第十章立井井筒施工

1、第十章 井筒施工,參考文獻(xiàn)： 龍志陽.中國煤礦井巷施工技術(shù)現(xiàn)狀。 何東春, 黃躍東, 鄧洪義.煤炭技術(shù). 立井井筒機(jī)械化配套快速施工.2004 年7 月第23 卷第7 期:7778 張夢彪.深立井綜合機(jī)械化快速施工技術(shù).建井技術(shù).2002 年2 月.第23 卷第1期:3739 韓文利.宣東二礦主井井筒優(yōu)質(zhì)快速施工.建井技術(shù).2002 年2 月.第23 卷第1期:1618 楊杰,馮孝生.岱莊礦風(fēng)井井筒基巖段施工技術(shù).2002 年8月.第23 卷第4期:14,第一節(jié) 概述,一井筒分類（主井、付井、風(fēng)井 ） 1主井 提升煤炭 箕斗,2副井 提升矸石、上下人員、設(shè)備、材料、進(jìn)風(fēng) 罐籠,3風(fēng)井 回風(fēng)、安

2、全出口 梯子,二、井筒結(jié)構(gòu) 1. 井頸： 深度：1520m 壁厚：鋼筋混凝土井壁 （上段1.01.5m，中段0.60.9m，下段0.40.7m） 2. 井身：至罐籠進(jìn)出車水平或箕斗裝載水平 表土段及風(fēng)化基巖段：雙層井壁，總厚600700mm 基巖段：素混凝土井壁，厚300400mm 3. 井底 付井10m， 主井3575m， 風(fēng)井46m,井頸段的各種孔道,三施工特點(diǎn) 1. 工程量不大，但工期長。 煤礦建設(shè)中，立井井筒施工是關(guān)鍵工程。雖然立井井筒掘進(jìn)工程量僅占全礦井工程量的45，但工期卻占35左右。因此，加快立井掘砌速度，是縮短礦井建設(shè)工期的關(guān)鍵。而立井作業(yè)方式、施工技術(shù)及裝備水平又影響著立井的

3、掘砌速度。50年來，經(jīng)過廣大建設(shè)者的努力，目前我國立井機(jī)械化裝備水平與施工速度已達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平。,2. 施工復(fù)雜 立井井筒一般要穿過表土與基巖兩個部分，其施工技術(shù)由于圍巖條件不同各有特點(diǎn)。表土施工方案選擇主要考慮工程的安全，而基巖施工主要考慮施工速度。 由于表土松軟，穩(wěn)定性較差，經(jīng)常含水，并直接承受井口結(jié)構(gòu)物的荷載。所以，表土施工比較復(fù)雜，往往成為立井施工的關(guān)鍵工程。正確的選擇表土施工方案和施工方法，避開雨季施工，預(yù)先考慮片幫等突發(fā)事故的防范措施，確保立井井筒安全快速地通過表土層，并順利轉(zhuǎn)入基巖施工具有重要的意義。,立井井筒施工包括掘進(jìn)、砌壁和安裝三大工序 井筒正式掘進(jìn)之前，先在井口上方

4、設(shè)置井架，在井架頂部安裝天輪平臺，在井架第一平臺標(biāo)高處安設(shè)卸矸平臺。與此同時，掘進(jìn)井筒上口一段井筒，安設(shè)臨時鎖口、封口盤、固定盤和吊盤，在井口四周安裝鑿井提升機(jī)、鑿井絞車、懸吊鑿井用的各種施工設(shè)備及管線；建筑鑿井用的壓風(fēng)機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房和混凝土攪拌站等輔助生產(chǎn)車間。待一切準(zhǔn)備工作完成后，即可進(jìn)行井簡的正式掘進(jìn)工作。,立井基巖施工主要采用鉆眼爆破方法。根據(jù)井筒掘砌作業(yè)方式的不同，拆模、立模、澆較混凝土等砌壁工作可在掘進(jìn)工作面或吊盤上進(jìn)行?；炷猎诘孛婢跀嚢枵九渲?，經(jīng)混凝土輸送管或底卸式吊桶送至砌壁作業(yè)地點(diǎn)，當(dāng)這段井筒砌好后，再轉(zhuǎn)入下段井筒的掘進(jìn)作業(yè)，依此往復(fù)循環(huán)直至井街最終深度。,3. 安全工作

5、,2004.3.18，山東省棗莊市滕州市東大煤礦副井（基建井，由中國中煤能源集團(tuán)公司五建公司第二工程處承建）發(fā)生提升過卷墜罐事故，井下共有11人（罐內(nèi)2人，抓巖機(jī)內(nèi)1人，井底工作面8人）作業(yè)，其中：7人死亡，1人重傷，3人輕傷。 事故的主要原因是管理人員違章操作。按照規(guī)程，主要提升絞車必須配備正、副司機(jī)，正司機(jī)操作、副司機(jī)監(jiān)護(hù)，但東大項(xiàng)目部分為四個班次進(jìn)行作業(yè)，只有名絞車司機(jī)，特殊工種人員嚴(yán)重不足；此外，絞車本身速度保護(hù)裝置不全、過卷高度不足也是造成這一事故的重要原因。,1988年1月13日中午，山東省張家洼礦山公司所屬的井巷工程公司安裝隊(duì)，發(fā)生了一起死亡7人，重傷多人的重大惡性事故。 當(dāng)天上

6、午7點(diǎn)半，安裝隊(duì)到張礦主井執(zhí)行吊桶改罐施工的落盤任務(wù)，要把在井深434米的三層吊盤降到井深506米處。參加施工的職工有18人在井內(nèi)工作，其中14人在吊盤上工作。吊盤懸吊在井內(nèi)，直徑為7.3米。三層吊盤上分別站有7人、4人、3人，負(fù)責(zé)放電纜、看穩(wěn)繩、通訊、指揮。8點(diǎn)左右，開始落盤（井內(nèi)作垂直下落）。在落盤過程中，盤上工作人員發(fā)現(xiàn)有4根鋼絲繩懸吊的吊盤下落不平衡。井下指揮人員馬上同地面電話聯(lián)系，隨即連續(xù)四次進(jìn)行調(diào)整。上午10點(diǎn)40分，吊盤從井下434米處落到井下456米碼頭門（進(jìn)巷道的口）時，盤上工人突然聽到響聲，隨即西北角一根直徑34毫米的懸吊鋼絲繩發(fā)生斷裂。剎那間，井內(nèi)燈滅了，盤上與井口的信號

7、聯(lián)系中斷，三層吊盤同時傾斜75以上，有9人墜入離作業(yè)面60多米的“深淵”。 造成這起事故的直接原因是懸吊吊盤的鋼絲繩斷裂。,5060年代，立井施工作業(yè)方式以短段單行作業(yè)為主，掘砌段高一般30m左右，用掛圈背板作臨時支護(hù)，料石砌壁。為了減輕笨重的體力勞動和提高砌壁質(zhì)量，60年代后期井壁結(jié)構(gòu)改為混凝土，用分節(jié)小模板支模。 進(jìn)入70年代，由于錨噴技術(shù)的發(fā)展，臨時支護(hù)改為錨噴，永久支護(hù)改為整體滑動模板及現(xiàn)澆混凝土，為此，作業(yè)方式由短段單行作業(yè)發(fā)展成長段單行作業(yè)，段高一般為80100m。70年代末期，液壓滑模得到了成功應(yīng)用。由于單行作業(yè)存在著工序轉(zhuǎn)換時間長和質(zhì)量差等問題，作業(yè)方式逐漸過渡到混合作業(yè)。其特

