立井开凿

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立井凿井技术初步知识

立井凿井技术初步知识第一节概述立井——竖井，与水平面垂直●穿过表土：地层稳定时，采用普通法施工稳定性较差时，采用特殊法施工●穿过基岩：含水量大时，注浆堵水。

●既穿过表土又穿过岩层1.立井是地下工程中的常见工程地下矿山：煤炭、金属、非金属等山岭隧道：公路、铁路水电、水利工程城市市政工程军事、国防工程2.立井井筒的特点地质条件复杂，施工难度大施工技术复杂，安全要求高深度较大时，施工工期长3. 立井施工技术水平▲月施工速度1974年全国煤矿立井施工平均月成井速度为16.4m1986年～1996年有23次月进度突破100m、最高201m1997年达到了45m，有28次突破100m1998年19次突破100m，其中5次超过183m，最高216.5m，创当时地全国记录2002年：最高月进220.6m，创新的全国记录▲施工技术已接近和达到世界先进水平中标承担了摩洛哥、孟加拉等国家的多项工程4. 施工工艺▲准备工作：凿井井架、天轮平台、卸矸平台。

封口盘、固定盘、吊盘提升机、凿井绞车压风机房、通风机房、搅拌站等▲井筒开挖●自上而下掘进，掘够一定深度（一个段高）后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行，直至井筒最终深度●每一段高内的工艺顺序：打眼放炮、装岩出矸、砌壁。

▲井筒装备安装罐笼、箕斗、罐道、罐道梁、梯子间、管线等5. 井筒的类型与用途主井：箕斗井，出煤副井：罐笼井，升降人员、设备、材料、矸石，进风，安全出口混合井：兼有主副井的作用风井：回风、安全出口2．井筒的组成井颈：靠近地表的一段井筒井身：井颈至罐笼进出车水平或箕斗装载水平井底：井身以下为井底。

第二节表土施工表土：一般将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层；1. 表土的分类土为由骨架、水和空气组成的三相体。

■按土质的结构性质，土层可归纳为四类：▲松散性土层主要由砾（卵）石、砂和粉砂、流砂等组成无粘聚力，呈松散状态。

▲粘结性土层主要由粘土及含砂量少的砂质粘土组成土层致密，均匀坚硬，塑性强，透水性少，含水量少▲大孔性表土主要由多孔性黄土组成，为粉土颗粒，含有大量胶结物，遇到水后土层变软，易于沉陷坍塌▲其它特殊土层膨胀土和岩石风化带。

09第九章立井开凿讲解

19—卸矸溜槽；20—溜槽闸门； 21—临时轨道；22—矿车；23—扇风机； 24—压风机房；25—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；1—吊盘裤叉绳； 32—喇叭口；33—吊盘定位丝杠； 34—输送混凝立的活节管；35—压风管；
36—吊盘折页；37—分风器； 38—风筒卡子；39—挂钩；40—井圈；
利用延深间或梯子间延深井筒
第四节立井井筒延伸
❖ 三、反向延深井筒 ❖ 这个方案有普通反井
延深和吊罐反井延深等，其使用条件是新水平必须事先开拓出部分车场巷道，并以石门或平巷通达井筒中心。
利用反井延伸示意图 1—已掘井筒；2—车场巷道；3—反井； 4—刷大井筒工作面；5—通往新水平的下山
❖ 思考题：
41—背板；42—撑柱；43—吊桶
第二节立井普通开凿法
凿井井架是专门用于开凿立井而设立的井架，多为装配式金属凿井井架天轮平台井筒内的设备和管路一般均用钢丝绳绕经天轮平台上的天轮由地面稳车悬吊，管路每隔一定距离用专用管卡固定在悬吊钢丝绳上。卸矸台矸石吊桶提至卸矸台上方卸矸，使矸石沿倾斜溜槽装入自翻矿车或汽车，运至排矸地点。封口盘又称井盖，设在井颈上端，用作升降人员、设备、下放材料和拆装各种管路的工作平台。同时，又是保护井上、下工作人员的安全结构物，要求坚固严密。固定盘为了安全，在封口盘下4～8m处还应设置一道固定盘，用梯子和井口相连。吊盘吊盘是进行井筒永久支护施工的工作盘，为金属结构，用一根或两根钢丝绳悬吊在地面稳车上。为使其稳定不翻盘，可做成双层，间距3～4m，根据需要可以升降。稳车稳车设于地面，用于悬吊吊盘、吊泵和各种管路等设备和拉紧稳绳。
地面预注浆钻孔布置示意图 d—井筒掘进直径；d±3～4m—钻孔布置直径

