竖井设计与施工学习教案

1、会计学1竖井设计竖井设计(shj)与施工与施工第一页，共120页。 立井井筒的组成(z chn)自上而下可分为：井颈、井身和井底三个部分(如图所示)。 井颈的深度可为浅表土的全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厚，也可为厚表土深度的一部分(b fen),一般为一般为1520m。 井颈部分井颈部分(b fen)的井壁不但需要加厚，而且通常需要配有钢筋。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(jn d)车场水平的井筒部分叫做井身。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井底车场水平以下部分的井筒叫做叫做井底。井底。 罐笼井的井底深度一般为罐笼井的

2、井底深度一般为l0 m左右；箕斗井井底深度一般为左右；箕斗井井底深度一般为35 75 m; 风井井底深度风井井底深度45m。 第2页/共120页第二页，共120页。 斜井井筒根据其主要用途通常(tngchng)也分为主井、副井和风井。 井筒工程是矿井建设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 5% 左右，而工期却占矿井施工总工期的4050%。井筒工程施工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安装工程的施工。 第3页/共120页第三页，共120页。 第二节第二节 井筒断面井筒断面(dun min)设计设计一、立井筒断面一、立井筒断面(dun min)设计设计立井立

3、井(ljng)井筒断面布置形井筒断面布置形式式 立井井筒横断面形状有立井井筒横断面形状有圆形圆形和和矩形矩形两种。我国两种。我国煤矿立井井筒横断面都采用圆形。煤矿立井井筒横断面都采用圆形。 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。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。布置方式是多种多样的。第4页/共120页第四页，共120页。 刚性罐道的布置方式(fngsh)有单侧布置（ a， c ）、双侧布置（d ）

4、和正面布置（b ）三种。 钢丝绳罐道的布置方式如图e和f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。四根钢丝绳罐道可布置在提升(tshng)容器的一侧或布置成四角形。 P204第5页/共120页第五页，共120页。 提升容器提升容器(rngq)选择选择 提升容器的选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。 专门(zhunmn)用作提升煤、矿的容器，通常选用箕斗； 用作升降人员、材料、设备、提升矸石的容器选用罐笼。 一套提升设备兼作提煤和升降人员用时，应选用罐笼。 当一个井筒装有两套提升设备时，提煤容器选用箕斗，而升降人员的提升容器仍选用罐笼。 提升容器的大小应通过具体计算来确

5、定，也可以参照下表p206第6页/共120页第六页，共120页。井筒井筒(jn tn)装备装备 1罐道梁罐道梁 罐道梁是为安设罐道、梯子间、管路(un l)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(kng xn)罐道梁、整体轧制的封闭空心(kng xn)罐道梁和异形罐道梁等，见左图。 罐道梁的型号应该用计算方法来确定，也可以按经验选择，如表12-2所示。 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。第7页/共120页第七页，共120页。第8页/共120页第八页，共120

6、页。2罐道罐道 罐道是提升容器在井筒中运行的导向罐道是提升容器在井筒中运行的导向(do xin)装置。装置。 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，而又采用木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采用(ciyng)普通断绳保险器时才被采用普通断绳保险器时才被采用(ciyng)。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。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。 钢轨钢轨(gnggu)罐道罐道 通常采用的钢轨通常采用的钢轨(gnggu)罐道是罐道是38kg/m钢轨钢轨(gnggu)，也有采用，也有采用43kg/m钢轨钢轨(g

7、nggu)的。每根钢轨的。每根钢轨(gnggu)的标准长度为的标准长度为12.5m，考虑到井筒内冬夏，考虑到井筒内冬夏温差，钢轨温差，钢轨(gnggu)接头处须留有接头处须留有4.5的伸缩缝。安装罐道时，每的伸缩缝。安装罐道时，每根钢轨根钢轨(gnggu)罐道卡在四层罐道梁上，钢轨罐道卡在四层罐道梁上，钢轨(gnggu)罐道与工字钢罐道梁之罐道与工字钢罐道梁之间的连接，采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图间的连接，采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图11-4所示。所示。 第9页/共120页第九页，共120页。 型钢组合罐道 型钢组合罐道是由槽钢(co n)加扁钢焊接成的矩形空心罐道。 组合罐道与罐道梁

