【矿业实务】顾士东 教材精讲班课件 32-第一篇-第6章-6.2.9-立井施工设备和设施的选用与布置

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立井施工设备和设施的选用与布置6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置6页3项内容：主要设备、主要设施和设备设施布置原则知识点一

立井施工主要设备及选用包括钻眼设备、装岩设备、提升与悬吊设备、支护设备和相关辅助设备等。1）钻眼设备一般采用手持式凿岩机或伞形钻架配导轨钻机。手持式凿岩机只适于断面较小、岩石强度不高的浅眼施工，伞形钻架配导轨钻机钻眼工序的总时间较短，对深孔爆破尤为适用，是目前普遍采用的凿岩方式。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置通常井筒内选用1台伞形钻架即可满足要求，但对于大断面立井井筒，需要选用2台组成双联伞钻方能满足施工要求。伞钻在工作面使用期间，必须设置保险绳。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置2）装岩设备：主要是抓岩机。常用的抓岩机械有长绳悬吊式抓岩机、中心回转式抓岩机、环行轨道式抓岩机和靠壁式抓岩机等，但抓岩机清底效果较差中心回转式抓岩机安设在下层吊盘，安装使用都很方便，但需要设置悬吊保险钢丝绳目前井筒掘进主要使用HZ型中心回转式抓岩机，并与FJD-6型伞钻和2～6m3吊桶配套使用。中心回转式抓岩机通常布置1～2台，大断面井筒可布置3台。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置布置小型挖掘机进行辅助装岩，可加快清底速度。挖斗容积通常为0.3m3左右，一般布置1台，大断面井筒可布置2台。井下钻眼爆破作业时，小型挖掘机一般提升到地面。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置3）提升与悬吊设备提升设备主要是提升容器和提升机及其辅助设备，包括钩头、滑架、缓冲器、钢丝绳、提升天轮等。悬吊设备主要是凿井绞车、钢丝绳和悬吊天轮。（1）提升容器包含矸石吊桶和底卸式混凝土下料吊桶等钢丝绳包括提升钢丝绳和悬吊钢丝绳。提升用钢丝绳宜选用多层异形股或多层股不旋转钢丝绳，专为升降物料的安全系数不应小于6.5,升降人员的安全系数不应小于9.0。双绳悬吊时应采用捻向相反的钢丝绳。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置（2）提升机和凿井绞车单钩提升一般选用单滚筒提升机，双钩提升或者后期需要改绞应选用双滚筒提升机。单绳悬吊一般选用单滚筒凿井绞车，双绳悬吊可选用双滚筒凿井绞车或两台单滚筒凿井绞车，悬吊高度应当满足凿井绞车的最大容绳量要求，并且略有富余。（3）提升天轮和悬吊天轮提升天轮的直径应当大于60倍的钢丝绳直径、900倍的钢丝直径。悬吊天轮的直径应当大于20倍的钢丝绳直径、300倍的钢丝直径。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置4）支护设备井壁主要采用钢模板，包括组合钢模板、整体钢模板和整体滑升钢模板。（1）组合钢模板：金属拆卸式模板（2）金属伸缩式活动模板：属于整体钢模板，目前一般液压脱模，模板刚度较大，高度可采用短段掘砌的段高。（3）整体滑升钢模板：主要用于井筒连续浇筑混凝土工作，一般用于立井表土段冻结法凿井的内壁砌筑或长段作业连续浇筑混凝土工作。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置5）相关辅助设备（1）通风设备：主要是风机和风筒。风机一般选用轴流式通风机，抽出式通风，只能选用刚性风筒。（2）压风设备：主要是压风机。压风的输送采用无缝钢管或高压聚乙烯管。（3）排水设备：主要是卧泵和吊泵以及工作面的潜水泵。吊泵排水的扬程受到制约，目前主要采用卧泵排水井内排水管路宜选用无缝钢管。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置知识点二