立井施工精选课件

表土施工一般采用短段掘砌施工方法。为保
持土的稳定性、减少土层裸露时间，段高一般
取0.5～1.5m。按土层条件，分别采用台阶式
或分段分块、并配以超前小井降低水位的挖掘
方法。
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图4 表土施工挖土方法（a）台阶式环挖法；（b）分块对称开挖法
1-水窝；2、3-开挖顺序；4-环形集水沟槽
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1 概述
立井井筒的特点是深度大、断面积大、水文地质条件复杂；相对于平巷（或隧道）而言，施工难度大，施工技术复杂，施工工期长。因此，为加快凿井速度，缩短凿井工期，必须采用先进的施工技术，提高施工机械化水平。
在具有第四纪冲积地层的地域开凿立井时，立井井筒一般要穿过表土与基岩两个部分。表土稳定时可采用普通的人工挖掘施工，表土松软、稳定性较差时须采用特殊凿井方法（钻井、沉井）或特殊工法（注浆、冻结、帷幕）。基岩部分目前仍以钻眼爆破法施工为主。
• 主井：专门用来提升煤炭的井筒称为主井。主井内设
有箕斗，故又称箕斗井。
• 副井：用于升降人员、设备、材料及提升矸石的井筒
称为副井。井筒内通常设有罐笼，故又称为罐笼井。
某些特大型矿井还有专门为提升矸石服务的矸石井。
• 风井：主要作为通风用的井筒，称为风井。一般作为
2020出年3月风6日用星期，五也可当作全矿的安全出口。
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钢结构简易锁口框
1—钢梁；2—U形卡子；3—井圈；4—挂钩；5— 背板；6—垫木
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ห้องสมุดไป่ตู้
2.3 表土掘砌方法
降低水位法:工作面超前小井降低水位法＋钻孔降水法

立井斜井开拓优缺点

立井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。

因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。

对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。

斜井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备较简单，掘进速度快，井筒装备及地面设施较简单，井底车场及硐室也较简单，因此初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。

其缺点是：在自然条件相同时，斜井井筒长，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风路线长，断面小，通风阻力大，如不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为含水的冲积层或流沙层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。

当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需要特殊方法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。

对采用串车或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。

随着新型强力的和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。

斜井开拓（与立井比）有哪些优缺点？优点：（1）掘进技术和设备简单（2）掘进速度快，工期短（3）井上下设施简单。

多水平总石门短。

立井施工(一建矿业实务)

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3.1 概述
立井井筒的特点是深度大、断面积大、水文地质条件复杂；相对于平巷（或隧道）而言，施工难度大，施工技术复杂，施工工期长。因此，为加快凿井速度，缩短凿井工期，必须采用先进的施工技术，提高施工机械化个部分。表土稳定时可采用普通的人工挖掘施工，表土松软、稳定性较差时须采用特殊凿井方法（钻井、沉井）或特殊工法（注浆、冻结、帷幕）。基岩部分目前仍以钻眼爆破法施工为主。
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3.1.2 立井的类型与结构

采用立井开拓的煤矿一般有两个或两个以上的立井井筒。根据井筒的用途不同，立井井筒一般分为三种：主井、副井和风井。主井：专门用来提升煤炭的井筒称为主井。主井内设有箕斗，故又称箕斗井。副井：用于升降人员、设备、材料及提升矸石的井筒称为副井。井筒内通常设有罐笼，故又称为罐笼井。某些特大型矿井还有专门为提升矸石服务的矸石井。风井：主要作为通风用的井筒，称为风井。一般作为出风用，也可当作全矿的安全出口。
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3.1.1 我国的立井施工技术水平
近十几年来，我国立井施工机械化水平有了很大的提高。深孔光爆、锚喷支护、凿岩钻架，0.6m3抓岩机、4～5m3大吊桶、自动翻矸、大型凿井专用提升机、大吨位凿井绞车、V型凿井井架、高3～4m金属整体液压脱模模板、混凝土输送管、高扬程吊泵、千米激光指向仪、注浆堵水打干井等凿井设备与技术得到了广泛使用。施工设备和技术水平的提高，大大提高了施工速度。 1974年全国煤矿立井施工平均月成井16.4m； 1997年达到了45m； 2002年又达到70m以上。据不完全统计，1986年～1996年有23次月进度突破100m，而1997 年一年就有28次突破100m。1998年有19次突破100m，其中5次超过180m，最高达到216.5m（表土冻结段）。2002年又创造了基岩段月成井220.6m的新纪录。施工速度的提高，大大缩短了井筒的施工期，目前煤炭矿山的立井月进度大多在100m以上，因而涌现出了一批深度600m以上能够当年开工、当年到底的井筒。目前，我国的立井施工水平已达到世界先进水平，已有多家施工企业中标国外立井工程。