8、间的连接方式如图11-5所示。第10页/共120页第十页，共120页。 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、密目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封封(mfng)钢丝绳和异钢丝绳和异形股钢丝绳三种。形股钢丝绳三种。 钢丝绳罐道的固定有两种方式：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(rngq)的碰撞事故。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(pngwn)和提升工作安全，罐道绳必须具有一定的

9、拉紧力和刚度。 第11页/共120页第十一页，共120页。第12页/共120页第十二页，共120页。第13页/共120页第十三页，共120页。3其他其他(qt)隔间隔间 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(ch ku)。梯子间的梯子多采用折返式布置，如图。梯子间的梯子多采用折返式布置，如图11-6所示。所示。 管路电缆间，主要安设(nsh)有排水管、供水管、压气管和各种电缆。 第14页/共120页第十四页，共120页。 确定井筒断面尺寸 井筒断面尺寸主要指井筒直径。

10、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(xngho)和有关的安全间隙确定井筒净直径。第15页/共120页第十五页，共120页。1井筒井筒(jn tn)直径确定步骤如下：直径确定步骤如下： 1)根据井筒用途和所采用的提升容器(rngq)，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，以及矿山安全规程规定的安全间隙(表12-3)，用图解法或解析法求出井筒净直径的近似值，然后按设计规范的规定，当井筒净直径小于6.5m时，

11、以0.5m进级确定井简净直径。一般以0.2m进级确定。4)根据初步确定的井筒净直径，验算罐道梁和罐道。第16页/共120页第十六页，共120页。 5）根据验算结果进行必要(byo)的调整，重定安全间隙。 2通风校核 对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按照矿山安全规程的要求进行通风速(fn s)度校核，要求井筒内的风速(fn s)不大于允许的最高风速(fn s)，即：MAXvSQv0式中式中 v通过井筒的风流速度，通过井筒的风流速度，m/s； S0井筒通风有效井筒通风有效(yuxio)断面面积，井内设有梯子间时断面面积，井内设有梯子间时S0=S-A，不设梯子间时，不设梯子间时S0=0

12、.9S；S为井筒净断面面积，；为井筒净断面面积，； A为梯子间断面面积，为梯子间断面面积，A取取2.0m2； Q通过井筒的风量，通过井筒的风量，m3/s；vmax井简中允许的最高风速，井简中允许的最高风速，m/s。第17页/共120页第十七页，共120页。 煤矿安全规程规定：升降人员和物料的煤矿安全规程规定：升降人员和物料的井筒，井筒，vmax =8m/s；专为升降物料的井筒，；专为升降物料的井筒，vmax =12m/s；无提升；无提升(tshng)设备的风井，设备的风井，vmax=15m/s。 验算结果验算结果v vmax时，井筒净直径应该适时，井筒净直径应该适当加大。当加大。第18页/共1

13、20页第十八页，共120页。 3井筒掘进断面尺寸井筒掘进断面尺寸 井筒掘进断面尺寸包括井筒净断面尺寸井筒掘进断面尺寸包括井筒净断面尺寸与永久与永久(yngji)支护厚度。支护厚度。 井筒永久支护的设计，首先(shuxin)是确定井壁结构，然后确定井壁厚度。 目前常用的井壁结构包括砌块井壁（料石、砖、混凝土）、整体浇筑式井壁（混凝土、钢筋混凝土）、锚喷井壁、装配式井壁（弧板地面制成、井下装配、壁后注浆）和复合井壁（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19页/共120页第十九页，共120页。N

14、井筒中心线比 例 尺1：20重 量14I20b第20页/共120页第二十页，共120页。第三节第三节 井筒井筒(jn tn)表土施工表土施工 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(wndng)表土层和不稳定(wndng)表土层两种。 稳定(wndng)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(wndng)表土层是在井筒掘砌过程中，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。

15、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 第21页/共120页第二十一页，共120页。一、井筒一、井筒(jn tn)表土普通施工法表土普通施工法砌筑锁口砌筑锁口 1木质(m zh)临时锁口，如图11-10所示 。 第22页/共120页第二十二页，共120页。2临时临时(ln sh)钢结构钢结构锁口，锁口， (图图11-11)。 3永久永久(yngji)混凝土锁口。混凝土锁口。 第23页/共120页第二十三页，共120页。施工施工(sh gng) 1井圈背板普通施工井圈背板普通施工(sh gng)法法 人工或抓岩机出土，下掘一小段后（空帮距不超过

