竖井与斜井工程施工概述

第七章竖井、斜井施工竖井、斜井施工竖井施工

斜井施工斜井、竖井施工治水问题：什么是平洞、竖井、斜井？并举例说明。答:井的倾角在0°~10°之间的为平洞；井的倾角在10°~45°之间的为斜井；井的倾角在45°~90°之间的为竖井。7.1竖井施工引黄工程7.1竖井施工1、竖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、国防工程竖井概况7.1竖井施工2竖井的类型与结构7.1竖井施工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。

3、竖井井筒的特点深度较大，施工工期长地质条件复杂，施工难度大施工技术复杂，安全要求高竖井概况7.1竖井施工竖井概况4、井筒的组成井颈：靠近地表的一段井筒井身：井筒的主干部位，所占井的比例比较大。井底：井身以下为井底。7.1竖井施工在井筒进入正常施施工之前，不论采采用哪一种施工方方法，都应先砌筑筑锁口，用以固定定井筒位置、铺设设井盖、封严井口口和吊挂临时支架架或井壁。7.1竖井施工台阶形井颈竖井概况7.1竖井施工倒锥形井颈竖井概况7.1竖井施工井口施工分类:基岩层表土层特点：基岩层：比较稳定定，容易开挖。表土层：地质条件件复杂，稳定性差，因此表土层施施工比较困难。7.1竖井施工步骤：1、在竖井施工前首首先要标定井筒中中心。2、井口向下开挖2~4m深开始井颈锁口。。提升方法：简易提升法1、三脚架提升2、龙门架提升3、汽车起重机提升升加固井壁、防止下下坍7.1竖井施工龙门架提升7.1竖井施工汽车起重机提升7.1竖井施工竖井施工方法钻爆法开挖基岩的的三项作业：1、开挖2、永久支护3、安装7.1竖井施工竖井施工方法施工方案分类：1、单行作业2、平行作业3、短段掘砌4、一次成井5、反井刷大7.1竖井施工施工方案分类：1、单行作业(图7-1)顺序：凿爆装装运砌砌筑支护（下上））最后再进行井筒设设备安装。优点：单行作业所需用用的设备少，工作作组织简单，因此此较为安全。缺点：掘砌作业是按顺顺序进行的，将延延迟整整个个井筒的开凿速度度。7.1竖井施工施工方案分类：1、单行作业(图7-1)适用范围：井筒深度不大（（200m左右）及地层比较较稳定、井筒断面面较小、砌壁速度度很快和凿井设备备不足的情况下，，采用。现状：单行作业在我国国用得较多。7.1竖井施工施工方案分类：2、平行作业步骤：挖掘岩石与与砌壁在两个相邻邻的井段中同时进进行。井筒设备安装要在在井筒掘砌全部完完成之后进行。优点：平行作业成成井速度比单行作作业快。缺点：适用的掘进进设备较多，工作作组织复杂，安全全性较差。7.1竖井施工施工方案分类：2、平行作业适适用范围：：井筒较深（大于于250m）、断面较大(直径大于5m）、围岩较稳固、、涌水量较小、掘掘进设备充足且施施工队伍技术熟练练的条件下，可以以采用。7.1竖井施工施工方案分类：3、短段掘砌特点：其特点是段段短，因而不需要要架设临时支护。。适用范围：短段掘掘进方案一般适用用于不允许有较大大暴露面积和较长长暴露时间的稳定定岩层中中。7.1竖井施工施工方案分类：4、一次成井特点：掘进、砌壁壁和安装三项作业业分别在不同的井井段内顺序或平行行进行。①：掘、砌、安顺顺序作业一次成井井。②：掘砌、掘安平行行作业一次成井。。③：短段三行作业业一次成井。7.1竖井施工施工方案分类：5、反井刷大特点：地形条件合合适能把平洞巷道道送到未来井筒的的下部时，或在未未来井筒下部已开开挖了平洞，可以以从下而上先开小小天井，再从上而而下刷大断面。