斜井井筒施工工艺简介

斜井井筒施工工艺简介

一、开拓方式：与立井相比，具有投资少，速度快，成本低的优点。

随着矿井集中化、大型化、机械化和自动化程度的不断提高，要求发展连续运输工艺，增大提升能力，国内外许多新建和改扩建矿井，包括开采深度较深的大型矿井，都趋向于采用斜井开拓方式，或斜井—立井混合开拓方式。

斜井按用途分类有：提升煤炭（矿石）的主斜井；提升矸石、下放材料（设备）和行人通风的副斜井；出风兼作安全出口的斜风井；对特大涌水的矿井，还有专门敷设排水管路的排水斜井；采用水砂充填处理采空区的矿井还有专门注砂斜井。

主斜井按其提升方式有：矿车单车或串车提升斜井、箕斗提升斜井、胶带运输机提升斜井和无极绳提升的斜井。

副斜井作辅助提升，多为串车（人车）提升斜井

二、斜井结构的特点

不同用途的斜井，其井口结构、井身结构及井底结构都有所不同。

（一）斜井井颈结构

1、斜井井颈结构

同立井一样，斜井自上而下分为井颈、井深和井底三部分。井颈部分是指接近地面出口（表土段），井壁需要加厚的一段井筒。

2、斜井井口布置

（1）胶带输送机斜井井口布置

井口布置比较简单，大都通过一条胶带机走廊将井口和装车场或选煤厂连接成一个整体。

（2）箕斗斜井井口布置

采用箕斗（提升容器）提升的斜井，需在地面设置卸矸架、井口受煤装置及地面转运设施或轨道线路等。箕斗斜井井筒的倾角一般在20°~35°之间。

（3）串车斜井井口布置

采用串车提升的主副斜井在井口必须设置一系列的调车设备和地面轨道线路，使矿车能够从斜井井筒向地面，或从井口地面向井筒的顺利过渡，并能储

存一定数量的空重车和材料车的车场，包括井口平车场和井口甩车场。

（4）斜风井井口布置

斜风井井口部分由井筒、风硐、人行道（兼安全出口）及防爆门组成。

（二）斜井井身结构

1、斜井井筒断面形状及其布置

斜井井筒断面有直墙半圆拱形、切圆拱形、三心拱形及梯形，我国斜井井筒断面形状95%以上为直墙半圆拱形。

斜井井筒支护形式：井口明洞部分多为碹体支护结构（砌碹）井身部分多为砼砌碹或料石砌碹。近年来多用锚网+索+喷砼复合支护、破碎带、过断层多采用架U钢棚支护，梯形结构斜井井筒多用架棚支护。

（1）胶带输送机斜井井筒布置

除在井筒内安装胶带运输机外，还铺设有检修道，有的矿井检修道还兼作提升人员的人车道。

（2）箕斗斜井井筒断面布置

箕斗斜井均采用双钩提升，井筒一般不作回风井，水沟和人行道布置同一侧。箕斗轨道为33、38、43及50kg/m的轻轨。

2、斜井井筒装备与设施

根据斜井井筒的用途和生产要求，井筒内除有提升设备和轨道外，还设有人行道台阶、扶手、躲避洞和各种管路、电缆等。管路和电缆通常设在副斜井井筒内。

（三）斜井井底结构

不同类型、用途的斜井，其井底结构不同。

（1）箕斗斜井、胶带输送机斜井和车场硐室的连接

箕斗、胶带输送机斜井在车场水平上都没有巷道和斜井直接相通，必须通过一组硐室和人行道在车场水平以下和斜井井筒相连。这一组硐室包括：翻车机硐室、煤仓、箕斗装载硐室或胶带机装载硐室。这一组各自独立的硐室以煤仓为纽带而相互关联。

（2）串车斜井井筒与井底车场的连接

串车提升斜井，为使矿车从斜井井筒顺利过渡到井底车场水平上，需要在井筒与车场水平之间设置一套完整的轨道线路运输系统被，统称为串车提升车场。依据井筒与井底车场的连接处的形式，又可分为平车场、甩车场和吊桥。

三、斜井施工的特点

由于斜井井筒的倾角从几度到几十度不等，所以其施工方法、施工工艺和施工设备介于立井和平巷之间。

（一）斜井井颈施工特点

斜井井颈施工的方法，依水文地质条件确定。当在山岳地带开凿时，由于表土很薄或仅有岩石风化带，则井颈施工比较简单，只需将井口的表土和风化石清理干净后用钻爆法掘进，以临时支护保护施工安全。待掘进到井颈深度后再由下而上砌碹。斜井的门脸必须以砼或坚硬料石砌筑。

当斜井口位于平原地区或表土层较厚时，一般采用明槽开挖的形式，将井颈段一定深度的表土挖出，使井口呈坑状，待明硐砌完后做好防水后回填土并夯实。

当表土层土质密实、坚固、涌水不大，井筒掘进宽度小于5m时，可采用全段面一次掘进，金属拱形支架临时支护，段高取2-4m，断面较大时，一次掘进有困难，可采用两侧导硐施工法。

（二）斜井基岩段施工的特点

保持斜井快速施工的基本措施是：表土段采用短段掘砌；基岩段采用掘支平行作业；钻爆作业采用激光定向，多台风钻凿岩、全断面一次深孔光爆；

排矸采用大容积耙斗装岩机装岩，大型斜井箕斗提升；支护采用锚网喷支护；排水采用喷射泵或潜水泵排水。在低瓦斯矿缓坡斜井施工中，近年来也采用装岩机装岩，汽车排矸，既加快了掘进的速度也减少了地面提升、排矸设施。

四、斜井掘进机械化配套和先进技术的应用

（一）到目前为止我国斜井井筒施工机械化配套方案以

激光指向仪—多台风动凿岩机——大耙斗——大箕斗——大提升机——斗式矸石仓——锚杆和锚索打眼机、混凝土喷射机。远距离管路输料技术和光爆锚喷技术在井巷施工中的应用，使我国的斜井施工跨入世界先进行列。

综掘机和装载机装岩、汽车排矸在斜井施工中的应用，进一步提高了斜井施工的机械化作业水平，减轻了工人的劳动强度。

（二）支护机械化施工

到目前为止，斜井基岩段永久支护已全部实现了锚喷支护。对于个别岩石破碎段采用锚杆+金属网+锚索+喷砼复合支护。锚索一般长7m，Ф15.24mm 钢绞线单束张拉锚固，有的为无粘预应力锚索，也有的采用锚索注浆全长锚固，但大都采用锚固剂锚固，锚固长度60~100cm，也可全长锚固，张拉后锁定锚固力一般在8—10吨。现在斜井施工中，不论断面大小，不论岩性，均可采用锚喷+锚索的支护。锚索打孔机，为液压旋转式钻进，钎杆可以快速接长，每接1.0m,单孔施工5—10分钟一孔。综掘机上也装有锚杆、锚索打孔机。

斜井井筒主要技术参数：1、井筒中心线标高2、井筒形状及净断面面积3、斜长4、表土段长度5、基岩段长度6、支护形式：表土段；基岩段7、岩石系数8、涌水量9、瓦斯等级10、机械化作业线11、延米造价12、矿井规模