8、點(diǎn)是不需臨時支護(hù)，掘砌可以適當(dāng)?shù)仄叫凶鳂I(yè)，使掘砌工序在同一循環(huán)內(nèi)完成，工序轉(zhuǎn)換時間少，施工速度快，而且安全。因此，混合作業(yè)成為目前我國立井井筒施工的主要作業(yè)方式，平均月成井60m左右。,四我國立井施工技術(shù)的發(fā)展,鉆眼爆破技術(shù)，50年代采用手持式鑿巖機(jī)鉆淺眼、硝銨炸藥、段發(fā)電雷管，到80年代采用傘鉆鉆中深炮眼、水膠炸藥或乳化炸藥、高精度毫秒電雷管、非電導(dǎo)爆管等，使爆破效率、循環(huán)進(jìn)度大大提高。 井筒治水技術(shù)已由60年代的被動治水發(fā)展到80年代以地面預(yù)注漿為主、結(jié)合工作面預(yù)注漿和壁后注漿為輔的綜合治水，大大改善了井筒作業(yè)條件，為加快井筒掘砌速度、保證井壁質(zhì)量創(chuàng)造了條件。 裝巖與提升在5060年代，多

9、用0.11m3的氣動抓巖機(jī)裝巖，1.01.5m3吊桶及生產(chǎn)用提升機(jī)提升。1974年，煤炭部、冶金部和一機(jī)部三部組織立井機(jī)械化設(shè)備配套攻關(guān)，先后研制成功單卷筒和雙卷筒鑿井提升機(jī)、 3.05.0m3吊桶、0.41.0m3抓巖機(jī)、六臂和九臂傘鉆、500750m揚(yáng)程吊泵，以及深井激光指向儀、井筒通訊及信號裝置、鑿井局部通風(fēng)機(jī)等一系列鑿井設(shè)備。1988年，使用這套機(jī)械化裝備在中國承包建設(shè)的摩洛哥立井工程中，曾達(dá)到平均月成井81.6m、最高月成井107.6m的水平，使中國建井技術(shù)跨進(jìn)了國際先進(jìn)行列。,60年代，井筒平均深度不超過300m，最深為533m，井筒最大凈直徑6.5，平均月進(jìn)度13.5232.3m

10、。70年代，井筒平均深度超過440m，最深達(dá)1059m，井筒最大凈直徑8.0m，平均月進(jìn)度16.226.1m。1973年二月湖南省橋頭河二號立井創(chuàng)月成井174.82m的全國紀(jì)錄。 80年代，井筒平均深度均在600m左右，最深達(dá)1072m，井筒凈直徑68m，平均月進(jìn)度在40m以上。1984年6月，山西省陽泉礦區(qū)供水工程進(jìn)風(fēng)立井創(chuàng)月成井177.02m的全國紀(jì)錄。進(jìn)入90年代，由于推廣混合作業(yè)、深孔爆破，促進(jìn)了立井施工速度的提高，雞西礦區(qū)滴道東風(fēng)井，創(chuàng)月成井210m的全國紀(jì)錄，平均月進(jìn)度達(dá)120.4m。,特別在立井井筒施工中采用大型配套的立井機(jī)械化施工裝備，立井施工速度從上世紀(jì)80年代的月平均不足3

11、0米上升至2001年的55.68米，而2002年一躍突破70米。中煤一建公司49工程處2002年創(chuàng)造了立井基巖段月成井220.6米、全井筒平均月進(jìn)141米的全國最新記錄。,河北宣東二號礦年設(shè)計(jì)能力90萬噸，最高月井創(chuàng)基巖段月進(jìn)尺141米，打破當(dāng)年全國記錄,山東許廠礦年設(shè)計(jì)能力150萬噸，主、副井最高月成井110.8米和103.6米,山西沙曲礦年設(shè)計(jì)能力300萬噸，連續(xù)3個月破百米，最高月成井103.6米,山東岱莊礦年設(shè)計(jì)能力150萬噸，風(fēng)井最高月成井191.6米，打破凍結(jié)段施工記錄,河北邢東煤礦年設(shè)計(jì)能力150萬噸，副井井筒凈徑6米。深842.5米，僅用187天施工到底，平均月成井135.16

12、米，連續(xù)7個月超百米。1999年在凍結(jié)段施工時月進(jìn)212.6米，基巖段最高月成井190.8米，創(chuàng)造了三項(xiàng)全國第一，2000年該井獲全國首屆“太陽杯”獎，2001年10月由中國企業(yè)家聯(lián)合會和中國企業(yè)家協(xié)會頒發(fā)了中國企業(yè)新記錄證書。,18,山東唐口礦設(shè)計(jì)能力300萬噸，山東唐口礦設(shè)計(jì)能力300萬噸，副井7.0m，井深1061.2m?？朔藬嗝娲螅貕旱販馗?、涌水量大、巖石破碎重重困難，實(shí)現(xiàn)了超千米深井，當(dāng)年開工當(dāng)年到底，工程質(zhì)量全優(yōu)。在全井筒涌水量達(dá)80立方/h的條件下，有7個月成井超百米，凍結(jié)段最高月成井186米，基巖段最高月成井133米，全井筒平均有效月成井117米。,19,第二節(jié) 井筒斷面設(shè)

13、計(jì),一. 井筒裝備,1. 罐梁 材料和斷面：防腐材料，b型或c型的2032號熱軋普通工字鋼 型鋼焊接或整體軋制的閉合空心截面（強(qiáng)度、剛度、抗腐蝕型和通風(fēng)、提升效果）, 固定方式： 梁端埋入：現(xiàn)鑿或預(yù)留，混凝土充填，牢固可靠、速度慢、破壞井壁完整性 預(yù)埋件固定：焊有生根鋼筋的鋼板，保證井壁的完整性和封水性但準(zhǔn)確性差，不利于滑模施工（凍結(jié)段的鋼筋混凝土井壁） 錨桿固定：快速、安裝簡便 自1976年在鐵法大明二礦新主井使用樹脂錨桿固定井簡裝備后，在全國已普遍推廣。其主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）不打梁窩，可保證井壁的強(qiáng)度，特別在鋼筋混凝土井壁或復(fù)合井壁，更具有重要意義； （2）安裝操作簡單，可減輕勞動強(qiáng)度，改

14、善作業(yè)條件，提高工效； （3）錨固力大，安全可靠，且短時間內(nèi)即可達(dá)到較高的錨固力。,70年代以來大型礦井采用組合鋼罐道，罐道梁層間距多采用4m。如潘集二、三號井主、副井，興隆莊主、副井、東灘副井，貴石溝副井，鮑店主、副井，東龐副井，錢家營主井等。采用5m層間距的有錢家營副井、童亭副井、石嘴山三號副井等。采用6m層距的多為無提升設(shè)備的風(fēng)井，如東灘北風(fēng)井、蔣莊風(fēng)井、桃園風(fēng)井、鮑店北風(fēng)井、孔集西風(fēng)井等。也有部分大型礦井提升井筒采用了6m層間距，如東歡坨主、副井，東灘主井，曉明副井等。,2. 罐道提升容器運(yùn)行的導(dǎo)軌 作用：消除提升容器運(yùn)行過程中的橫向擺動，保證提升容器高速、安全運(yùn)行，阻止提升容器的墜落

15、。, 木罐道 矩形斷面（hb）、160180mm（1噸）或180200mm（3噸） 長度6m、三層罐梁 半年更換一次 鋼軌罐道 規(guī)格：38kg/m或43kg/m 標(biāo)準(zhǔn)長度12.5m、四層罐梁，每層4.168m（4.5mm伸縮縫） 固定：罐道卡子和螺栓 型鋼組合罐道: 球扁鋼組合罐道，槽鋼組合罐道 三個彈性滾輪運(yùn)行平穩(wěn) 加大層間距6m 加工復(fù)雜、加工時引起的罐 道變形很難調(diào)整, 整體軋制罐道,3. 柔性井筒裝備 包括：罐道鋼絲繩和防撞鋼絲繩，罐道繩和防撞繩的固定與拉緊裝置，鋼絲繩在井窩的定位裝置，提升容器上的導(dǎo)向器，提升容器在井口和井底進(jìn)出車水平、中間水平或裝卸載處的穩(wěn)罐定位裝置。 最早使用柔性