立井施工主要设施及选用1）凿井井架及相关设施凿井井架是凿井提升及悬吊掘进设备、井下设施的专用设备。常用的亭式井架采用装配式结构。常根据井筒直径、深度和施工设备情况进行选用井架。卸矸台是用来翻卸矸石的工作平台，通常布置在井架主体架的下部第一层水平连杆上，翻矸台下设溜矸槽或矸石仓，用于临时贮存矸石6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置2）封口盘、固定盘封口盘：井盖，作为升降人员、设备、物料和装拆管路的工作平台。固定盘：临近井口的第二个工作平台，一般位于封口盘以下4~8m处。主要保护井下施工安全，还用测量和接长管路的工作平台。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置3）吊盘与稳绳盘吊盘：主要工作平台，用钢丝绳悬吊，它主要作用是保护井下安全施工、拉紧稳绳、安装中心回转抓岩机、浇筑井壁的工作平台，采用卧泵排水时还在吊盘上安装卧泵和水箱。稳绳盘用来拉紧稳绳、安设抓岩机等设备和保护掘进工作面作业人员的安全4）其他施工设施主要是管路和电缆，通常根据使用的要求进行选择。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置知识点三

立井主要施工设备和设施的布置原则1）井内施工设备的布置原则井内主要施工设备包括：吊桶、抓岩机、钻架、安全梯、水泵等。全方位、立体通盘考虑。首先满足井下工作面的工艺需求；其次考虑吊盘等的空间；最后考虑地面悬吊稳车的布置空间（1）吊桶的布置：要偏离井筒中心线，并靠近提升机一侧布置。双滚筒提升机作单滚筒用时应布置在固定滚筒上6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置（2）抓岩机的布置:与吊桶位置配合，工作面不出现抓岩死角；中心回转抓岩机偏离井筒中心布置；抓岩机停用时，抓斗张开时的最突出尺寸与吊桶之间的距离不应小于500mm安全间隙。（3）伞钻的布置:不工作时一般停放在井口，井口下部应留有足够的吊运空间。在井下工作面使用期间，必须设置保险绳。（4）水泵布置:一般靠近井帮，与井壁之间的安全距离应保证300mm。主要选用卧泵进行排水。通常是在吊盘的上层盘布置水箱，中层盘布置卧泵，由卧泵排到地面。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置（5）管线的布置：管路、电缆及钢丝绳布置应以不妨碍提升、卸矸和井口运输为原则。（6）安全梯的布置:安全梯应靠近井壁悬吊，与井壁之间的最大间距不超过500mm，同时要避开吊盘圈梁和抓岩机轨道，并且安全梯应能下到工作面。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置2）天轮平台的布置原则天轮平台中间主梁轴线必须与凿井提升中心线互相垂直平台采用“日”结构，中梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段距离，并向拟改绞提升机反向一侧错动。平台采用“目”结构，中梁轴线应与井筒中心线重合保证井架的受力平衡。提升天轮，应尽量布置在同一水平，一般不作一高一低的布置。天轮梁中心线与天轮轴承中心线垂直，与天轮平台中心线平行布置6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置3）井内各施工盘、台的布置井内各盘的布置包括盘的梁格和孔口布置及盘面上施工设施的布置等。布置时可参考下列要求进行：吊盘圈梁一般为闭合圆弧梁，主梁必须为一根完整的钢梁吊盘绳的悬吊点一般对称布置，应尽量避开井内罐道和罐梁的位置，严禁钢丝绳在各盘台受荷载的梁上穿孔通过。中心回转抓岩机的回转机构底座应设在吊盘的两根钢梁上封口盘、吊盘各孔口、活动门在不用时可靠封闭，以免坠物伤人。6.2.9

立井施工设备和设施的选用与布置4）提升机及凿井绞车的布置提升机的布置应适应凿井和开巷两个施工阶段的需要，且不影响永久提升机房及地面永久生产系统的施工凿井绞车滚筒上钢丝绳出绳的最大偏角不应大于2°，悬吊安全梯用的凿井绞车应有两回路供电，且其中的一回路应直接由变电所馈出。习题演练模拟题：（