优点：采用此法凿凿井，不必用吊桶桶提升岩碴，岩石石仅从天井中溜下下，从平洞上装运运，不需排水设备备，爆破通风也较较容易，因此所用用设备少，成井速速度快，成本低。。7.1竖井施工打眼爆破后通风拆除导轨7.1竖井施工华-1型吊罐构造气动吊罐反井施施工示意图7.1竖井施工竖井凿岩爆破竖井施工顺序：凿岩、装药爆破破、通风、清扫扫吊盘和临时井井圈、排水、装装岩清底、提升升、支护凿岩：1、竖井凿岩主要要是钻凿垂直向向下或倾斜向下下的炮眼。2、孔深比平洞浅浅，一般要小于于2m，设备条件好时时，可以达2.5~3m深。3、为调整水压，，水箱位置下移移。7.1竖井施工竖井凿岩爆破爆破：1、采用新奥法施施工，光面或预预裂爆破的单位位耗药量比平洞洞略高，可参照照定额或有关公公式计算。2、竖井施工时工工作面总处在积积水状态，因此此，竖井爆破要要使用抗水炸药药。3、竖井施工中，，一般不用导火火线雷管爆破，，而用导爆管或或电雷管，不允允许在井下点炮炮。7.1竖井施工竖井装岩与提升升分类：1、反井刷大法开开挖，采用平洞洞装岩法。（如如图7-7）2、由上向下开挖挖法，则岩碴就就需要靠抓岩和和提升排除。7.1竖井施工竖井装岩与提升升装岩：1、人工装岩、机机械装岩2、装岩是竖井施施工过程最繁重重、最占工时的的工序，占60%3、抓岩机（中心心回转式、环形形轨道式、钢丝丝绳悬吊式）7.1竖井施工抓岩机1-抓斗；2-臂杆；3-提升机构；4-回转机构；5-变幅机构；6-机架；7-司机室；8-变幅推力油缸9-行走小车；10-抓斗；11—下层吊盘中心回转式抓岩岩机1-抓斗；2-提升机构；3-操纵室；4-行走机构；5-中心回转机构；；6-环行小车；7-环行轨道；8-吊盘固定装环形轨道式抓岩岩机竖井装岩与提升升提升：竖井提升包括括提升岩石、运运送设备和材料料、升降人员。。7.1竖井施施工（a）矸石石吊桶桶（（b）底卸卸式材材料吊吊桶竖井掘掘进时时，矸矸石吊吊桶提提至卸卸矸台台后，，通过过翻矸矸装置置将矸矸石卸卸出，，矸石石经过过溜矸矸槽或或矸石石仓卸卸入自自翻汽汽车或或矿车车上，，然后后运往往排矸矸场。。翻矸方方式有有人工翻翻矸和自动翻翻矸两种。。7.1竖井施工挂钩式式翻矸矸方式式1-溜矸槽槽；2-提升绳绳；3-吊桶；；4-吊钩；；5-卸矸门门7.1竖井施工7.1竖井施施工竖井开开凿时时的基基本提提升方方式有有单钩和双钩两种。。单钩钩提升升时，，提升升机使使用一一个工工作卷卷筒和和一个个终端端荷载载；而而双钩钩提升升时，，提升升机的的主轴轴上使使用两两个工工作卷卷筒，，并各各设一一个终终端荷荷载，，只是是两荷荷载的的提升升方向向相反反。1、提升方方式的的选择择单钩提提升单行作作业双钩提提升平行作作业竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。1、提升方方式的的选择择7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。1、提升方方式的的选择择适用范范围：：一般般认为为，在在井筒筒断面面较小小时，，井筒筒深度度小于于300m的条件件下，，用一一套单单钩提提升较较为合合理；；如果果井筒筒断面面较大大，深深度在在250m以上，，适用用双钩钩较为为合理理。7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。2、提升容容器的的选择择7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升7.1竖井施施工3、钢丝绳绳和提提升机机的选选择矿用提提升钢钢丝绳绳都是是丝→股股→绳绳结构，，即先先由钢钢丝捻捻成绳绳股．．