16、井筒裝備是撫順勝利礦主、副井，從1911年投產(chǎn)到1954年報(bào)廢，共運(yùn)行43年。目前不論在煤礦或金屬礦，在各種用途和深度的井筒內(nèi)，在采用不同提升容器、終端荷重、提升方式和提升速度的情況下，都有采用鋼絲繩罐道的。 鋼絲繩罐道在英國得到了廣泛的采用，在南非幾個深達(dá)千米的井筒也裝備了鋼絲繩罐道，在原蘇聯(lián)，1970年以來鋼絲繩罐道獲得了大量推廣，在井深1300m以內(nèi)、提升終端荷重50100t的井筒中也裝備了鋼絲繩罐道，在法國、瑞典、美國、波蘭、德國都重視采用。,鋼絲繩普通（67、619），不耐磨壽命短 異型股或密封鋼絲繩（貴40%，但壽命是23倍） 固定方式： 重錘拉緊井底較深 液壓螺桿拉緊下端固定在井

17、底鋼梁上 拉緊力和剛度： 每100m的張緊力不小于10kn,4. 其他隔間 梯子間： 突發(fā)事故或停電時的安全出口 檢修井筒裝備、處理提升設(shè)備或容器故障 梯子、梯子梁、梯子平臺和隔板組成 管路電纜間,1. 箕斗： c 提升不均衡系數(shù)，有煤倉時取1.10，無煤倉時取1.20； a 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力；a 提升富裕系數(shù)，1.2；n 礦井年工作日，300天；t 每天凈提升時間，14h。t一次提升循環(huán)時間，s/次；速度乘數(shù)，1.2；休止時間，即裝卸載時間，1230噸箕斗按每噸1s計(jì)算；u減速附加時間，10s；vp平均提升速度，m/s；vm實(shí)際最大提升速度，不得超過規(guī)定，即 q（噸/次）= 4、6、8、12、1

18、6、20、24,二. 提升容器的選擇,2. 罐籠：按礦車規(guī)格初選，然后進(jìn)行驗(yàn)算。 驗(yàn)算是按40min最大班工人下井時間要求，即 m/s ，t按規(guī)程規(guī)定，v=12m/s計(jì)算,提升容器 罐道及罐道梁：單側(cè)、雙側(cè)、正面布置 1. 斷面布置內(nèi)容梯子間 管路電纜間 安全間隙,三. 井筒斷面的布置方式,2. 布置方式 剛性罐道的布置方式有單側(cè)布置、雙側(cè)布置和端面布置三種 鋼絲繩罐道的根數(shù)在大中型礦井中常為4根，多采用四角布置,1箕斗； 2罐籠； 3罐梁； 4托架； 5木罐道； 6鋼軌罐道； 7矩形罐道； 8鋼絲繩罐道； 9防撞鋼絲繩； 10平衡錘； 11梯子間； 12管路電纜間,東灘礦主井井筒簡化層格布置

19、 1箕斗； 2表土段井壁； 3電纜； 4基巖段井壁； 5托架； 6樹脂錨桿； 7罐道梁,楊村礦副井井筒無罐道梁層格布置 1梯子間主梁； 2表土段井壁； 3排水管； 4通訊電纜； 5基巖段井壁； 6動力電纜； 7壓風(fēng)管； 8托架； 9樹脂錨桿；,四井筒凈斷面尺寸的確定 確定井筒凈斷面尺寸的步驟 選擇井筒裝備類型、確定斷面布置形式 初步確定罐道、罐梁的規(guī)格尺寸，確定出安全間隙 用圖解法或解析法求近似直徑（6.5m時按0.5m進(jìn)級；6.5m時按0.2m進(jìn)級） 驗(yàn)算罐道規(guī)格和罐梁型號 檢查安全間隙及必要的調(diào)整 通風(fēng)校核 （人員）、12m/s（物料）、15m/s（通風(fēng)） s0sa，a為梯子間面積2.0m

20、2；不設(shè)梯子間時 s00.9a,五井壁結(jié)構(gòu)和井壁厚度的確定 1井壁結(jié)構(gòu)選擇:承受地壓、封堵涌水、防止圍巖風(fēng)化 砌塊井壁 整體澆注式井壁 錨噴井壁 復(fù)合井壁防水、高強(qiáng)、可滑動,2井壁厚度確定 恒荷載：自重、井口構(gòu)筑物荷載； 井壁荷載： 活荷載：地層壓力、凍結(jié)壓力、溫度應(yīng)力、施工時的吊掛力 特殊荷載：斷繩荷載和地震力 基巖段井壁厚度確定： p0.1mpa，d = 0.20.3mm p=0.10.15mpa， p0.15mpa， fc井壁抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； q側(cè)壓力設(shè)計(jì)值。 噴射混凝土井壁厚度：現(xiàn)澆混凝土井壁的1/3選取。,六、編制并簡工程且及材料消耗量表 井筒凈直徑、井壁結(jié)構(gòu)和厚度確定之后，即可統(tǒng)計(jì)

21、井簡工程量和材料消耗量。井筒工程量的統(tǒng)計(jì)自上向下分段（如表土、基巖、壁座等）進(jìn)行。材料消耗的統(tǒng)計(jì)也分段分項(xiàng)（鋼材、混凝土錨桿等）進(jìn)行，最后匯總列表。某礦罐籠井井簡工程量及材料消耗量。,七、繪制并簡施工圖 井簡施工圖包括井筒橫斷面圖和井筒縱剖面圖。井筒斷面各部分尺寸確定后，按井筒尺寸的大小和井筒裝備的布置情況，用120或1 50比例尺繪制井筒的橫斷面施工圖。,第2.3.2條 主要井巷工程的施工順序： 一、主井、副井井筒宜按先深井后淺井的順序開工，2個井筒完工的時間，相差不應(yīng)多于3個月； 二、主要貫通線上的風(fēng)井、先期投產(chǎn)的采區(qū)風(fēng)井，宜與主井或副井同時開工； 三、立井井筒應(yīng)利用鑿井設(shè)施一次施工完成，

22、箕斗裝載硐室宜與井筒同時施工； 四、主、副井筒到底后，必須先行貫通； 五、2個井筒永久設(shè)施的施工，應(yīng)交替進(jìn)行，宜先副井后主井，需要臨時改裝提升系統(tǒng)時，宜改裝箕斗提升的主井；,第三節(jié) 表土施工,第2.2.1條 井筒開工前，應(yīng)完成檢查鉆孔，并具有完整的檢查鉆孔資料。當(dāng)井筒不通過含水沖積層和無有害氣體突出危險,第2.2.1條 井筒開工前，應(yīng)完成檢查鉆孔，并具有完整的檢查鉆孔資料。 第2.2.9條 檢查鉆孔的地質(zhì)報(bào)告，應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：一、沿井筒中心線的預(yù)測地質(zhì)剖面；二、井筒的水文地質(zhì)條件，包括含水層(組)數(shù)量、含水層(組)的埋藏條件、靜水位與水頭壓力、涌水量、滲透系數(shù)、水質(zhì)、水溫、含水層間及與地表

23、水的聯(lián)系、地下水的流向及流速等；三、井筒通過的巖(土)層的物理力學(xué)性質(zhì)、埋藏條件和斷層破碎帶、老空、溶硐、裂隙的特征，以及第四紀(jì)典型土層狀態(tài)下的力學(xué)性能試驗(yàn)資料；四、井溫曲線；五、井筒穿過礦層的有害氣體涌出資料；六、檢查鉆孔測斜資料及測斜圖；七、檢查鉆孔實(shí)測圖及封孔資料。,43,穩(wěn)定表土：非飽和水粘土層、少量含水的砂質(zhì)粘土、含水不大的礫石層 不穩(wěn)定表土：含水的沙土、飽和水粘土層、淤泥特殊法施工 一穩(wěn)定表土的施工 普通法施工 砌筑鎖口 1. 作用：固定井筒位置、鋪設(shè)井蓋封嚴(yán)井口、懸掛臨時支架 2. 分類： 臨時鎖口 先用磚砌筑或采用鋼結(jié)構(gòu)，后用鋼筋混凝土砌筑 永久鎖口 鋼筋混凝土砌筑（永久井壁臨

