永久钢井架与临时凿井井架在凿井期间的配合利用

永久钢井架与临时凿井井架在凿井期间的配合利用

摘要：山东赵楼煤矿副井在凿井施工前，永久钢井架已安装完毕，为解决地面场地狭窄、翻矸台、天轮平台布置困难等问题，充分利用了永久钢井架，二层平台利用了ⅳg型临时凿井井架，并采取了

一系列合理措施，优化了设计，取得了良好的效果。

关键词：永久井架凿井设施优化布置

pick to: shandong zhao floor in coal mine shaft sinking before construction, permanent steel head installed to solve the ground finished, narrow space, turn over the bottles table, head sheave platform arrangement difficulty, to make full use of the permanent steel head, using the second platform ⅳ g type temporary sinking derrick, and adopted a series of reasonable measures to optimize the design, has obtained the good effect.

keywords: permanent headframe sinking facilities layout optimization

中图分类号：te923文献标识码： a 文章编号：

前言

充分利用临时凿井井架配合永久钢井架进行立井凿井的快速施

工法，不仅能收到较好的经济效益，而且也可节省大量时间，是一种比较先进的施工方法，故在立井施工中被逐渐采用。山东赵楼煤矿副井在立井井筒施工中采用该方法取得了良好的技术经济效益，

省去了临时ⅳg型井架二、三层及天轮平台的制作、安装、拆除和运输等工序，缓解了设施紧缺的问题，同时少占用建井工期一个月，节约资金八十余万元。本文就利用临时凿井井架配合永久井架凿井的施工设计、安装及使用中遇到的问题作以简要介绍。

1概况

赵楼煤矿是巨野煤田的一座现代化大型矿井，设计年产量300万吨。该矿副井井筒净径ф7.2m,井深936.208m.

赵楼矿副井永久钢井架为四斜腿凿井与生产两用多绳提升钢井架，结构形式采用空间框架结构，斜腿与平台梁为箱形截面，该井架共分三个平台，标高分别为26.050m、33.050m、41.000m。目前根据实际情况选用标高26.050m作为凿井天轮平台。斜架基础采用钢筋混凝土桩基础。该永久钢井架由济南设计研究院设计，由兖矿集团机电设备制造厂制造。配用d4.5×4和d2.25×2落地提升机各一部，双层四车宽(窄)罐笼、交通罐笼提升。

井筒施工组织设计、凿井及大临工程均由31处承担完成。

永久井架外形尺寸见（图1）

永久井架主要技术参数见下表：

2施工组织设计

根据赵楼矿总体设计方案，为了缩短建井的总工期，减少占用副井井口的时间，确定采用临时凿井井架配合永久井架进行凿井。依

据永久井架的设计意图及施工现场的具体条件和利用永久井架施工时存在的一系列问题，设计中本着临时与永久工程相兼顾，前后期工程衔接、优质、高效、安全合理的原则，对井筒布置进行了优化设计，经多种方案的比较，最后确定实施本施工方案。

2.1井筒施工方案

根据赵楼矿副井地层赋存条件和井壁的结构特征，井筒施工分为冻结段和几眼段基岩段的施工。冻结段掘砌采用二次成井施工，基岩段采用单行作业方式；内层和外层井壁均采用金属组合模板和整体下移模板砌壁。主、副提分别用2.0m3 和2.4m3底卸式吊桶下料,出矸（土）分别用3m3 和4m3 吊桶配合cx55b型挖掘机、hz-6中心回转抓岩机以及2辆12t汽车排矸。基岩段采用fjd-6a型伞钻打眼爆破，配合风镐进行掘进。

2.2井口平面布置(图4)

井架设计的主斜腿（北侧）及其对称侧为主受力侧，但由于南侧布置有永久绞车房和天轮平台以上斜腿妨碍出绳，北侧距井筒30m 处有一条永久公路，故将主、副提绞车以及稳车群布置在井架的东西两侧。由于东西侧不是主受力侧，为使东西侧井架受力均匀，故在设计中对受力情况进行了仔细计算并合理布置了稳、绞车，使两侧受力均匀合理。保证了其安全、良好的运行。

根据凿井工期及现场实际情况（井筒断面及深度比通常既大又深）选择、布置凿井设施：凿井主提选用2jkz-3/15.5型绞车，配

用4 m3座钩式吊桶；凿井副提选用jk-2.5/11.5型绞车，根据提升能力分别配用4m3和3m3座钩式吊桶。并设ф108×5排水管一趟，ф159×4.5、ф38×4压风管、供水管各一趟，ф800玻璃钢风筒一趟，中心回转hz-6型抓岩机一台，整体下移式模板一套。大吨位稳车均匀布置。以满足施工的要求。井筒平面布置图见（图2）。3立面布置（图5）

3.1天轮平台

利用＋26.050m(标高)平台作为凿井天轮平台,该平台可布置ф2.5m提升天轮2个,凿井天轮24组.

设计天轮平台为“目”字形,该平台中南部有一根梁在凿井时妨碍井筒设施平面布置，故该中梁在凿井时未安装，凿井完成后安装。由于该平台跨距8m，根据负荷计算选用2根i63a工字钢作为各梁的支撑梁，其他各梁分别用u形卡子与其连接，使井架外型不受影响。针对天轮平台面积和位置的局限性，将南侧模板天轮改放到二层平台上。该方案满足施工要求。天轮平台平面布置见（图3）。

3.2翻矸台

由于永久井架没有搭设翻矸台设施,需要根据凿井方式和排矸方式来确定翻矸平台的高度及大小,因该井采用汽车排矸并要悬挂6m 高的伞钻, 综合各方面原因考虑,确定再安装一层ⅳg型井架，这样既方便了溜槽的安装，又能满足伞钻的悬挂和平台面积的需要。考

虑到二层平台的受力情况，两根模板提升绳的受力、上千米电缆的重量、伞钻的悬挂重量以及4m3吊桶的冲击，故在溜槽两侧竖立2根ф159mm立管加以支撑，该立管既作为翻矸溜槽主支架，又作为模板天轮梁的立柱。同时考虑到平台跨距较大，故用120×12的扁铁制作两套拉杆，在中部将钢梁与天轮平台钢梁相连，以减轻二层平台边梁（钢管）的受力。从而满足施工要求。

4利用永久井架凿井施工的几点体会

4.1利用永久井架凿井最大的优越性在于缩短凿井工期，为矿井早日投产创造有利条件，经济效益十分显著。

4.2存在不足的是：平面布置局限性大，两个提升天轮必须抬高安装标高，加固难度较大。天轮平台、翻矸台设计、制作安装难度较大。

4.3考虑到尽量扩大井口使用面积和减小冻结沟槽上承载力，在以后的施工设计上尽量推行吊杆悬挂方式。

4.4建议根据矿山凿井及生产需要，在永久钢井架的设计时，设计一层标高在10～12m的工作平台和为凿井期间专用的天轮平台中梁，凿好井筒之后改绞时拆除。

4.5从总体上分析，利用临时井架配合永久井架凿井不仅能提高建井速度和经济效益，而且是建设现代化矿井一项优选的施工方法，很具有发展前景。

作者简介：

郭云崇男，1965年出生，机电工程师。1987年7月毕业于北京