16、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），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），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12-12。第24页/共120页第二十四页，共120页。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

17、段分块，并配以超前小井降低水位的挖掘方法（图。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（图11-13）。为防止）。为防止(fngzh)井壁拉裂或脱落，在井壁内设置钢筋，（图井壁拉裂或脱落，在井壁内设置钢筋，（图11-14）。）。第25页/共120页第二十五页，共120页。 吊挂井壁施工法可用于渗透系数大于 5 m/d ，流动性小，水压(shu y)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(shj)规格，适当扩大设计(

18、shj)断面。第26页/共120页第二十六页，共120页。3板桩法板桩法 对于厚度不大的不稳定表土层，在开挖对于厚度不大的不稳定表土层，在开挖(ki w)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。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。 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(shyng)于厚度810m厚的不稳定土层，与其它方法相结

19、合，应用深度更大。如图11-15。第27页/共120页第二十七页，共120页。提升提升(tshng)方式方式 1汽车起重机。适用于井筒深度尚未超过汽车起重机。适用于井筒深度尚未超过30m的情况下，只能采用的情况下，只能采用(ciyng)很小的吊桶，运行速度很慢。很小的吊桶，运行速度很慢。 2三角架。它是一种(y zhn)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，还有用双面三角架第28页/共120页第二十八页，共120页。 3简易井架与小绞车提升简易井架与小绞车提升 从简易井架的外形可分为从简易井架的外形可分为(fn wi)人字形、帐幕式、一

20、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范围内的表土施工范围内的表土施工第29页/共120页第二十九页，共120页。4、标准、标准(biozhn)凿井井架凿井井架第30页/共120页第三十页，共120页。 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(shbi)施工； 直接利用凿井井架施工； 先利用简易设备(shbi)后利用凿井井架等方法。第31页/共120页第三十一页，共120页。二、井筒表

21、土特殊二、井筒表土特殊(tsh)施工法施工法1冻结冻结(dngji)法法 冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周围(zhuwi)钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围(zhuwi)的不稳定表土层冻结成一个封闭坚固的冻结圈(图11-20)，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，进行拔冻结管和充填，最后解冻。第32页/共120页第三十二页，共120页。1）钻冻结）钻冻结(dngji)孔孔 为了形成冻结圈，首先要在井筒周围钻一定数为了形成冻结圈，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量的冻结孔，以便在孔内安装带底锥的冻结管和底部开

22、口的供液管。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，冻结孔间距上，冻结孔间距(jin j)一般为一般为0.9 1.3 m，孔径为，孔径为 200 250，孔深应比冻结深度大，孔深应比冻结深度大510m。 我国常用红我国常用红500型、红旗油压型、红旗油压650型和型和TXB-A型型旋转式钻机钻冻结孔，对钻孔的要求是，终孔直径旋转式钻机钻冻结孔，对钻孔的要求是，终孔直径要比冻结管管箍外径大要比冻结管管箍外径大1025，钻孔偏斜率应小，钻孔偏斜率应小于于5%。第33页/共120页第三十三页，共120页。 2)冻结冻结 (1)制冷过程制冷

23、过程(guchng) 整个制冷过程整个制冷过程(guchng)包括三个循环系统，即氨循包括三个循环系统，即氨循系统、盐水循环系统和冷却水循环系统，如图系统、盐水循环系统和冷却水循环系统，如图11-21所示。所示。801201620-25-35第34页/共120页第三十四页，共120页。 (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(yngyng)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

24、段 )，从上而下依次进行冻结。第35页/共120页第三十五页，共120页。 (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未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未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

25、(jnxng)掘进，有条件时也可采用冻土掘进机掘进。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，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。，它是在通过冻土段后自下而上一次砌到井口。第36页/共120页第三十六页，共120页。 2钻井法钻井法 钻井法凿井，通常是利用大型回转式钻机钻井法凿井，通常是利用大型回转式钻机(zunj)，将井筒分次，将井筒分次扩孔钻成或是全断面一次钻成。扩孔钻