）是为了进一步保护井下人员安全而设置的，其上通常安设有井筒测量装置，有时也作为接长风筒、压风管、供水管和排水管的工作台。A.固定盘B.封口盘C.吊盘D.井口盘答案：A解析：固定盘是为了进一步保护井下人员安全而设置的，它位于封口盘下4～8m处。固定盘上通常安设有井筒测量装置，有时也作为接长风筒、压风管、供水管和排水管的工作台。6.2立井井筒基岩施工小结6.2立井井筒基岩施工小结1.立井井筒基岩施工主要以钻眼爆破法施工为主。主要内容包括工作面钻眼爆破工作、装岩与提升工作、井筒支护工作，以及通风、排水、测量等辅助工作。手持钻机钻眼深度以1.5～2.0m为宜，伞钻钻眼深度一般为3～5m。2.立井施工其他辅助工作：还有井下供电、照明、通信与信号的设置、测量以及布置安全梯等。6.2立井井筒基岩施工小结3.井筒基岩段施工，采用锚喷支护作为临时支护的段高：是否需要临时支护根据井筒周围岩层的稳定性确定。（1）对Ⅰ类岩层，不支护段的高度可由施工单位自定；（2）对Ⅱ、Ⅲ类岩层，不宜超过4m,当高度超过2m并有危岩时，应采取安设锚杆或锚网等防片帮措施；（3）对Ⅳ

Ⅴ类岩层，不宜超过2m。井筒穿过煤层或构造破碎带时，用井圈背板等临时支护6.2立井井筒基岩施工小结4.立井井筒反井施工方法：先从下向上施工小断面反井，然后自上而下刷大井筒断面，并浇筑混凝土井壁，利用反井向下进行排矸、通风、排水，井底进行出渣运输、排水工作，完成立井井筒的施工。前提条件：必须要有通达井筒井底水平的通道，方能组织反井施工和安排井筒刷大掘砌的排矸和排水工作。5.短段掘、砌单行作业：在2～5m（应与模板高度一致）较小的段高内，掘进后，即进行永久支护，不用临时支护。优点是不需要临时支护，降低成本和工期，缺点是混凝土接茬缝比较多。6.2立井井筒基岩施工小结6.确定每月用于掘进的天数。采用平行作业或短段单行作业时，每月掘进天数为30d；采用长段单行作业时，掘进一般占掘、砌总工时的60%-70%，当采用现浇混凝土作永久支护时，可取70%,即月掘进天数为21日。编制循环图表安排施工顺序时，以采用班初装岩、班末爆破的方式较为适宜6.2立井井筒基岩施工小结7.整体浇筑式井壁：有混凝土和钢筋混凝土井壁两种混凝土井壁使用年限长，抗压强度高，封水性好，成本比料石井壁低，且便于机械化施工，已成为井壁的主要形式钢筋混凝土井壁，强度高，能承受不均匀地压，但施工复杂、效率较低，通常只在特殊地质条件下，如穿过不稳定表土层、断层破碎带等，以及承担井塔荷载的井颈部分使用8.输送混凝土可使用底卸式吊桶，也可使用溜灰管。使用溜灰管输送混凝土时，混凝土坍落度不应小于150mm，石子粒径不得大于40mm，溜灰管内径不宜小于150mm，末端应安设缓冲装置采用分灰器入模。6.2立井井筒基岩施工小结9.提升系统：有单钩和双钩提升两种。井筒净直径不大于5m时，布置一套单钩提升，超过5m可布置2套单钩，大于6m可一套单钩和一套双钩，大于9m可以布置3套单钩。凿井期间，提升容器以矸石吊桶为主。当转入车场和巷道施工时，提升容器则由吊桶改为双钩罐笼提升6.2立井井筒基岩施工小结10.排水系统：排水能力宜根据井筒预计涌水量确定，一般水泵排水能力不应小于预计涌水量的1.5倍，并应配备同等能力的备用泵。当井筒涌水量不大于10m³/h时，宜选用风动水泵或隔膜泵配合吊桶排水。井筒涌水量大于10m³/h时，选用一段或多段排水方案。6.2立井井筒基岩施工小结11.井筒排水可分为吊桶排水和吊泵或卧泵排水。1）吊桶排水：井筒工作面涌水量不超过10m3/h时，采用吊桶排水较为合适。2）吊泵排水：利用吊泵排水，井筒工作面涌水量以不超过40m3/h为宜，与风动潜水泵进行配套排水，3）卧泵排水：在吊盘上设置水箱和卧泵，优点是不占用井筒空间，卧泵故障率低，易于维护，可靠性好，流量大扬程大，适应性更广。6.2立井井筒基岩施工小结12.立井井筒掘进机施工方法1）优势主要体现在：（1）机械化程度高，降低了人员的劳动强度。（2）地面远程作业，提高人员安全性。（3）效率高、施工速度快。变传统钻眼、装药、爆破、通风、出渣、井壁支护等顺序作业的工序为掘进机截割、出渣、井壁支护平行作业，