24、時鎖口框架） 3. 要求： 標(biāo)高與永久井口的標(biāo)高一致 鎖口框架位置避開測量位置（中線和邊線） 強(qiáng)度（基礎(chǔ)的強(qiáng)度） 避開雨季施工，防地表水, 表土掘進(jìn) 1. 掘進(jìn)（小段高0.5m1.5m）：人工挖掘、人工裝土（巖）,第3.2.2條 鑿井井架的選擇宜符合下列規(guī)定：一、表土堅(jiān)硬穩(wěn)定，允許承載力大于2.5mpa，可直接安裝鑿井井架；二、表土松軟、不穩(wěn)定，允許承載力小于2.5mpa，應(yīng)先利用簡易提升設(shè)備，完成井頸掘砌后，再安裝鑿井井架；三、利用簡易提升設(shè)備，井筒施工的深度不應(yīng)超過15m。,2.提升： 汽車起重機(jī)：30m，0.51.0m3吊桶 三腳架：20m，159mm鋼管，高度6m，1.0 m3吊桶 簡

25、易龍門架：40m，1.52.0m3吊桶，0.6m天輪,標(biāo)準(zhǔn)鑿井井架：砌筑鎖口豎立井架布置鑿井設(shè)備掘進(jìn)40m吊掛穩(wěn)繩和吊盤 利用永久井架：,3. 支護(hù)： 先自上向下掘進(jìn) 臨時支架支護(hù)（錨噴、井圈和背板） 后自下向上永久支護(hù) 水的處理 1. 超前小井：510m3/h 2. 降低水位： 100700mm，36個,規(guī)程第二十七條 立井井筒穿過表土層、砂層、松軟巖層或煤層時，必須有專門措施。采用井圈或其他臨時支護(hù)時，臨時支護(hù)必須安全可靠、緊靠工作面，并及時進(jìn)行永久支護(hù)。在建立永久支護(hù)前，每班應(yīng)派專人觀測地面沉降和臨時支護(hù)后面的井幫變化情況；發(fā)現(xiàn)危險預(yù)兆時，必須立即停止工作，撤出人員，進(jìn)行處理。,49,圖

26、11-6 井圈背板普通施工法,1井壁；2井圈背板；3模板； 4吊盤；5混凝土輸送管；6吊桶,圖11-7 吊掛井壁施工法,1井壁；2吊掛鋼筋； 3模板；4吊桶,50,臺北的國際金融中心大廈101摩天大樓將在2004年4月落成了，以508米的高度，超越馬來西亞的國油雙峰塔（452米），成為世界最高樓,目前拍攝的臺北市景，比周圍建筑高四倍。不過，到2007年，在上海落成的另一座高樓就將超越101大樓。 預(yù)計(jì)將開放的89樓（室內(nèi)）及91和101樓（室外）3個觀景臺，游客可以在5樓買票，再搭全世界最快的電梯，只要39秒就可以到89樓，再順著樓梯走到91樓觀景。,51,金茂大廈主樓152層為辦公用房，53

27、87層為五星級賓館，88層為觀光層，裙樓為金融、商業(yè)、服務(wù)、康樂等多功能設(shè)施。大廈同時又是一座集智能化、信息化、現(xiàn)代化于一體的大樓，當(dāng)代最先進(jìn)的高新技術(shù)在大廈中得到最為完善的體現(xiàn)。,金茂大廈是由中國上海對外貿(mào)易中心股份有限公司獨(dú)家投資5.6億美元建設(shè)的一座88層的超高層大廈，建筑高度420.5米，建筑面積28.9萬平方米，是目前世界第三、中國第一高樓，于1998年8月28日竣工。她是中國改革開放、經(jīng)濟(jì)騰飛的象征之一。,52,國家石油公司雙塔大樓位于吉隆坡市中心美芝律，高88層，是當(dāng)今世界名冠第一的超級建筑。巍峨壯觀，氣勢雄壯，是馬來西亞的驕傲。包含74.32萬以上辦公面積，13.935萬購物與

28、娛樂設(shè)施，4500輛車位的地下停車場，一個石油博物館，一個音樂廳，以及一個多媒體會議中心。 它以452.3米的高度打破了美國芝加哥希爾斯大樓保持了22年的最高記錄，成為當(dāng)今世界獨(dú)一無二的巨型建筑。這個工程于1993年12月27日動工，1996年2月13日正式封頂，1997年建成使用。,53,美國芝加哥,西爾斯大廈有110層，一度是世界上最高的辦公樓。443米的高度直沖藍(lán)天。它是為西爾斯一婁巴克公司建造的，于1973年竣工。 每天約的1.65萬人到這里上班。在第103層有一個供觀光者俯瞰全市用的觀望臺。它距地面412米，天氣晴朗時可以看到美國的4個州。,二. 不穩(wěn)定表土 特殊法施工,我國華東、華

29、北等地區(qū)煤田的表土層含多層流砂，最大厚度近800m，一些礦區(qū)的基巖裂隙發(fā)育，涌水量也很大，在這樣的地質(zhì)條件下，用傳統(tǒng)的普通掘砌技術(shù)進(jìn)行井筒施工難于通過，必須采用特殊施工技術(shù)，制止涌水、增強(qiáng)巖土穩(wěn)定性，才能確保工程的順利進(jìn)行。 新中國建立以后，隨著煤炭開采和表土深度的不斷增大，各種特殊施工技術(shù)相繼出現(xiàn)，經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、從零星到系統(tǒng)和由人工操作到機(jī)械化施工的發(fā)展過程。我國煤礦采用的特殊施工技術(shù)主要有：凍結(jié)法、鉆井法、沉井法、注漿技術(shù)和混凝土帷幕法、降低水位法以及其它方法。用這些方法開鑿的礦井井筒迄今已逾700個，由這些礦井所形成的煤炭生產(chǎn)能力超過2億t，在煤炭工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。隨著施工、

30、設(shè)計(jì)、科研和教學(xué)水平的不斷提高，我國煤炭工業(yè)的特殊施工技術(shù)已躋身于世界前列。, 沉井法 用沉井法建成井筒的個數(shù)在特殊鑿井各種方法中占第二位，僅次于凍結(jié)鑿井法。 1981年濟(jì)寧礦區(qū)單家村煤礦主井應(yīng)用觸變泥漿淹水沉井技術(shù)，創(chuàng)造了下沉192.75m的國內(nèi)最深的記錄，沉井偏斜率僅0.69 。 由于工藝簡單、施工設(shè)備少、造價較低等優(yōu)點(diǎn)，沉井法在國內(nèi)外的地下工程中得到廣泛巨用。日本的三井礦業(yè)公司開發(fā)海底煤田，用壁后氣囊沉井法完成了4個深沉井。日鐵礦業(yè)公司有明三井沉井的下沉深度達(dá)200.3m，偏斜率小于1。原蘇聯(lián)在地鐵和其它工業(yè)民用建筑中大量采用了觸變泥漿沉井。上海在黃浦江引水工程、越江隧道和其它工程中都采