26、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(shuxin)用超前钻头一次钻至井筒全深，而后分次扩孔，如图11-22所示。 第37页/共120页第三十七页，共120页。2)泥浆泥浆(njing)洗井护壁洗井护壁使刀具始终直接作用于未破碎的岩石面上。使刀具始终直接作用于未破碎的岩石面上。泥浆的另一个泥浆的另一个(y )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。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)沉井沉井(ch

27、n jn)和壁后充填和壁后充填第38页/共120页第三十八页，共120页。 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(r hu)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(shnd)，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(sh gng)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。 沉井法分为：淹水沉井和普通沉井沉井法分为：淹水沉井和普通沉井2种。沉井时种。沉井时的破土方法有高压水破土和钻机破土两种的破土方法有高压水破土和钻

28、机破土两种第39页/共120页第三十九页，共120页。第40页/共120页第四十页，共120页。 第四节第四节 立井立井(ljng)基岩基岩施工施工 一、钻眼爆破(bop)工作钻眼钻眼(zun yn)设备设备 钻眼通常采用手持式凿岩机，近几年已开始使用伞形钻架钻眼通常采用手持式凿岩机，近几年已开始使用伞形钻架(图图12-26)。 第41页/共120页第四十一页，共120页。第42页/共120页第四十二页，共120页。爆破爆破(bop)工作工作 1炸药和起爆器材的选择(xunz) 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。 起爆器材通常采用国产8号秒延期电雷管，毫

29、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(zhyo)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。 第43页/共120页第四十三页，共120页。 2爆破参数的确定爆破参数的确定 炮眼深度是根据岩石性质、凿岩爆破器材和循环劳动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。当前在立井井筒施工中，炮眼的深度以组织等因素决定的。当前在立井井筒施工中，炮眼的深度以浅孔或中深孔（浅孔或中深孔（2.03.5m）为宜。）为宜。 炸药消耗量是根据岩石性质、井简断面大小和爆破要炸药消

30、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。求等因素决定的。确定炸约消耗量的方法，可采用确定炸约消耗量的方法，可采用(ciyng)工程类比法或是根据矿山井巷工程预算定额选取，立井井筒基岩施工炸工程类比法或是根据矿山井巷工程预算定额选取，立井井筒基岩施工炸药和雷管消耗量定额如表药和雷管消耗量定额如表11-6所示。所示。第44页/共120页第四十四页，共120页。表表11-6 立井基岩施工炸药和雷管消耗量定额立井基岩施工炸药和雷管消耗量定额 10m第45页/共120页第四十五页，共120页。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。在圆形断面的井简中，炮眼都按同心圆周布

31、置。掏槽方式可采用直眼掏槽或锥形掏槽。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为为400600；周边眼与辅助眼圈间距；周边眼与辅助眼圈间距(即最小抵抗线即最小抵抗线)E/M M为周边眼密集系数为周边眼密集系数(xsh)一般为一般为0.81.0；辅助眼圈距和辅助眼间距，一般为；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，可由掏槽方式和岩石性质决定。，掏槽眼圈径和眼距，可由掏槽方式和岩石性质决定。 图图12-27为万年风井炮眼布置，主要爆破参数

32、如下表。为万年风井炮眼布置，主要爆破参数如下表。 第46页/共120页第四十六页，共120页。第47页/共120页第四十七页，共120页。 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偶合缓冲间隔的小直药卷或采用一般药卷不偶合缓冲间隔(jin g)装药结构。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(yoqi)时，可以采用串并联或并串联。 装药、联线和放炮工作，必须(bx)严格遵守煤矿安全规程的有关规定。 第48页/共120页第四十八页，共12

33、0页。二、装岩提升二、装岩提升(tshng) 装岩工作 目前已普遍(pbin)采用抓岩机装岩，实现了装岩机械化。 第49页/共120页第四十九页，共120页。 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(zhungti)。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岩堆、岩石块度，有利于机械抓岩。4吊捅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。 第50页/共120页第五十页，共120页。 提廾工作提廾工作 1提升容器提升容器(rngq) 立井凿井提升容器立井凿井提升容器(rngq)都采用

