豎井斜井施工詳解

豎井斜井施工當(dāng)前第1頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井、斜井施工豎井施工

斜井施工斜井、豎井施工治水當(dāng)前第2頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)問(wèn)題：什么是平洞、豎井、斜井？并舉例說(shuō)明。答:井的傾角在0°~10°之間的為平洞；井的傾角在10°~45°之間的為斜井；井的傾角在45°~90°之間的為豎井。7.1豎井施工當(dāng)前第3頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第4頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)引黃工程當(dāng)前第5頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第6頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)7.1豎井施工當(dāng)前第7頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1、豎井是地下工程中的常見(jiàn)工程地下礦山：煤炭、金屬、非金屬等山嶺隧道：公路、鐵路水電、水利工程城市市政工程軍事、國(guó)防工程豎井概況7.1豎井施工當(dāng)前第8頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)2豎井的類型與結(jié)構(gòu)7.1豎井施工根據(jù)井筒的用途不同，立井井筒一般分為三種：主井、副井和風(fēng)井。主井：專門用來(lái)提升煤炭的井筒稱為主井。主井內(nèi)設(shè)有箕斗，故又稱箕斗井。副井：用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石的井筒稱為副井。井筒內(nèi)通常設(shè)有罐籠，故又稱為罐籠井。某些特大型礦井還有專門為提升矸石服務(wù)的矸石井。風(fēng)井：主要作為通風(fēng)用的井筒，稱為風(fēng)井。一般作為出風(fēng)用，也可當(dāng)作全礦的安全出口。

當(dāng)前第9頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)3、豎井井筒的特點(diǎn)深度較大，施工工期長(zhǎng)地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大施工技術(shù)復(fù)雜，安全要求高豎井概況7.1豎井施工當(dāng)前第10頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井概況4、井筒的組成井頸：靠近地表的一段井筒井身：井筒的主干部位，所占井的比例比較大。井底：井身以下為井底。7.1豎井施工當(dāng)前第11頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第12頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第13頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)在井筒進(jìn)入正常施工之前，不論采用哪一種施工方法，都應(yīng)先砌筑鎖口，用以固定井筒位置、鋪設(shè)井蓋、封嚴(yán)井口和吊掛臨時(shí)支架或井壁。7.1豎井施工當(dāng)前第14頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)臺(tái)階形井頸豎井概況7.1豎井施工當(dāng)前第15頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)倒錐形井頸豎井概況7.1豎井施工當(dāng)前第16頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)井口施工分類:基巖層表土層特點(diǎn)：基巖層：比較穩(wěn)定，容易開挖。表土層：地質(zhì)條件復(fù)雜，穩(wěn)定性差，因此表土層施工比較困難。7.1豎井施工當(dāng)前第17頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)步驟：1、在豎井施工前首先要標(biāo)定井筒中心。2、井口向下開挖2~4m深開始井頸鎖口。提升方法：簡(jiǎn)易提升法1、三腳架提升2、龍門架提升3、汽車起重機(jī)提升加固井壁、防止下坍7.1豎井施工當(dāng)前第18頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)龍門架提升7.1豎井施工當(dāng)前第19頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)汽車起重機(jī)提升7.1豎井施工當(dāng)前第20頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井施工方法鉆爆法開挖基巖的三項(xiàng)作業(yè)：1、開挖2、永久支護(hù)3、安裝7.1豎井施工當(dāng)前第21頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井施工方法施工方案分類：1、單行作業(yè)2、平行作業(yè)3、短段掘砌4、一次成井5、反井刷大7.1豎井施工當(dāng)前第22頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：1、單行作業(yè)(圖7-1)

順序：鑿爆裝運(yùn)砌筑支護(hù)（下上）最后再進(jìn)行井筒設(shè)備安裝。

優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)涡凶鳂I(yè)所需用的設(shè)備少，工作組織簡(jiǎn)單，因此較為安全。