开凿立井措施

1、开凿或延深立井井筒向井底工作面运送爆炸材料和在井筒内装药时，除负责爆破的人员、信号工、看盘工和水泵司机外，其他人员必须撤到上水平巷道安全地点。

2、严禁将起爆药卷与炸药装在同一爆炸材料容器内运往井底工作面。

3、在开凿或延深立井井筒时，必须在生产水平巷道内进行爆破。

4、在爆破母线与电力起爆接线盒引线接通之前，井筒内所有电气设备必须断电。

5、只有在爆破人员完成装药和连线工作，将所有井盖打开，井筒井口房内的人员全部撤出，设备、工具提升到安全高度以后，方可爆破。

6、爆破通风后，必须仔细检查井筒，清除崩落在井圈上、吊盘上或其它设备上的矸石。

7、爆破后乘吊桶检查井底工作面时，吊桶不得蹾撞工作面。

8、凿井期间立井中升降吊桶应采用不旋转提升钢丝绳。

9、吊桶必须沿钢丝绳罐道升降。

在凿井初期，尚未装设罐道时，吊桶升降距离不得超过40m；凿井时吊盘下面不装罐道的部分也不得超过40m；井筒深度超过100m时，悬挂吊盘用的钢丝绳不得兼做罐道使用。

10、吊桶上方必须装保护伞。

11、吊桶边缘上不得坐人。

12、装有物料的吊桶不得乘人。

13、用自动翻转式吊桶升降人员时，必须有防止吊桶翻转的安全装置。

严禁用底开式吊桶升降人员。

14、吊桶提升到地面时，人员必须从井口平台进出吊桶，并只准在吊桶停稳和井盖门关闭以后进出吊桶。

15、人员乘坐吊桶时，每次只准一人，并必须系好安全带，设好防坠器。

16、吊桶最大容积不得超过0.8m³。

17、吊桶与钢丝绳连接处必须牢固可靠，提货时吊桶装货不能过满，要留有0.1m的空位置，以免提升掉落煤矸发生意外。

18、利用吊桶提升或下放物料时，必须捆扎牢固，不得超出吊桶圈外，否则不准提放。

19、严禁人货混运，工具等一同升降。

20、设好封口盘，除提升孔、风筒孔、电缆孔、水管孔，其它要求一律封严。

21、设好工作平台，稳固平台的绞车必须按安设牢固，人员在工作平台上作业时，必须系好安全带。

22、设好护身板，绞车运行时，人员必须躲在护身板下，防止掉落煤矸伤人。

煤矿冻结法开凿立井工程技术

1 混凝土混凝土强度设计值及有关参数应执行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002中第4.1.1条~第4.1.8条规定。混凝土强度设计值详见表 4.2.1-1，混凝土受压或受拉的弹性模量Ec详见表4.2.1-2；对于素混凝土结构，强度设计值应执行该规范附录A中的有关规定。
表4.2.1-1
石灰石粉的细度、密度、水分应满足设
计要求。 3 聚苯乙烯泡沫塑料板冻土与井壁间所采用的聚苯乙烯泡沫塑料板物理力学性能指标应符合附录D表D中的规定。 4 可压缩木屑板可压缩木屑板的厚度应根据所需的压缩量确定，一般采用6～20mm。板材性能应满足压应力值为35N／mm2时，压缩率为30 ％～40％。
2．1．15冻土压力 pressure Of freezing wall 井壁支护后，冻结壁蠕变变形及融土回冻冻胀等因素作用于井壁上的径向压力的统称，是临时荷载，亦称冻结压力。 2．1．16井壁 shaft lining 在井筒开挖围岩的表面构筑一定的厚度、强度和密封性好的整体构筑物。井壁为圆形断面，材料一般采用现浇钢筋混凝土或混凝土，混凝土应具有早强高强的特性。井壁结构形式一般有单层、双层、双层混凝土塑料夹层复合井壁等。 2．1．17双层井壁 double-layer lining 由外层井壁和内层井壁组合而成。外层井壁由上而下随井简短段掘砌直至冻结段底部，其厚度和强度应能承受冻土压力的作用；外层井壁施工结束后，内层井壁由下而上连续一次浇筑至井口，其厚度和强度应能承受静水压或负摩擦力的作用。内外层井壁材料，目前我国采用钢筋混凝土和混凝土。
2．1．18双层混凝土塑料夹层复合井壁 double-layer concrete composite shaft lining with a plastic-plate sandwich 在双层混凝土井壁的内外层井壁之间铺设一层或两层厚 1．5mm聚乙烯塑料板而成。设置塑料板后，制止了内层井壁的温度裂缝，井壁防水性能好。 2．1．19砌块沥青钢板混凝土复合井壁steel-concrete-bitum sliding lining 外层井壁由混凝土预制块和可压缩板构成，内层井壁为钢筋混凝土结构，分段构筑。内外层井壁之间设置沥青和钢板。钢板封水性好，井壁不漏水，沥青柔性好，在外力作用时，有缓冲均压作用。允许井壁产生一定的曲率半径。故又称柔性井壁。 21.20装配式铸件混凝土复合井壁 shaft tubbing 装配式铸件混凝土复合井壁又称丘宾筒。由铸铁或钢带有凸缘和加强肪的弧形板，在井下装配成筒体，并在其后充填混凝土。