34、吊桶。都采用吊桶。 2提升钢丝绳提升钢丝绳 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。提升机，主要是单绳缠绕式卷筒提升机。4提升辅助提升辅助(fzh)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。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。 排矸工作排矸工作 1翻矸方式，人工翻矸和自动翻矸翻矸方式，人工翻矸和自动翻矸 2排矸方法排矸方法(fngf)，采用汽车或矿车排矸。，采用汽车或矿车排矸。第51页/共120页第五十一页，共120页。第52页/共120页第五十二页，共120页。第53页/共

35、120页第五十三页，共120页。三、井筒三、井筒(jn tn)支护支护临时临时(ln sh)支护支护采用采用(ciyng)井圈背板井圈背板采用锚喷采用锚喷 永久支护永久支护有料石井壁有料石井壁 混凝土井壁混凝土井壁 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。混凝土搅拌上料系统如图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。混凝土搅拌上料系统如图12-29所示。所示。 第54页/共120页第五十四页，共120页。 浇注混凝土井壁的模板有木模板和金属模板。常用(chn yn)的金属模板有装配式、液

36、压滑开式和整体下移式等。第55页/共120页第五十五页，共120页。四、立井四、立井(ljng)施工辅助工作施工辅助工作通风通风(tng fng)工作工作 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。 风机(fn j)主要采用BKJ系列轴流式局部通风机(fn j)，也可采用离心式通风机(fn j)。一般采用两台不同能力的风机(fn j)并联。风筒直径一般为0.51.0m。风筒一般用钢丝绳悬吊或者固定在井壁上

37、，随着井筒的下掘而不断下放或延伸 第56页/共120页第五十六页，共120页。 井筒井筒(jn tn)涌水的处理涌水的处理 1注浆堵水注浆堵水1）地面）地面(dmin)预注浆预注浆 地面预注浆的钻孔布置如图12-32所示，钻孔布置在大于井筒(jn tn)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。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。 分段注浆的顺序有两种：一种是自上向下分段钻孔，分段注浆；另一种是注浆孔一次钻到含水岩层以下下分段注浆的顺序有两种：一种是自上向下分段钻孔，分段注浆；另一种

38、是注浆孔一次钻到含水岩层以下下34m，而后自下向上借助止浆塞分段注浆。，而后自下向上借助止浆塞分段注浆。 第57页/共120页第五十七页，共120页。 2）工作面预注浆 当含水岩层埋藏(micng)较深时，可以采用井简工作面预注浆。 工作面预注浆如图12-33所示，注浆孔间距的大小(dxio)取决于浆液在含水岩层内的扩散半径，一般为1.01.5m。第58页/共120页第五十八页，共120页。3）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(ch shu)点的位置而定，一般为1525

39、m。 井筒围岩裂隙较大、出水较多的地段(ddun)，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，应用凿者机打眼埋没注浆管，如图12-34所示。 第59页/共120页第五十九页，共120页。4）浆液）浆液(jingy) 水泥(shun)浆液 水泥(shun)浆液是由水泥(shun)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(jingy) 水泥水泥水玻璃浆液水玻璃浆液(jingy)，是由水泥，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。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。它是以有机化台物

40、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60页/共120页第六十页，共120页。 2排水 根据井筒涌水量的不同，工作(gngzu)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(ciyng)吊桶排水较为合适。井筒井筒(jn tn)涌水量以不超过涌水量以不超过40m3/h时，采用吊泵排水。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。当井深

41、超过水泵扬程时，就要设置中间泵房进行多段排水。 为了减少工作面的积水，应将工作面上部井帮淋水截住，在含水层下方设置截水槽，将水导入水箱或中间泵房而后排到地面，截水槽排水系统如图为了减少工作面的积水，应将工作面上部井帮淋水截住，在含水层下方设置截水槽，将水导入水箱或中间泵房而后排到地面，截水槽排水系统如图12-35所示。所示。 第61页/共120页第六十一页，共120页。压风和供水工作压风和供水工作(gngzu) 立井井筒施工中，工作面打眼、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

42、压软管、分风（水）器和胶皮软管江风、水引入各风动机具(jj)。 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62页/共120页第六十二页，共120页。其它辅助其它辅助(fzh)工作工作1照明照明(zhomng)与信号与信号 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(fn shu)灯具。 立井施工时，必须建立以井口为中心的全井信号系统。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