31、用了大斷面沉井的新工藝。,沉井施工工藝： 沉井法的施工工藝包括：施工準(zhǔn)備工作、制作套井、砌筑井壁、破土排碴、沉井下沉、封底固井等主要工序。 其中砌筑井壁和破土排碴工序與沉井下沉過程同時進(jìn)行。 控制沉井偏斜是關(guān)系沉井質(zhì)量與成敗的重要工作。封底固井和沉井與套井間的鎖固工作，為沉井后的的井筒施工創(chuàng)造條件。, 套井施工： 是沉井正式施工前在井口的地表以下預(yù)先建造的直徑稍大于沉井的一段井筒。套井一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，少量為鋼木結(jié)構(gòu)。,直徑：比井筒直徑大1.5m2.0m 深度： 815m 作用： 防止土層塌陷 導(dǎo)向、糾偏； 儲存泥漿。,刃腳組裝： 要求：容易切入土層，減少下沉阻力，防止壁后的流沙和泥漿翻入

32、井內(nèi)。外臺階貯存泥漿或作為壓氣通道，減少沉井側(cè)面阻力。, 安裝導(dǎo)向裝置 為保持沉井的垂直度，應(yīng)十分重視下沉?xí)r的導(dǎo)向裝置。 蔡園副井在沉井與套井之間設(shè)有導(dǎo)向木裝置，引導(dǎo)沉井垂直下沉。通常在開始，沉井處于垂直狀態(tài)時，導(dǎo)向木與井壁間留有3cm的間隙。沉井一旦發(fā)生偏斜，即用木頂柱或油壓干斤頂（3050t）進(jìn)行糾偏。, 井壁砌筑 沉井自重是下沉的主要動力，我國經(jīng)驗(yàn)表明：沉井的下沉力應(yīng)大于下沉阻力的1.15倍。因此，當(dāng)下沉深度100m時，要求沉井井壁厚度為0.71.0m；下沉深度100m時，井壁厚度應(yīng)為1.01.2m。井筒建成后，沉井井壁即成為永久井壁，為此它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和不透水性。,井壁內(nèi)注水：平衡

33、地下水壓力，防止涌砂冒泥。 壁后灌注泥漿：潤滑井壁,豎筋,泥漿注漿管,環(huán)箍,環(huán)筋,接茬混凝土塊,固定模板卡尺, 封井固底：穩(wěn)定井筒、防止繼續(xù)（不均勻）下沉 水下封底沉井與套井間的封閉壁后充填注漿和砌筑刃腳基座,水下掘進(jìn)與出矸： 機(jī)械破土抓斗、鉆機(jī)或高壓水槍 壓氣排矸,參考文獻(xiàn)： 丁日曉. 徐州礦區(qū)淺表土層沉井施工經(jīng)驗(yàn).建井技術(shù).2000年4月. 第21卷第2 期.811, 鉆井法 140年歷史，1854年德國工程師kind采用沖擊鉆鉆鑿第一個直徑4.25m，深度98m井筒。近幾十年，德國大量采用鉆井法鉆鑿風(fēng)井和疏干井，僅萊茵褐煤公司鉆進(jìn)的疏干井就有2000多個，365000m。前蘇聯(lián)是應(yīng)用鉆井

34、法的主要國家之一，1979年創(chuàng)造月成井160m的記錄。美國1910年才引進(jìn)鉆井法，50、60年代出于地下核試驗(yàn)和其他工程的需要，鉆井法得到廣泛應(yīng)用。僅美國原子能委員會內(nèi)華達(dá)洲地下核試驗(yàn)場，在19601983年期間鉆鑿600多個，其中在阿留審群島的井筒深達(dá)1829m。 1969年元旦，我國第一口采用鉆井法的是淮北朔里南風(fēng)井，直徑4.3m，深90m。典型工程有：淮南謝橋西風(fēng)井，鉆井深度464m，通過表土不穩(wěn)定含水地層厚402m，最大鉆井直徑9.3m，成井直徑7.0m；淮南潘三西風(fēng)井，鉆井深度508m，通過表土層440m，最大鉆井直徑9.0m，成井直徑6.0m；建設(shè)的淮北許疃礦，主、副、風(fēng)三個井筒都

35、采用鉆井法施工，其中主井和風(fēng)井成井偏斜率分別為0.2和0.1，副井鉆井直徑9.0，成井直徑6.8m。,潘三西風(fēng)井，成井直徑6.0 m，鉆井直徑9.0 m，深度508.2 m，穿過440 m表土層，其中有168 m強(qiáng)膨脹性粘土層，該井具有典型的代表性,我國鉆井法施工300m 以上深井明細(xì)表,在竣工的57個井筒中，深300m以上的大型井筒有15個，其中深400m以上的有7個，深500m以上的2個，總長度1.4萬m.,規(guī)程 第二十九條 采用鉆井法開鑿立井井筒必須遵守下列規(guī)定： （一）鉆井的設(shè)計(jì)與施工最終位置必須通過風(fēng)化帶，并向不透水的穩(wěn)定基巖至少延深5m。 （二）鉆井期間，采用封口平臺時，必須將井口

36、封蓋嚴(yán)密；采用井口梁時，必須有可靠的防墜措施。 （三）鉆井過程中，護(hù)壁泥漿的各項(xiàng)參數(shù)必須定時測定，發(fā)現(xiàn)問題立即調(diào)整。井筒內(nèi)的泥漿面，必須保持高于地下靜止水位。 （四）鉆井時必須測定井筒的偏斜度。 （五）預(yù)制井壁的質(zhì)量，必須逐節(jié)檢查鑒定。井壁連接部位必須有可靠的防蝕、防水措施，合格后方可下沉井壁。,施工工藝：井筒鉆進(jìn)泥漿洗井護(hù)壁下沉預(yù)制井壁壁后注漿,1. 井筒鉆進(jìn)： l）全斷面一次鉆進(jìn) 曾在紅陽一井西風(fēng)井采用，松散含水地層中一次成功鉆進(jìn)深112.8m、鉆徑6.2m、成井凈徑5.0m的立井。 2）全斷面分級擴(kuò)孔鉆進(jìn) 我國煤礦立井常采用一次超前、多次擴(kuò)孔的方式進(jìn)行鉆進(jìn)。但實(shí)踐證明，擴(kuò)孔次數(shù)愈多，輔助

37、時間消耗就愈多，成井速度則相應(yīng)降低。但是一次擴(kuò)孔面積過大，鉆頭或刀盤的螺栓一法蘭聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)在鉆進(jìn)中承受很大的復(fù)合應(yīng)力，常發(fā)生鉆頭或刀盤掉落事故。如淮北礦區(qū)童亭主井和淮南礦區(qū)謝橋東二風(fēng)井施工中，曾四次因聯(lián)結(jié)螺栓全部斷裂而將8.0m直徑擴(kuò)孔鉆頭或刀盤掉落井下，使謝橋東二風(fēng)井一次打撈消耗了9.5個月，給施工造成了很大的損失。 3）取芯式鉆進(jìn) 對于硬度大、耐磨性高的巖層，限于刀具壽命和設(shè)備能力，國外曾采用大直徑取芯方式鉆進(jìn)。由于施工復(fù)雜，難度較大，雖具有省功率、效率高的特點(diǎn)，但終未被采用。,洗井 循環(huán)泥漿方式排渣（壓氣排液器壓氣升液原理） 護(hù)壁 泥柱壓力大，平衡地壓力，泥皮可以堵塞裂隙、防止片幫 冷卻鉆

38、具,2. 泥漿洗井護(hù)壁：,3. 下沉預(yù)制井壁： 帶底預(yù)制鋼筋混凝土井壁（鋼板井、鋼板混凝土復(fù)合井壁）其內(nèi)注水下沉地面接長邊下沉、邊測量、邊接長。,72,井壁預(yù)制與鉆進(jìn)同步進(jìn)行，為保證井壁的垂直度，井壁一般為鋼筋混凝土井壁和鋼板復(fù)合井壁，為保證井壁的垂直度，預(yù)制井壁都在經(jīng)操平后的基礎(chǔ)上制作。,4. 壁后注漿：調(diào)整、糾正壁后注漿充填、置換泥漿排水壁后注漿 壁后管路48根,泥漿處理問題： 固化處理 水泥、高爐礦渣、石膏和石灰等 水土分離處理 鉆井法鑿井過程中泥漿護(hù)壁是必不可少的，但成井時泥漿成了廢物，廢棄泥漿的處理，一直是施工中的一個問題。大直徑探井井筒施工中廢漿總排出量可達(dá)3萬m3以上，問題顯得更