缺點(diǎn)：掘砌作業(yè)是按順序進(jìn)行的，將延遲整個(gè)井筒的開鑿速度。7.1豎井施工當(dāng)前第23頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：1、單行作業(yè)(圖7-1)

適用范圍：井筒深度不大（200m左右）及地層比較穩(wěn)定、井筒斷面較小、砌壁速度很快和鑿井設(shè)備不足的情況下，采用。

現(xiàn)狀：?jiǎn)涡凶鳂I(yè)在我國(guó)用得較多。7.1豎井施工當(dāng)前第24頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：2、平行作業(yè)步驟：挖掘巖石與砌壁在兩個(gè)相鄰的井段中同時(shí)進(jìn)行。井筒設(shè)備安裝要在井筒掘砌全部完成之后進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)：平行作業(yè)成井速度比單行作業(yè)快。缺點(diǎn)：適用的掘進(jìn)設(shè)備較多，工作組織復(fù)雜，安全性較差。7.1豎井施工當(dāng)前第25頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：2、平行作業(yè)適用范圍：井筒較深（大于250m）、斷面較大(直徑大于5m）、圍巖較穩(wěn)固、涌水量較小、掘進(jìn)設(shè)備充足且施工隊(duì)伍技術(shù)熟練的條件下，可以采用。7.1豎井施工當(dāng)前第26頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：3、短段掘砌特點(diǎn)：其特點(diǎn)是段短，因而不需要架設(shè)臨時(shí)支護(hù)。適用范圍：短段掘進(jìn)方案一般適用于不允許有較大暴露面積和較長(zhǎng)暴露時(shí)間的穩(wěn)定巖層中。7.1豎井施工當(dāng)前第27頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：4、一次成井特點(diǎn)：掘進(jìn)、砌壁和安裝三項(xiàng)作業(yè)分別在不同的井段內(nèi)順序或平行進(jìn)行。①：掘、砌、安順序作業(yè)一次成井。

②：掘砌、掘安平行作業(yè)一次成井。③：短段三行作業(yè)一次成井。7.1豎井施工當(dāng)前第28頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)施工方案分類：5、反井刷大特點(diǎn)：地形條件合適能把平洞巷道送到未來(lái)井筒的下部時(shí)，或在未來(lái)井筒下部已開挖了平洞，可以從下而上先開小天井，再?gòu)纳隙滤⒋髷嗝?。?yōu)點(diǎn)：采用此法鑿井，不必用吊桶提升巖碴，巖石僅從天井中溜下，從平洞上裝運(yùn)，不需排水設(shè)備，爆破通風(fēng)也較容易，因此所用設(shè)備少，成井速度快，成本低。7.1豎井施工當(dāng)前第29頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第30頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第31頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)當(dāng)前第32頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)打眼爆破后通風(fēng)拆除導(dǎo)軌7.1豎井施工當(dāng)前第33頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)華-1型吊罐構(gòu)造氣動(dòng)吊罐反井施工示意圖7.1豎井施工當(dāng)前第34頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井鑿巖爆破豎井施工順序：鑿巖、裝藥爆破、通風(fēng)、清掃吊盤和臨時(shí)井圈、排水、裝巖清底、提升、支護(hù)鑿巖：1、豎井鑿巖主要是鉆鑿垂直向下或傾斜向下的炮眼。2、孔深比平洞淺，一般要小于2m，設(shè)備條件好時(shí)，可以達(dá)2.5~3m深。3、為調(diào)整水壓，水箱位置下移。7.1豎井施工當(dāng)前第35頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井鑿巖爆破爆破：1、采用新奧法施工，光面或預(yù)裂爆破的單位耗藥量比平洞略高，可參照定額或有關(guān)公式計(jì)算。2、豎井施工時(shí)工作面總處在積水狀態(tài)，因此，豎井爆破要使用抗水炸藥。3、豎井施工中，一般不用導(dǎo)火線雷管爆破，而用導(dǎo)爆管或電雷管，不允許在井下點(diǎn)炮。7.1豎井施工當(dāng)前第36頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升分類：1、反井刷大法開挖，采用平洞裝巖法。（如圖7-7）2、由上向下開挖法，則巖碴就需要靠抓巖和提升排除。