43、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63页/共120页第六十三页，共120页。五、立井五、立井(ljng)施工设备的布置施工设备的布置 凿井结构物及主要凿井结构物及主要(zhyo)设备设备 1凿井井架凿井井架 目前主要是采用目前主要是采用装配式金属凿井井架，由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和基础等部分装配式金属凿井井架，由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和基础等部分(b fen)组成。组成。 第64页/共120页第六十四页，共120页。第65页/共120页第六十五页，共120

44、页。卸矸台的用途卸矸台的用途(yngt)是将吊桶提出的矸石翻入溜槽，而后经溜槽装入矿车或汽车。是将吊桶提出的矸石翻入溜槽，而后经溜槽装入矿车或汽车。 2封口封口(fng ku)盘与固定盘盘与固定盘3吊盘吊盘(dio pn)与稳绳盘与稳绳盘4提升机与凿井绞车提升机与凿井绞车第66页/共120页第六十六页，共120页。井筒内施工设备井筒内施工设备(shbi)布置布置1吊桶吊桶(diotng)位置位置 1）采刚临时提升机凿井时，应考虑井架受力均衡和地面设置提升机的可能性，提升机房位置应不影响永久建筑物施工。 2) 吊桶应尽量布置在永久提升间内，并使提升中心线与罐笼出车方向或箕斗井临时罐笼出车方向一致

45、，以利于井底车场施工时的提升改装和井简装备工作。 3) 吊桶应尽量靠近地面卸矸方向一侧布置，使溜矸槽少占井筒有效面积和避免溜矸槽装车高度不足。 4）吊桶与其他(qt)设备的间隙必须满足煤矿安全规程和矿山井巷工程施工及验收规范的有关规定。第67页/共120页第六十七页，共120页。 2抓岩机位置 抓岩机的位置应充分发挥抓岩机的效率(xio l)，满足它与其他设备间安全间隙的要求。 3吊泵位置 吊泵的位置应靠近井帮，不影响抓岩机的工作，布置在溜矸槽的两侧或对面，另外吊泵和吊桶对称布置。 以上主要设备的位置初步确定后，便可确定封口盘，吊盘等主梁的位置。 其他设备和管线如安全梯、风筒、压气管等，应结合

46、井架类型、允许的出绳方向和地面凿井绞车的布置条件，在满足安全间隙的前提下予以适当布置。第68页/共120页第六十八页，共120页。 根据井筒施工(sh gng)设备布置图，便可进行天轮平台和地面提绞设备布置。 第69页/共120页第六十九页，共120页。六、立井井筒安装六、立井井筒安装(nzhung)工作工作分次安装分次安装(nzhung)先在吊盘先在吊盘(dio pn)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。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

47、工作的内容包括：井筒安装工作的内容包括：罐罐道梁道梁、罐道罐道、管路管路、电缆电缆、梯梯子间子间和和井底金属支撑结构井底金属支撑结构等的等的安设。安设。第70页/共120页第七十页，共120页。 一次安装一次安装 一次安装井筒装备的方式如左图，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。一次安装井筒装备的方式如左图，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。 即在吊盘上层即在吊盘上层(shngcng)盘上挖梁盘上挖梁窝或打锚杆眼，在下层盘上窝或打锚杆眼，在下层盘上安装罐粱和管路等，在吊架安装罐粱和

48、管路等，在吊架上安装罐道。上安装罐道。 第71页/共120页第七十一页，共120页。七、立井井筒施工作业方式七、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根据掘进、砌壁和井筒安装工作在时间和空间上的不同，立井井筒施工作业方式组成多种作业方上的不同，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四种：掘、砌单行式，归纳起来大体上可分为四种：掘、砌单行(dn xn)作业，掘、砌平行作业，掘、砌混合作业和作业，掘、砌平行作业，掘、砌混合作业和掘、砌、安一次成井。掘、砌、安一次成井。 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(ju

49、jn)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72页/共120页第七十二页，共120页。第73页/共120页第七十三页，共120页。掘、砌平行作业掘、砌平行作业(pngxng zuy) 平行作业的特点是将井筒分成(fn chn)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74页/共120页第七十四页，共120页。 掘、砌混合作业掘、砌混合作业 井筒井筒(jn tn)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、