39、加突出。70年代鉆300m井簡時，開始研究采用降低泥漿中固體含量的低相對密度泥漿，取得一定效果?！?七五”期間經(jīng)國家重點(diǎn)科技項(xiàng)目攻關(guān)，技術(shù)上又有很大的發(fā)展，通過改進(jìn)泥漿處理配方和工藝流程，地面造漿量減少了20，同時研究廢漿處理的新技術(shù)，先后研制成功了gp-1型造粒機(jī)和gtl800tx型固液分離機(jī)，結(jié)合泥漿的具體特點(diǎn)，優(yōu)選絮凝劑與配方，采用一級快速二級慢速的分級絮凝工藝，大規(guī)模處理廢漿的工藝體系得以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)工程應(yīng)用證明，這變技術(shù)的泥漿處理能力大，泥漿性能調(diào)控方便，是一變比較完善的廢漿處理方法。,75,參考文獻(xiàn)： 楊愛東，鄒淑平.巨野煤田郭屯礦井鉆井法鑿井技術(shù)研究.中國礦業(yè).2003年.第12卷第

40、6期： 5153 王志永, 張敬恩, 袁德鑄.鉆井法施工深厚粘土層及硬巖井筒.建井技術(shù). 2002 年12月.第23 卷第6期：45 周真云. 鉆井法鑿井井壁預(yù)制質(zhì)量控制.建井技術(shù). 2004年2月. 第25卷第5期：79, 凍結(jié)法 1862年英國南威爾士在建筑工程基礎(chǔ)施工中，首先采用人工制冷方法加固土壤；1883年德國工程師波茨舒用凍結(jié)法開鑿了深度103m的井筒，獲得了凍結(jié)法鑿井技術(shù)專利。前蘇聯(lián)1928年開始采用凍結(jié)法，至1990年共開鑿井筒400多個。,我國于1955年在開灤林西風(fēng)井首次采用凍結(jié)法施工第一個井筒（直徑5.0m，深度105m），揭開了我國在表土不穩(wěn)定含水地層建設(shè)井筒的序幕。我

41、國凍結(jié)法鑿井至今以建成井筒400多個，其中包括一批深300m以上和若干深400m以上的深大井筒，累計(jì)凍結(jié)延米長近7萬m。包括80年代最大凍深415m的潘三東風(fēng)井，河南陳四樓副井凍結(jié)深度435m，山東金橋煤礦凍結(jié)井穿過的表土層達(dá)378.3m，山東濟(jì)寧3#井副井凍結(jié)深度395m，成井直徑8m，內(nèi)蒙古榆樹林子礦斜井凍結(jié)斜長114.5m，寧夏王洼礦最大斜井深度88m，這些工程代表了我國當(dāng)今凍結(jié)法鑿井的技術(shù)水平，目前我國已成為世界上凍結(jié)法應(yīng)用最廣的國家之一。,河南程村煤礦主、副井凍結(jié)深度均為485m，是目前已完工的國內(nèi)同行業(yè)之最。于2002年6月19日正式開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，主、副分別于2003年5月18日和20

42、03年9月20日完成凍結(jié)，圓滿完成了井筒的掘進(jìn)、復(fù)壁任務(wù)。,規(guī)程第三十條 采用凍結(jié)法開鑿立井井筒應(yīng)遵守下列規(guī)定： （一）凍結(jié)深度應(yīng)穿過風(fēng)化帶延深至穩(wěn)定的基巖10m以上?；鶐r段涌水較大時，應(yīng)加深凍結(jié)深度。 （三）地質(zhì)檢查鉆孔不得打在凍結(jié)的井筒內(nèi)。水文觀測鉆孔偏斜不得超出井筒，深度不得超過凍結(jié)段下部隔水層。 （四）凍結(jié)管應(yīng)采用無縫鋼管焊接或螺紋連接。 （五）開始凍結(jié)后，必須經(jīng)常觀察水文觀測孔的水位變化。只有在水文孔冒水7天、水量正常，確認(rèn)凍結(jié)壁已交圈后，方可進(jìn)行試挖. （九）只有在永久井壁施工全部完成后，方可停止凍結(jié)。 （十一）不論凍結(jié)管能否提拔回收，對全孔必須及時用水泥砂漿或混凝土全部充滿填實(shí)。

43、,施工工藝：凍結(jié)孔鉆進(jìn)、凍結(jié)站安裝安裝凍結(jié)設(shè)備積極凍結(jié)井筒掘砌（消極凍結(jié)）,1鉆孔：凍結(jié)孔、水位觀察孔、測溫孔 （1）凍結(jié)孔 圈徑：比井筒直徑大1.0m3.0m 間距：1.0m1.3m 直徑：200mm250mm（開孔1020m直徑要大2040mm） 深度：比凍結(jié)深度大5m10m，控制偏斜值0.51.0m,81,潘北煤礦風(fēng)井井筒凍結(jié)鉆,（2）水位觀察孔（12個）： 位置：距離井筒中心1m，不影響井筒掘進(jìn)時測量。 深度：穿過所有含水層，不大于凍結(jié)深度或偏出井筒 作用：觀察凍結(jié)圈是否交圈 （3）測溫孔： 位置：凍結(jié)壁內(nèi)、外沿界面 數(shù)目： 34個 作用：確定凍結(jié)壁厚度和開挖時間,冷凍站位置以供冷、供

44、電、供水、排水方便為原則。同時，應(yīng)不影響井口鑿井設(shè)備布置和永久建筑施工，盡量少占地。為了減小冷量損失，冷凍站應(yīng)盡量靠近井口，當(dāng)冷凍站僅為一個井筒凍結(jié)服務(wù)時，其距離以3050m為宜。,2. 凍結(jié)站及凍結(jié)管的安裝,低壓機(jī),高壓機(jī),中間冷卻器,集油器,氨油分離器,儲氨器,冷凝器,氨液分離器,蒸發(fā)器,-20 -35,-10 -15,0.155mpa,蒸汽，80 120 0.81.2mpa,15 20,液態(tài)，25-350.81.2mpa,積極凍結(jié)期間凍結(jié)器進(jìn)出口溫度相差37，消極期間相差13。,0.155mpa 飽和蒸汽,3. 凍結(jié)原理： 鹽水循環(huán)；氨循環(huán)；冷卻水循環(huán),4. 掘進(jìn)： 開挖時間確定：水文觀

45、測孔的水位溢出管外 風(fēng)鎬、風(fēng)鏟、抓巖機(jī)除濕 鉆爆法淺眼少裝藥（小于1.5m，每次10kg）短循環(huán),5. 支護(hù)：隨掘隨砌鋼筋混凝土外壁 自下而上一次砌混凝土內(nèi)壁 凍結(jié)段采用金屬井架、鑿井提升機(jī)提升、人工風(fēng)鎬掘進(jìn)、鋼筋混凝土雙層井壁的支護(hù)方法或外壁有防凍緩沖層、內(nèi)外壁之間敷設(shè)有塑料板夾層的復(fù)合井壁。,6. 收尾工作 包括：回收氨、鹽水、拆除凍結(jié)站設(shè)備、鹽水管路、拔凍結(jié)管、充填凍結(jié)管等工作。通常，鹽水可回收70左右，淺井可回收凍結(jié)管7090，深井一般不回收凍結(jié)管，但均應(yīng)做充填處理。,陳四樓礦主副井均采用短段掘砌混合作業(yè)施工，視凍土發(fā)展情況確定段高和循環(huán)作業(yè)時間。粘土層實(shí)行日循環(huán)進(jìn)尺2.2m，砂及砂質(zhì)

