 58 ø1.7x6 B25 159 六角钎 杆 ø38－ø55 3.9
总重2量020/3/1
kg
5300
SJZ6.7 3 6 ø4.6-6.7 ø5.7-7.7 ø6.6-8.6 120 ø1.65-8.2 6/YGZ70 风马达－液压泵 5.8 7－14 油缸－钢丝绳 4.3 0.5-0.7 0.3-0.5 68 ø1.9x7.2 B25 159 六角钎 杆 ø38－ø55 4.7
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。
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㈢排矸工作
1．翻矸方式，人工翻矸和自动翻矸， （座钩式自动翻矸如图所示）
2．排矸方法，采用汽车或矿车排矸。
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(3)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。
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和特殊施工方法两大类 。
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一、井筒表土 普通施工法
㈠砌筑锁口
1．木质临时锁口
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2．临时钢结构锁口 3．永久混凝土锁口
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㈡施工
1．井圈背板普通施工法 人工或抓岩机出土，下掘一小段后（空
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。
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2．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。
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ø1.65-10.5
6/YGZ70
风马达－液压泵
5.8
7－14
油缸－钢丝绳
4.3
0.5-0.7
0.3-0.5
68
ø1.9x7.7
B25 159 六角钎 杆
ø38－ø55
4.7
9000
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㈡爆破工作
1．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。
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吊挂井壁施工法可用于渗透系数大于 5m/d，流动性小，水压不大于0.2MPa的砂 层和透水性强的卵石层，以及岩石风化带。
吊挂井壁施工法使用的设备简单，施工 安全。但工序转换频繁，井壁接茬多，封 水性差。故常在通过整个表土层后，自下 而上复砌第二层井壁。为此，需按井筒设 计规格，适当扩大设计断面。
7800
SJZ6.9 3 6
ø6.6-9.8
120 ø1.65-9.56 6/YGZ70 风马达－液压泵 5.8 7－14 油缸－钢丝绳 4.3 0.5-0.7 0.3-0.5 68 ø1.9x7.7 B25 159 六角钎 杆 ø38－ø55 4.7
8200
SJZ6.10 3 6
ø7.6-10.8
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二、井筒表土特殊施工法
1．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12-20)，防止水
或流砂涌入井筒，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
2充020/填3/1 ，最后解冻。
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3．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。
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板桩材料可采用木材和金属材料 两种。木板桩用于厚度为3～6m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8～10m厚的不稳定土层，与其 它方法相结合，应用深度更大。
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第四节 立井基岩施工
一、钻眼爆破工作
㈠钻眼设备
钻眼通常采用手持式凿岩机，近几年已 开始使用伞形钻架。
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技术特征 支撑臂数量 动臂数量
单位 个 个
SJZ5.5 3 5
支撑臂支撑范围
m
ø4.6-6.6
动臂水平摆角
度
垂直炮孔圈径
-25~-35
80~120
16~20
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(2)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。
一次冻全深方案的适应性强，应用广泛；
局部冻结就是只在局部涌水部位进行冻结；
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。