50、砌、安一次成井 掘、砌，安一次成井，就是井筒掘、砌，安一次成井，就是井筒(jn tn)永久装备的安装工作与掘、砌工作同时施工。永久装备的安装工作与掘、砌工作同时施工。 第75页/共120页第七十五页，共120页。八、立井施工八、立井施工(sh gng)机械化配套机械化配套立井施工机械化配套立井施工机械化配套(pi to)的原则的原则根据工程条件，施工队伍的素质和已具有的施工条根据工程条件，施工队伍的素质和已具有的施工条件等因素综合考虑，最后选定配套类型。件等因素综合考虑，最后选定配套类型。 各设备之间的能力要匹配各设备之间的能力要匹配(ppi)，主要保证提升能力与装岩，主要保证提升能力与装岩能

51、力、一次爆破岩石量与装岩能力、地面排矸与提升能力，能力、一次爆破岩石量与装岩能力、地面排矸与提升能力，支护能力与掘进努力和辅助设备与掘砌能力的支护能力与掘进努力和辅助设备与掘砌能力的 匹配匹配(ppi)。 配套方式与作业方式想适应。配套方式与作业方式想适应。 配套方式与设备技术性能相适应，要选用寿命长、性配套方式与设备技术性能相适应，要选用寿命长、性能可靠的设备。能可靠的设备。 配套方式与施工队伍的素质相适应。配套方式与施工队伍的素质相适应。第76页/共120页第七十六页，共120页。 立井施工机械化配套方案立井施工机械化配套方案 1重型设备重型设备(shbi)机械化作业线机械化作业线 2轻型

52、设备轻型设备(shbi)机械化作业线机械化作业线 3半机械化作业线半机械化作业线第77页/共120页第七十七页，共120页。2m1m123535第五节第五节 立井井筒立井井筒(jn tn)延伸延伸 第78页/共120页第七十八页，共120页。mm121 8123第79页/共120页第七十九页，共120页。-112-31278第四水平第三水平第二水平第一水平13245-370-428-544-602-480-660+35.56第80页/共120页第八十页，共120页。2m1m123第81页/共120页第八十一页，共120页。井筒延深施工井筒延深施工(sh gng)方案的选择，应满足以下方案的选择

53、，应满足以下要求：要求： 1）在延深过程中，应保证矿井生产正常进行，）在延深过程中，应保证矿井生产正常进行，尽量避免生产与延深工作互相干扰；尽量避免生产与延深工作互相干扰； 2）应尽量利用已有的或永久性的井巷、硐室和）应尽量利用已有的或永久性的井巷、硐室和设施为延深工作服务，减少临时工程量，缩短准备工期设施为延深工作服务，减少临时工程量，缩短准备工期，降低矿井延深投资；，降低矿井延深投资； 3）在延深过程中必须保证工作人员的安全，并）在延深过程中必须保证工作人员的安全，并应尽量缩短停止生产提升的时间。应尽量缩短停止生产提升的时间。第82页/共120页第八十二页，共120页。一、利用辅助水平一、

54、利用辅助水平(shupng)延深井筒延深井筒 这种延深方法，是由生这种延深方法，是由生产水平产水平(shupng)通过延深通过延深辅助暗井到达辅助水平辅助暗井到达辅助水平(shupng)，并在辅助水平，并在辅助水平(shupng)布置延深用的巷布置延深用的巷道、硐室和安设延深施工设道、硐室和安设延深施工设备。备。 这种延深方法的特点是这种延深方法的特点是，对矿井的正常生产提升影，对矿井的正常生产提升影响较小，但是延深辅助工程响较小，但是延深辅助工程量大，延深准备期长，投资量大，延深准备期长，投资大，占用设备多。大，占用设备多。第83页/共120页第八十三页，共120页。延深辅助巷道延深辅助巷道

55、(hng do)和硐室的布置：和硐室的布置： 一种是一条辅助一种是一条辅助(fzh)暗斜井，主、副井各用一个辅助暗斜井，主、副井各用一个辅助(fzh)水平，如图水平，如图 第84页/共120页第八十四页，共120页。 另一种是一条辅助暗斜井，主、副井共用一个(y )辅助水平，如图。 第85页/共120页第八十五页，共120页。第86页/共120页第八十六页，共120页。第87页/共120页第八十七页，共120页。第88页/共120页第八十八页，共120页。施工过程施工过程(guchng)： 自生产水平向下掘进辅助暗斜井，而后施自生产水平向下掘进辅助暗斜井，而后施工辅助水平巷道和硐室。工辅助水平