上排下疏立井凿井新工艺

上排下疏立井凿井新工艺
上排下疏立井凿井新工艺，是一种新型的凿井技术，其最大的特
点在于它能够将地下水系统、结构性缺陷、岩石层厚度和有效侧壁强
度等参数分析全面，以便尽可能使钻井成型。

其次，该新工艺还可以
在低瓦斯浓度下运行，同时具有很强的钻井速度、准确性和效率，使
得钻井作业更节约时间和费用，这对于石油勘探和开发具有重要意义。

上排下疏立井凿井新工艺的具体流程主要包括三个部分：首先，
使用旋喷式钻头对井眼进行钻速控制，在低瓦斯浓度条件下控制孔的
形状；其次，利用钻头加工出井眼内壁，并适当放大井眼内部口径；
最后，把水泥或金刚砂等夹层材料放入井眼，以固化它们，以保证形
状的稳定性。

与传统立井凿井技术相比，使用新工艺立井凿井技术可以节省资源，从而减少了成本。

由于石油勘探和开发公司将会有更多的节省空
间和资源，因此有可能减少生产成本，同时也会带来更多的利润。

此外，由于采用新工艺立井凿井技术的井眼的尺寸和形状能够更好地满
足客户的要求，从而提高了石油勘探和开发的质量，也就意味着更好
的客户体验。

第三讲：立井施工

2011年8月17日星期三《地下工程讲稿》 5
立井井筒的形状与结构
第四时代至今
立井井筒的断面形状一般以圆形和矩形为多。立井井筒的断面形状一般以圆形和矩形为多。圆形和矩形为多一般情况下，立井井筒自上而下可分为井颈井颈、一般情况下，立井井筒自上而下可分为井颈、井井底三部分三部分。身和井底三部分。井颈是指靠近地表、井壁需要加厚（井颈是指靠近地表、井壁需要加厚（由于需承受井架提升及周围建筑物的荷载）的一段井筒，承受井架提升及周围建筑物的荷载）的一段井筒，其深度在矿山一般为15～其深度在矿山一般为～20m，其它行业多～，其它行业多2～ 5m。。井颈以下到罐笼出车水平或箕斗装载水平为井井身是井筒的主要组成部分。身，井身是井筒的主要组成部分。井身以下部分为井底，井身以下部分为井底，其深度取决于提升过卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。
3.2 表土施工
3.2.1 表土类型
表土层：将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带
统称为～。统称为～。
稳定表土层；包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质包括含非饱和水的粘土层、
粘土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（粘土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（卵）石层等。石层等。不稳定表土层：包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色粘土层等。浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色粘土层等。
临时锁口
井临时井壁锁口井壁时时封口架，在期砌筑井壁时砌筑。、砌或砌筑。临时锁口一和井口临，常用

井筒开凿安全检查

井筒开凿安全检查1.井筒施工组织设计的检查(1)有经（集团）公司总工程师批准的井筒施工组织设计。

(2)施工组织设计以施工单位为主，设计单位共同参与编制。

(3)施工组织设计内容齐全、完整，符合有关规定要求。

(4)施工组织设计必须认真贯彻执行。

2.表土施工的检查(1)表土施工必须根据当地的地形、气象、水文及工程地质条件等，采取有效措施，做好防、排水工作。

(2)立井表土施工应设置临时锁口，以固定井位、封闭井口、安装井盖和吊挂掘进用支架。

临时锁口必须确保井口稳定、封闭严密、井下作业安全。

(3)进行斜井和平硐表土施工时，斜井破土先挖槽，槽的深度应使井筒掘进断面顶部距耕作层或堆积底层不小于2m;平硐和依山开挖的斜井破土时，明槽深度应使门脸上部岩层（或硬土）的厚度不小于2m;斜井或平硐从揭盖部分进入硐身5~10m后，应进行永久支护。