46、粘土實(shí)行了小班一循環(huán)，井幫暴露時間2430h和相應(yīng)位移不超過50mm。 主井1990年7月26日正式開工，段高2.33.5m。1991年5月 15日施工到415m，然后打0.5m厚的混凝土止水墊，5月27日開始套內(nèi)壁至7月23日結(jié)束。 副井1991年2月20日正式開挖，段高2.53.7m，1991年1月28日（歷時54天，日均7.7m）套完427m內(nèi)壁。,88,89,由中煤五建公司、中煤三建公司及特殊工程公司施工完成的凍結(jié)深度已突破原全國記錄，達(dá)488米。正在建設(shè)施工的山東巨野礦區(qū)，第三系地層深達(dá)500米，凍結(jié)深度達(dá)650米，三圈凍結(jié)孔，凍結(jié)壁厚達(dá)12米，大鉆機(jī)鉆深達(dá)582米，均為國際領(lǐng)先水平

47、。,90,參考文獻(xiàn)： 張強(qiáng),李志清.城郊礦主、副井筒凍結(jié)孔施工技術(shù).建井技術(shù). 2001 年10月.第22 卷第5 期： 2123 黃躍東,鄧洪義,何東春.深厚表土層井筒凍結(jié)段施工技術(shù).建井技術(shù). 2004 年2月.第25 卷第1 期： 4447 楊云祥等.濟(jì)西礦副井井筒深凍結(jié)孔施工技術(shù).建井技術(shù). 2002 年12月.第23 卷第6 期： 1819 劉清華, 李功洲等. 梁北礦東風(fēng)井凍結(jié)法施工管理模式與“三大控制” .建井技術(shù). 2001年2月.第22 卷第1 期：45,驗(yàn)收規(guī)范第3.1.2條 立井井筒施工，當(dāng)通過涌水量大于10m3/h 的含水巖層時，應(yīng)采取注漿堵水等治水措施。 立井井筒涌水

48、量的大小直接影響到鑿井工期、成本、工程質(zhì)量、施工安全和機(jī)械效率的發(fā)揮。我國70年代施工的井筒表明，涌水量每增加 10m3/h，平均月進(jìn)度下降 20，成本提高27.5。 我國自1955年在新漢礦區(qū)張莊立井施工采用工作面預(yù)注漿取得成功后，我國井筒注漿的最大深度已達(dá)1105m。 此外，應(yīng)用注漿技術(shù)在處理開灤范各莊礦特大透水事故中，堵住了2053m3/h的特大涌水，使礦井很快恢復(fù)了生產(chǎn)。,（四） 注漿法,規(guī)程第三十一條 （二）注漿段長度必須大于注漿的含水巖層的厚度，并深入不透水巖層或硬巖層510m。井底的設(shè)計(jì)位置在注漿的含水巖層內(nèi)時，注漿深度必須大于井深10m。 （四）注漿前，必須進(jìn)行注漿泵和輸送管路

49、系統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力必須達(dá)到最大注漿壓力的1.5倍，試驗(yàn)時間不得小于15min，無異常情況后，方可使用。,1. 地面預(yù)注漿,施工工藝：注漿孔施工 安裝注漿設(shè)備 壓水試驗(yàn)、測定巖層的吸水率 配制漿液 注漿施工及效果檢查 井筒掘砌,條件：第3.5.1條 距地表小于700m的含水巖層，其層數(shù)多、層間距又不大時，宜采用地面預(yù)注漿法施工。 施工：建井準(zhǔn)備期，一次注全深/ 分段注漿 注漿孔的布置：孔徑（89108),第3.5.3條 預(yù)注漿孔的數(shù)量宜為36個，可布置在井筒內(nèi)或距井筒外徑1.5m的圓周上。第3.5.4條 注漿孔的深度，應(yīng)超過所注含水層底板以下10m。當(dāng)井筒底部位于含水層中，終孔的深度應(yīng)超過

50、井筒底部10m。,94,注漿孔,止?jié){塞,混合器,攪拌機(jī),放漿閥,水玻璃,水玻璃注漿泵,水泥注漿泵,液力變矩器,輸漿管,流量計(jì),信號線,鉆塔,環(huán)形道,注漿孔位,注漿管,雙液注漿工藝圖,地面預(yù)注漿工期,2. 工作面預(yù)注漿 條件：第3.5.11條 井筒穿過的基巖含水層賦存較深，或含水層間距較大，中間有良好隔水層，宜采用工作面注漿法施工。 需23個月左右，占用井筒工期,第3.5.12條 工作面預(yù)注漿的段高，宜為3050m，可采用下行式注漿，或孔內(nèi)下止?jié){墊，一次或多次注完全部含水層。工作面預(yù)注漿的鉆孔數(shù)，宜為812個，鉆孔應(yīng)沿井筒周邊布置，并應(yīng)與巖層節(jié)理、裂隙相交。,施工：工作面構(gòu)筑混凝土至水墊鉆孔注漿

51、封堵注漿孔,3. 壁后注漿 條件：井筒完工后，滲水量6m3/h或有集中出水孔，出水量6m3/h 施工鉆孔注漿封堵注漿孔,規(guī)程第三十二條 立井井筒漏水量每小時超過6m3或漏水中含砂，采用井壁注漿堵水時，必須編制施工組織設(shè)計(jì)并遵守下列規(guī)定： （二）井筒在流砂層部位時，注漿孔深度必須小于井壁厚度200mm。井筒采用雙層井壁支護(hù)時，注漿孔應(yīng)穿過內(nèi)壁進(jìn)入外壁100mm。當(dāng)井壁破裂必須采用破壁注漿時，必須制定專門措施。 （五）井上、下都必須有可靠的通信設(shè)施，升降注漿作業(yè)吊盤或工作盤時，必須得到值班人員的允許。 （六）井筒內(nèi)進(jìn)行鉆孔注漿作業(yè)時，井底不得有人。注漿中必須觀察井壁，發(fā)現(xiàn)問題必須停止作業(yè)，及時處理

52、。,100,參考文獻(xiàn)： 王松青,王厚良.新河煤礦主立井工作面預(yù)注漿施工技術(shù).建井技術(shù). 2003 年12月.第24 卷第6 期： 45 岳國梁, 李增田. 立井井筒后注漿施工技術(shù).煤炭技術(shù). 2003 年3月.第22 卷第3 期：7273 李鳳君,許華春,劉同海.立井井筒工作面預(yù)留巖帽短段注漿掘砌施工技術(shù). 建井技術(shù). 2002 年10月.第23 卷第5期：1316,101,第四節(jié) 立井基巖段的施工,井筒平面布置圖 1一矸石吊桶；2一矸石吊桶；3一吊泵；4一鐵風(fēng)筒；5一膠質(zhì)風(fēng)筒；6一壓風(fēng)管；7一噴漿管；8一供水管；9一安全梯；10一放炮電纜；11一照明電纜；12一信號電纜；13一動力電纜；14

53、一通迅電纜；15一轉(zhuǎn)水管； 16一環(huán)型軌道式抓巖機(jī)；17一刃角模板懸吊點(diǎn)；18一吊盤懸吊點(diǎn)；19一傘型鉆架懸吊點(diǎn),主提升機(jī),鐵風(fēng)筒絞車,副提升機(jī),吊泵絞車,安全梯絞車,副提穩(wěn)繩絞車,主提穩(wěn)繩絞車,傘鉆絞車,東灘礦副井提絞設(shè)備東西側(cè)平剖面圖,一作業(yè)方式及施工組織 國外現(xiàn)狀 在50年代中期國外已出現(xiàn)立井混合作業(yè)施工法，6070年代這種方法及鑿井機(jī)械化配套技術(shù)得到大力發(fā)展，目前已趨于成熟和完善，顯示其優(yōu)越性和潛力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，前蘇聯(lián)、波蘭等國家混合作業(yè)法比例已達(dá)90，德國為100，捷克、日本和加拿大等國家也已大量采用混合作業(yè)法施工，只有南非還有部分井筒采用手抱鉆打眼，多層吊盤平行作業(yè)方式施工。在國外，混