56、巷道和硐室。 施工提升间。提升间是指自辅助水平至保施工提升间。提升间是指自辅助水平至保护岩柱或人工保护盘的这一段井筒。该段井筒一护岩柱或人工保护盘的这一段井筒。该段井筒一般采用普通反井法施工。般采用普通反井法施工。 在提升间及其他延深辅助巷道、硐室掘砌完毕，并安设好设备后，就自上向下按井筒(jn tn)设计断面进行延深施工。 施工至设计深度(shnd)时，进行马头门施工和井筒安装工作。 拆除保护岩柱或人工保护盘，为了保证安全，拆除岩柱或保护盘时，上部井筒的生产提升必须停止。拆除保护岩柱或人工保护盘，为了保证安全，拆除岩柱或保护盘时，上部井筒的生产提升必须停止。第89页/共120页第八十九页，共

57、120页。 保护岩柱的拆除(chich)，可以自上向下全断面进行，或自下向上先以小断面反井掘至生产水平井底，而后自上向下扩大到设计断面。采用前一种拆除(chich)方法，需要清理井底煤泥，工作比较困难，所以实际施工中多采用后一种拆除(chich)方法。后一种拆除(chich)方法可以利用绳道排矸第90页/共120页第九十页，共120页。第91页/共120页第九十一页，共120页。二、利用二、利用(lyng)延深间延深井筒延深间延深井筒 设计井筒时若顶留有延深间，或者将井筒内的梯子等设备拆除后，梯子间有足够的断面积可以(ky)作延深间用；或者井筒内设计有两套提升没备，将其中一套改装为吊桶提升能不

58、影响生产时都可以(ky)考虑采用此法延深井筒。 延深井筒延深井筒(jn tn)横断面布置横断面布置 延深井筒延深井筒(jn tn)横断面布置一般根据生产井筒横断面布置一般根据生产井筒(jn tn)永久断面布置和井内延深施工的设备布置情况通常采用以下三种形式。永久断面布置和井内延深施工的设备布置情况通常采用以下三种形式。 第92页/共120页第九十二页，共120页。 1利用(lyng)顶留有延深间布置施工设备 原井筒永久断面设计时，预留出延深位置，待井筒延深时，可直接布置施工设备，直接与地面相通。它因受断面限制，只能布置小型提升容器，施工速度慢。 2利用梯子间布置施工(sh gng)设备 将原梯

59、子间内的梯子间平台和梯子梁拆除，布置施工(sh gng)设备。它的井筒断面利用率高，但改装工程量大，只适用于有梯子间的副井中。 3利用永久提升间布置施工设施利用永久提升间布置施工设施 当井内生产水平为多套提升容器提升、又无预留延深间或梯子当井内生产水平为多套提升容器提升、又无预留延深间或梯子(t zi)间、并对矿井生产提升影响不大时，可摘掉一套提升设备，利用该提升间、并对矿井生产提升影响不大时，可摘掉一套提升设备，利用该提升设备的提升间布置施工设备。并可利用原有的提升机，挂上吊桶即可施设备的提升间布置施工设备。并可利用原有的提升机，挂上吊桶即可施工，它的改装量小，可布置大吊桶，施工速度快。工，

60、它的改装量小，可布置大吊桶，施工速度快。第93页/共120页第九十三页，共120页。延深井筒延深井筒(jn tn)纵断面布置纵断面布置1提升机和卸矸台布置在地面提升机和卸矸台布置在地面 第94页/共120页第九十四页，共120页。2提升机设于地面提升机设于地面(dmin)，卸矸台布置在井下，卸矸台布置在井下第95页/共120页第九十五页，共120页。井筒井筒(jn tn)(jn tn)设备悬吊及硐室布置设备悬吊及硐室布置利用延深间施工的设备一般分别为地面、生产水平和辅助水平多层悬吊。除吊桶及稳绳是根据提升机和与卸矸台的布置水平位置确定(qudng)外，在井筒横断面布置允许时，混凝土输送管应尽可