(4)立井建立永久支护前，是否指派专人观测地面沉降和临时支护措施。

3.井筒掘进的检查(1)井口保证人员和掘进安全的措施。

(2)井筒掘进前，应编制井筒爆破图表，以指导施工。

采用中深空爆破时，孔深超过3.5m,必须采用防水电雷管，脚线不得有接头。

(3)井筒掘进挂圈背板临时支护时间不得超过1个月；锚喷临时支护时，采用短段掘进及永久支护。

(4)井筒施工中，与井筒直接相连的各种水平或倾斜的巷道口，要同时砌筑永久支护3~5m。

(5)井架圈的圈距由岩层软硬程度而定，空帮距离不宜大于2m。

采用锚喷支护时，其空帮距离不宜大于4m,并有防止片帮措施。

(6)井筒过断层距破碎带10m前，必须加强瓦斯和涌水的探测等预防准备工作。

(7)井筒揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时，在工作面距煤层法向距离10m(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m)之外，至少施工2个前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等；揭煤工作面距煤层法向距离2m至进入顶（底）板2m的范围，均应当采用远距离爆破工艺；禁止使用震动爆破揭穿突出煤层。

09第九章立井开凿

第二节立井普通开凿法
凿井井架是专门用于开凿立井而设立的井架，多为装配式金属凿井井架天轮平台井筒内的设备和管路一般均用钢丝绳绕经天轮平台上的天轮由地面稳车悬吊，管路每隔一定距离用专用管卡固定在悬吊钢丝绳上。卸矸台矸石吊桶提至卸矸台上方卸矸，使矸石沿倾斜溜槽装入自翻矿车或汽车，运至排矸地点。封口盘又称井盖，设在井颈上端，用作升降人员、设备、下放材料和拆装各种管路的工作平台。同时，又是保护井上、下工作人员的安全结构物，要求坚固严密。固定盘为了安全，在封口盘下4～8m处还应设置一道固定盘，用梯子和井口相连。吊盘吊盘是进行井筒永久支护施工的工作盘，为金属结构，用一根或两根钢丝绳悬吊在地面稳车上。为使其稳定不翻盘，可做成双层，间距3～4m，根据需要可以升降。稳车稳车设于地面，用于悬吊吊盘、吊泵和各种管路等设备和拉紧稳绳。

第二节立井普通开凿法
三、立井基岩施工
(一)钻眼爆破工作
在立井掘进中，凿岩爆破工作是一项主要工序
，约占整个循环时间的20～30％。
1．凿岩设备
立井钻眼用风钻，与岩巷掘进相似，只是立井
打眼是由上向下钻进，所以进行机械化凿岩时，通常是采用吊架(又称钻架)。
第二节立井普通开凿法

2.爆破工作 1)炸药和雷管的选用立井掘进中多有涌水，岩石又比较坚硬，应选用抗水炸药和采取防潮措施。采用毫秒雷管爆破比普通段发雷管起爆效果好。 2)炮眼直径和深度我国现场采用的炮眼直径多为38 ～42mm，药包直径为32～35mm。眼深一般1.2～ 2.0m，少数可达3.0—4.5m。 3)炮眼数目及排列一般是先确定炮眼排列方式，再根据排列方式确定眼数。 4)装药、联线、放炮和通风多用串装药，即将每个炮眼内全部药卷先在地面装入特制的防水纸筒内，在工作面装药时，将长药卷—次装入眼内，做到安全和保证爆破效果，还可以缩短井下装药时间。