再由由绳股股捻成成绳，，提升升钢丝丝绳各各部分分名称称如图图所示示。直径从从0.4～4mm不等,常用钢钢丝的的抗拉拉强度度：1550N/mm2和1700N/mm2竖井装装岩与与提升升3、钢丝绳绳和提提升机机的选选择钢丝绳绳根据据计算算单位位长度度重量量值选选取:7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。3、钢丝绳绳和提提升机机的选选择选择卷卷扬机机提升卷卷扬力力计算算：7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。3、钢丝绳绳和提提升机机的选选择选择卷卷扬机机提升电电动机机功率率计算算：7.1竖井施施工竖井装装岩与与提升升提升：竖井井提升升包括括提升升岩石石、运运送设设备和和材料料、升升降人人员。。3、钢丝绳绳和提提升机机的选选择适用范范围：：当井井深小小于30m时，采采用简简易提提升方方式，，而深深井施施工时时，其其提升升应使使用型型钢井井架或或混凝凝土结结构井井架。。7.1竖井施施工矿区斜斜井斜井开开挖特特点:1、对围围岩的的扰动范范围比同断断面的的平洞洞大。。2、钻孔孔的作作业条条件差差，对对钻孔方方向要要求高高。3、装岩条条件差差，目前前装岩岩机械械种类类较少少，且且适用用性较较差，，故装装岩占占用的的劳动动力较较大。。4、由下下向上上倾斜斜开挖挖时，，通风排排烟较为困困难；；由上上向下下倾斜斜开挖挖时，，排水困难。。5、为保保证准准确成成型和和贯通通、对对测量工工作要求高高。7.2斜井施施工斜井开开挖特特点:6、斜井井凿岩岩爆破破所需需的孔数和和药量量较平洞洞多，，特别别是靠靠底板板边的的炮孔孔所需需的药药量更更多。。7、底孔孔有时时被水水淹，，需使使用抗水炸炸药。8、为防防止井井底板板抬高高，要要求底底孔斜斜率大大于斜斜井底底板斜斜率，，底孔孔深度度较其其他孔孔深10~20cm，一般般底孔孔间距距不大大于30~40cm。9、运岩岩一般般使用用提升升机提提升矿矿车或或箕斗斗，为为了防防止跑跑车事事故，，井口口应设设置阻阻车器器。7.2斜井施施工掘进、、支护护作业业方式式:单行作作业、、平行行作业业（煤煤炭系系统多多采用用）掘进施施工方方法：1、与平平洞相相似、、凿爆爆参数数可参参照平平洞。。2、炸药药单耗耗量及及工作作面单单位面面积的的炮孔孔数应应增加加10%~15%。7.2斜井施施工斜井防防止底底板抬抬高的的措施施：1、打眼眼前，，排除除工作作面积积水；；2、底眼眼与水水平线线夹角角稍大大于斜斜井设设计角角度；；3、加密炮眼眼。7.2斜井施工斜井装岩耙斗装岩机机：1、适用范围：耙斗装岩岩机在平巷巷和倾角小小于35°的斜井内部部都能适用用。2、机器与工作作面间距：5~20m。3、固定方法法：卡轮器器（倾角较较小）、U型卡（倾角角较大）、、埋地橛子子（倾角较较大）4、耙斗尾绳的的悬挂方法法：图7-9斜井装岩铲斗式斜井井装岩机：1、组成：铲斗、刮刮板运输机机、牵引绞绞车、三台台电动机。。图7-102、工作原理。斜井提升分类：1、矿车2、箕斗优点：箕斗提升升不必每次次摘挂钩，，卸载节省省时间，安安全性好；；矿车的装装满系数随随斜井倾角角的增大而而减小，而而箕斗的装装满系数不不受倾角影影响。缺点：箕斗提升升要求在井井口有卸载载装置，卸卸载于碴石石漏斗或溜溜槽，转由由矿车运走走。适用范围：小型生产产斜井，为为了运输系系统的简化化，多用矿矿车或串车车提升，但但是斜井倾倾角较大、、矿车运行行不安全和和矿车装满满系数变小小的条件下下也使用箕箕斗提升。。斜井、竖井井施工治水水综合治水措措施:1、避2、防3、泄4、堵5、截6、排“防”即要求衬