54、合作業(yè)法施工普遍采用深孔爆破一掘一砌正規(guī)循環(huán)的作業(yè)方式，循環(huán)進(jìn)尺34.5m，平均月成井速度5060m。,1. 掘砌單行作業(yè) 臨時支護(hù) 掘、砌兩大作業(yè)在同一井段在時間上順序進(jìn)行。即先自上而下掘鑿井筒，達(dá)到規(guī)定的井段高度時，便由下而上完成永久井壁的砌筑。當(dāng)該段井壁筑成后，再轉(zhuǎn)向下一井段施工，先掘進(jìn)后砌壁。 我國最早廣泛使用的施工方式是單行作業(yè)方式。7080年代初，由于臨時支護(hù)改井圈背板為錨噴或錨網(wǎng)噴，掘砌段高一般為3060 m,最大為100 m，大大縮短了掘砌作業(yè)的工序轉(zhuǎn)換時間，提高了施工速度。這種作業(yè)方式之所以最先、最廣泛地被施工單位所采用，主要在于井筒內(nèi)鑿井裝備簡單，井內(nèi)只需配置一個雙層工作吊

55、盤，便可兼顧掘、砌兩大作業(yè)。在50年代，江蘇省徐州權(quán)臺煤礦主井，曾采用這種作業(yè)方式，月成井160.92m，為當(dāng)時全國最高的紀(jì)錄。,（1）長段單行作業(yè) 我國采用長段單形作業(yè)方式時的施工段高一般為3060m，個別采用噴混凝土作臨時支護(hù)的井筒，施工段高有的加大到100m。 （2）短段掘、砌單行作業(yè) 短段掘、砌單行作業(yè)則是在24m（與模板高度一致）較小的段高內(nèi)，掘進(jìn)后，即進(jìn)行永久支護(hù)，不用臨時支護(hù)。為便于施工，爆破后，矸石暫不全部清除。砌壁時，立模、穩(wěn)模和澆灌混凝土工作都在浮矸石上進(jìn)行,2. 掘砌平行作業(yè),（1）長段平行作業(yè) 在井筒相鄰的兩個井段、井筒的不同深度處，掘、砌兩大作業(yè)平行進(jìn)行，砌壁占用掘砌

56、循環(huán)工時由3540降低到1520，從而可有效地加快井筒的成井速度。施工的組織工作和安全作業(yè)復(fù)雜化。 沈陽紅陽煤礦二號井主井，深度為653.4m，凈直徑為6.0m；砌壁所用的模板為裝配式固定金屬模板；掘、砌作業(yè)的交替段高為3040m。曾獲得連續(xù)3個月，月均成井超百米的速度，最高達(dá)134.3m。,（2）短段掘、砌平行作業(yè)， 掘進(jìn)工作在掩護(hù)筒（或錨噴臨時支護(hù)）保護(hù)下進(jìn)行。砌壁是在多層吊盤上，自上而下逐段澆灌混凝土，每澆灌完一段井壁，即將砌壁托盤下放到下一水平，把模板打開，并穩(wěn)放到已安好的砌壁托盤上，然后進(jìn)行下一段的混凝土澆灌工作。 貴州水城老鷹山礦在副井施工中，采用短段掘砌平行作業(yè)，連續(xù)創(chuàng)造出了掘砌

57、月成井94.17m和105.46m的好成績。, 掘砌混合作業(yè) 在矸石上立模并澆灌混凝土，當(dāng)混凝土澆注高度達(dá)1m左右后，即可實(shí)施裝矸與砌壁同時作業(yè)。 這種作業(yè)方式的特點(diǎn)是需采用較高的整體模板（3m）。取消臨時支護(hù)，減少砌壁作業(yè)所占的成井工時。 立井短段掘砌混合作業(yè)法及其配套施工設(shè)備的研究為國家“六五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，形成了以傘鉆、大斗容抓巖機(jī)和mjy型整體金屬模板為主體的立井施工機(jī)械化作業(yè)線，使短段掘砌混合作業(yè)法成為一種工藝簡單、施工安全、成井速度快、成本較低的施工作業(yè)方式，很快被推廣使用。進(jìn)入90年代，國內(nèi)使用短段掘砌混合作業(yè)法施工的立井比例不斷提高，目前已達(dá)到80左右，施工中取得了較好的經(jīng)濟(jì)效

58、益印社會效益。,111,打眼,放炮,第一次出矸,112,砌壁,第二次出矸,清底,113,參考文獻(xiàn)： 李景杰, 孟慶江.立井混合作業(yè)快速優(yōu)質(zhì)施工.煤炭技術(shù).2002 年3 月.第21 卷第3 期：1617 王志剛,趙玄棟.淺談立井混合作業(yè)機(jī)械化配套施工. 建井技術(shù). 2002 年8 月.第23 卷第4 期: 2832,掘、砌、安一次成井 這種作業(yè)方式是把井簡永久裝備的安裝與掘砌同時施工。這種作業(yè)方式井筒施工布置比較復(fù)雜，必須在一定條件下方可采用，其施工井簡數(shù)量有限。 鶴壁礦區(qū)梁峪煤礦副井凈直徑6.0m，開鑿深度291m，井筒施工段高3040m，采用掘、砌、安一次成井最高月成井達(dá)97.33m，縮短

59、建井工期3個月，每米井筒成本比預(yù)算降低28.22，節(jié)約投資26萬元。,罐道,罐梁,吊盤,排水管,壓風(fēng)管,模板,風(fēng)筒,穩(wěn)繩盤,氣絞車,臨時支護(hù),吊泵,二鑿井結(jié)構(gòu)物及井內(nèi)設(shè)備的布置 鑿井結(jié)構(gòu)物及主要設(shè)備,天輪房 天輪平臺 結(jié)構(gòu) 扶梯 主體架 基礎(chǔ) 作用：承受全部懸吊設(shè)備荷載和提升荷載,1. 鑿井井架,第9.1.1條 鑿井井架的選擇應(yīng)符合下列要求： 一、能安全地承受施工荷載； 二、角柱的跨度和天輪平臺的尺寸，應(yīng)滿足提升及懸吊設(shè)施的天輪布置要求； 三、應(yīng)滿足礦井各施工階段不同提升方式的要求； 四、井架四周圍板及頂棚不得使用易燃性材料。,懸吊輸料管天輪,懸吊放炮電纜天輪,模板天輪,模板天輪,模板天輪,傘

60、鉆天輪,副提升天輪,穩(wěn)繩兼吊盤繩天輪,懸吊壓風(fēng)管天輪,懸吊吊泵天輪,懸吊吊泵天輪,懸吊安全梯天輪,穩(wěn)繩兼吊盤繩天輪,穩(wěn)繩兼吊盤繩天輪,主提升天輪,懸吊風(fēng)筒天輪,濟(jì)寧三號井副井天輪平臺平面布置圖,2. 卸矸臺 作用：翻卸吊桶的矸石,高度：滿足卸矸要求； 滿足傘鉆出入井的要求,119,3.封口盤和固定盤 封口盤：鋼木混合結(jié)構(gòu)，梁格、鋪板、井蓋門和管道孔口蓋門 作用：升降人員、材料、設(shè)備及拆裝管路的工作平臺，保護(hù)井下安全的結(jié)構(gòu)物 安全規(guī)程第二十五條 鑿井期間，井口工作范圍必須用柵欄圍住，人員進(jìn)出地點(diǎn)必須安裝柵欄門；井口必須設(shè)置封口盤和井蓋門，井蓋門的兩端必須安裝柵欄，封口盤和井蓋門必須堅(jiān)固嚴(yán)密，并采