立井施工安全注意事项

立井普通法开凿和支护1、开凿立井时，自井口到坚硬岩层之间的井巷必须砌碹，并向坚硬岩层内至少延深5m。

井口布置在山坡下时，井口顶、侧必须构筑防护墙和防洪水沟。

防护墙必须进行稳定性计算，并能将水引入排水系统。

2、在表土中开凿立井时，其临时锁口标高应根据永久锁口设计，满足防洪、防滑坡、防沉降等要求。

3、冲积层施工必须制定防片帮的专门安全措施；基岩爆破作业时必须制定防止爆破损坏井口及井内设施的专门安全措施。

4、立井的永久或临时支护到井筒工作面的距离及防止片帮的措施必须根据岩性、水文地质条件和施工工艺在作业规程中明确规定。

5、立井井筒穿过冲积层、砂层、松软岩层或煤层时，必须制定专门措施。

措施中必须明确规定一次开挖的深度、临时支护的形式。

采用井圈或其他临时支护时，临时支护必须安全可靠、紧靠工作面。

施工时应确保临时支护安全可靠，并及时进行永久支护。

在建立永久支护前，每班应派专人观测地面沉降和临时支护及井帮变化情况；发现危险预兆时，必须立即停止工作，撤出人员，进行处理。

6、立井永久支护的质量必须符合设计要求。

岩帮与支护之间必须填满灌实。

井壁出水时必须采取导水或堵水等措施。

7、立井井筒穿过含水层或破碎带，采用地面或工作面预注浆法进行堵水或加固时，应遵守下列规定：ａ）注浆施工前，必须编制珠江工程设计；ｂ）注浆段长度必须大于注浆的含水岩层的厚度，并深入不透水岩层或硬岩层5-10m。

井底的设计位置在注浆的含水岩层时，注浆深度必须大于井深10m；ｃ）地面预注浆的钻孔，每钻进40m必须测斜1次，钻孔偏斜率不得超过0.5%；ｄ）注浆前，必须进行注浆泵和输送管路系统的耐压试验。

试验压力必须达到最大注浆压力的1.5倍，试验时间不得小于15min，无异常情况后，方可使用；ｅ）注浆过程中，注浆压力突然上升时，必须停止注浆泵运转，卸压后方可处理；ｆ）每次注浆后，应至少停歇30min，方可提拔止浆塞，以防高压浆顶出钻杆；ｇ）冬季注浆施工时，注浆站和地面输浆管路，必须采取防冻措施；ｈ）井筒工作面预注浆前，在注浆的含水岩层上方，必须按设计要求设置止浆岩帽或混凝土止浆垫。

地下工程施工课件第4章-立井施工

等，它们在城市地下工程的竖井中得到较多应用。
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图3-2 地面直板桩
图3-3 斜板桩
1-外导圈；2-内导圈；3-板桩； 4-打桩机；5-轨道
1-导向圈；2-中间导向圈；3-副导向圈； 4-斜板桩
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2）井筒挖掘方法
在设置有井盖（封口盘）的立井，一般用人工使用铁铲挖掘和装土，土质较硬时用风镐挖掘、人工装土，土质较松软时也可用抓岩机挖掘和装土。表土施工一般采用短段掘砌施工方法。为保持土的稳定性、减少土层裸露时间，段高一般取0.5～1.5m。按土层条件，分别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。
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3.3.2 爆破工作 1) 爆破参数（1）炮眼深度：浅眼：深度＜2m 中深眼：深度2～3.5m 深眼：深度＞3.5m 深度确定：手持式凿岩机钻眼：以2m左右为宜伞型钻架钻眼： 3.5～5m 按月进度推算（2）炮眼直径手持式凿岩机钻眼: 采用标准直径φ32～35mm药卷时，炮眼直径常为38～43mm 目前在深眼中已采用55mm的眼径（药径为45mm）
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4.2 表土施工
表土层：将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带
统称为～。由于表土层土质松软、稳定性差、变化大，含水量一般比较丰富；又因接近地表，直接承受井口构筑物的荷载，因此，施工比较复杂。欲要安全、快速地通过表土层，最重要的是根据土层性质正确地选择表土施工方法，以及确定相应的施工设备和设施。稳定表土层；包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（卵）石层等。不稳定表土层：包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色粘土层等。
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图3-4 表土施工挖土方法（a）台阶式环挖法；（b）分块对称开挖法 1-水窝；2、3-开挖顺序；4-环形集水沟槽

立井施工的基本工艺

立井施工的基本工艺立井井筒多为圆形。

井筒的支护（又称衬砌）形式根据其用途和服务年限不同，可采用砖石结构、混凝土或钢筋混凝土结构。

大型工程多采用钢筋混凝土结构。

立井正式掘进之前，需先在井口安装凿井井架，在井架上安装天轮平台和卸矸平台。

同时进行井筒锁口施工，安设封口盘、固定盘和吊盘。

另外，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车，建造压风机房、通风机房和混凝土搅拌站等辅助生产车间。

待一切准备工作完成后，即可进行井筒的正式掘进工作。

立井施工的总体设施布置与工艺如图4.1所示。

图4.1 立井施工概貌（混合作业）1—天轮；2—凿井井架；3—卸矸平台；4—排水管；5—混凝土搅拌机；6—封口盘；7—井盖门； 8—混凝土输送管；9—固定盘；10—吊盘上层盘；11—中心回转抓岩机；12—吊盘下层盘； 13—吊泵；14—吸水笼头；15—抓岩机抓斗；16—局部通风机；17—空气压缩机房； 18—提升机房；19—卸矸溜槽；20—凿井稳车；21—轻便轨道；22—矿车；23—滑架与保护伞； 24—稳绳；25—提升钩头；26—吊盘叉绳；27—吊盘连接立柱；28—喇叭口；29—压气管； 30—风筒；31—模板悬吊绳；32—金属整体移动模板；33—吊桶立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要悬挂在井筒内，且随工作面的推进而逐步下放或接长。

立井施工的一般顺序是：由上向下掘进，当井筒掘够一定深度（一个段高）后，再利用井内吊盘，由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。

根据掘砌作业方式的不同，拆模、立模、浇灌混凝土等砌壁工作可在掘进工作面或吊盘上进行。

混凝土在地面井口搅拌站配制，经混凝土输送管或底卸式吊桶送至砌壁作业地点。

当该段井筒砌好后，再转入下段井筒的掘进作业，依此循环直至井筒最终深度。

立井掘砌作业方式，根据掘进和支护的时间和空间不同，可分为掘砌单行作业、掘砌平行作业和短段掘砌混合作业三种。

单行作业是将井筒划分为若干段高（通常在30 m以上，甚至百米），由上向下逐段施工，在同一段高内先掘后砌，掘进时一般需要进行锚喷临时支护。

第九章立井开凿

第九章立井开凿立井又称竖井，是矿井井下通往地面的主要出口，是用来提升有用矿物、上下人员，下放材料设备和通风排水的垂直巷道。

由于井筒的用途及井筒内布置的提升容器不同，可分为罐笼井、箕斗井和风井。

整个立井从上到下是由井颈、井身和井底三个基本部分组成(图9—1)。

井筒最上段直接通达地表，井壁需要加厚的部分称为井颈。

一般情况下，井颈部分深度为15～20m，井颈壁厚为1.0～1.5m。

从井颈以下到井底车场水平以上这段井筒称为井身，它是井筒的主干部分，多位于基岩中，若表土层厚度较大，有一部分井身也可在表土层中。

井底车场水平以下的井筒部分叫做井底。

井底的深度是由提升过卷高度、井底装备以及井底水窝要求确定的。

罐笼井井底深度一般为10m左右，箕斗井井底深度一般为35～75m。

井筒的深度取决于煤层的赋存条件和井田的开拓方式。

目前，我国已有超千米的立井十几座，最大深度达1060m。

图9-1 立井井筒的组成1—翻笼硐室；2—装载硐室第一节立井断面形状与尺寸一、立井断面形状立井井筒断面分纵断面与横断面。

纵断面中有井颈、井身、井底三个部分。

横断面形状有圆形、矩形和椭圆形等。

以下所述断面均为横断面。

横断面的形状根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过岩层的性质及所用的支护材料确定。

立井多采用圆形断面，这是因为煤矿井筒所通过的地层多数不够稳定，而圆形断面既便于施工又易于维护，还可承受较大的地压。

地压小、服务年限不超过15a的小型矿井，有时采用矩形和多角形断面。

椭圆形断面一般在改建、扩建旧的矩形断面小井时应用。

二、立井断面尺寸立井撕面尺寸的大小决定于井筒的用途、设备和所需要通过的风量。

立井断面尺寸的确定步骤是：根据提升容器、井筒装备和井筒延深方式等因素，先按《安全规程》规定的设备间隙尺寸，用图解法或解析法求出井筒的近似直径，最后按通风要求确定井筒断面尺寸。

为便于采用标准设计，我国煤矿立井净直径按0.5m进级，净直径6.5m以上特殊布置的井筒或小煤窑井筒不在此限。

立井施工技术与装备

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图3-6 龙门架 1-槽钢；2-工字钢横梁；3-连接钢板；4-φ450mm钢管立柱；5-开式
索具螺丝扣；6-锚注桩；7-φ0.6m天轮；8-连接板
2019年12月5日星期四
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行车梁土斗
图3-7 矩形框架式井架
2019年12月5日星期四
横梁电动葫芦
钢管立柱斜撑竖井
（又叫背板）作临时支护。每掘进一段井筒（1～1.5m），便架设
维
一道井圈和背板。掘进一定高度后（一般不超过30m），再由下向
护
上拆除井圈、背板，砌筑永久井壁。适用于较稳定的土层。
方
冻结法:在井筒开挖范围之外，沿井筒四周布置冻结管，对地层
法
进行冻结，待冻土形成一定厚度时再进行开挖。
其他方法:如混凝土帷幕（地下连续墙）法、搅拌桩法、注浆法
立井普通法施工的一般顺序是：自上而下掘进，当井筒掘够一定深度（一个段高）后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。每一段高内的工艺顺序是先打眼放炮、再装岩出矸，最后进行砌壁。
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立井井筒施工概貌
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1-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

平硐_立井_斜井开拓方式的介绍

（1）基建时间短：因为平硐施工简便，施工条件好，比竖井或斜井的掘进速度快得多。

（2）基建投资少：平硐的单位长度掘进费用比井筒低的多，维护费用也少，没有井底车场，洞口设施简单，布设井架，提升机房，所以投资费省。

（3）排水费用低：一般自流排水。

（4）快事运输费用低：平硐一般用电机车，用溜井下放矿石，比较井筒提升，运输费用低的多。

（5）通风容易：往往可自然通风，困难时期加扇风机。

（6）生产安全可靠：平硐的运输能力达，运人、运货安全性好。

平硐优点很多，因此，埋藏在地平面以上的矿体，平硐开拓是首选方案，一般平硐长度限制在3000-4000米本文来自: 中国煤矿安全网() 详细出处参考：/baike/aqzs/2010/0722/52457.html平硐立井斜井开拓方式的介绍摘要平硐开拓，就是从地表开掘水平巷道进入山体或丘陵内的煤层。

一般地，以一条主平硐担负运煤、运料、出矸、行人、排水、进风和敷设管线等任务。

在井田上部回风水平开回风平硐或回风井担负回风任务。

立井开拓也是广泛采用的一种进入煤体的方式。

除井硐形式外，其它开拓巷道布置与斜井相同。

斜井开拓在我国应用很广,有多种不同的形式。

按斜井与井田内的划分方式的配合不同,可分为集中斜井(有的地方也称阶段斜井)和片盘斜井。

集中斜井与立井一样,也有单水平、多水平和上山式、上下山式等多种开拓方式。

关键词：方式平硐；平硐开拓法；立井开拓方式；斜井式目录摘要--------------------------------------------------------------- 1 目录--------------------------------------------------------------- 2 第1章平硐开拓方式------------------------------------------------- 31.1 平硐开拓---------------------------------------------------- 3第2章斜井开拓方式------------------------------------------------ 52.1 斜井开拓条件----------------------------------------------- 5 第三章立井开拓方式的介绍------------------------------------------- 83.2 立井开拓方式方法------------------------------------------- 9 3.3 立井开拓的优缺点---------------------------------------------- 11 参考文献----------------------------------------------------------- 12 致谢--------------------------------------------------------------- 12第1章平硐开拓方式1.1 平硐开拓在山岭和丘陵地区，往往在矿井地面工业场地标高以上埋藏有相当储量的煤炭。

3.立井施工

2013年7月16日星期二
《地下工程讲稿》
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3.1.1 我国的立井施工技术水平
近十几年来，我国立井施工机械化水平有了很大的提高。深孔光爆、锚喷支护、凿岩钻架，0.6m3抓岩机、4～5m3大吊桶、自动翻矸、大型凿井专用提升机、大吨位凿井绞车、V型凿井井架、高3～4m金属整体液压脱模模板、混凝土输送管、高扬程吊泵、千米激光指向仪、注浆堵水打干井等凿井设备与技术得到了广泛使用。施工设备和技术水平的提高，大大提高了施工速度。 1974年全国煤矿立井施工平均月成井16.4m； 1997年达到了45m； 2002年又达到70m以上。据不完全统计，1986年～1996年有23次月进度突破100m，而 1997年一年就有28次突破100m。1998年有19次突破100m，其中5次超过180m，最高达到216.5m（表土冻结段）。2002年又创造了基岩段月成井220.6m的新纪录。施工速度的提高，大大缩短了井筒的施工期，目前煤炭矿山的立井月进度大多在100m以上，因而涌现出了一批深度 600m以上能够当年开工、当年到底的井筒。目前，我国的立井施工水平已达到世界先进水平，已有多家施工企业中标国外立井工程。
2013年7月16日星期二《地下工程讲稿》 18
图3-6 龙门架 1-槽钢；2-工字钢横梁；3-连接钢板；4-φ450mm钢管立柱；5-开式索具螺丝扣；6-锚注桩；7-φ0.6m天轮；8-连接板
2013年7月16日星期二《地下工程讲稿》 19
行车梁土斗
横梁电动葫芦钢管立柱斜撑竖井图3-7 矩形框架式井架
2013年7月16日星期二
《地下工程讲稿》
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图3-8 简易帐幕式井架 1-天轮；2-300×300×2000mm方木；3-螺栓；4-木锁口梁；5-基础