7.1豎井施工當(dāng)前第37頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升裝巖：1、人工裝巖、機(jī)械裝巖2、裝巖是豎井施工過(guò)程最繁重、最占工時(shí)的工序，占60%3、抓巖機(jī)（中心回轉(zhuǎn)式、環(huán)形軌道式、鋼絲繩懸吊式）

7.1豎井施工當(dāng)前第38頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)抓巖機(jī)當(dāng)前第39頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)抓巖機(jī)當(dāng)前第40頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1-抓斗；2-臂桿；3-提升機(jī)構(gòu)；4-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；5-變幅機(jī)構(gòu)；6-機(jī)架；7-司機(jī)室；8-變幅推力油缸9-行走小車；10-抓斗；11—下層吊盤中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)當(dāng)前第41頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)1-抓斗；2-提升機(jī)構(gòu)；3-操縱室；4-行走機(jī)構(gòu)；5-中心回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；6-環(huán)行小車；7-環(huán)行軌道；8-吊盤固定裝環(huán)形軌道式抓巖機(jī)當(dāng)前第42頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。

7.1豎井施工

（a）矸石吊桶（b）底卸式材料吊桶當(dāng)前第43頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)掛鉤式吊桶當(dāng)前第44頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)材料吊桶當(dāng)前第45頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井掘進(jìn)時(shí)，矸石吊桶提至卸矸臺(tái)后，通過(guò)翻矸裝置將矸石卸出，矸石經(jīng)過(guò)溜矸槽或矸石倉(cāng)卸入自翻汽車或礦車上，然后運(yùn)往排矸場(chǎng)。翻矸方式有人工翻矸和自動(dòng)翻矸兩種。7.1豎井施工當(dāng)前第46頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)掛鉤式翻矸方式1-溜矸槽；2-提升繩；3-吊桶；4-吊鉤；5-卸矸門7.1豎井施工當(dāng)前第47頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)7.1豎井施工豎井開鑿時(shí)的基本提升方式有單鉤和雙鉤兩種。單鉤提升時(shí)，提升機(jī)使用一個(gè)工作卷筒和一個(gè)終端荷載；而雙鉤提升時(shí)，提升機(jī)的主軸上使用兩個(gè)工作卷筒，并各設(shè)一個(gè)終端荷載，只是兩荷載的提升方向相反。1、提升方式的選擇單鉤提升單行作業(yè)雙鉤提升平行作業(yè)當(dāng)前第48頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。1、提升方式的選擇

選擇提升方式應(yīng)考慮的因素技術(shù)上考慮經(jīng)濟(jì)上考慮7.1豎井施工當(dāng)前第49頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。1、提升方式的選擇適用范圍：一般認(rèn)為，在井筒斷面較小時(shí)，井筒深度小于300m的條件下，用一套單鉤提升較為合理；如果井筒斷面較大，深度在250m以上，適用雙鉤較為合理。7.1豎井施工當(dāng)前第50頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。2、提升容器的選擇

提升容器吊桶箕斗碴石吊桶材料吊桶7.1豎井施工當(dāng)前第51頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升7.1豎井施工3、鋼絲繩和提升機(jī)的選擇礦用提升鋼絲繩都是絲→股→繩結(jié)構(gòu)，即先由鋼絲捻成繩股．再由繩股捻成繩，提升鋼絲繩各部分名稱如圖所示。直徑從0.4～4mm不等,常用鋼絲的抗拉強(qiáng)度：1550N/mm2和1700N/mm2當(dāng)前第52頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升3、鋼絲繩和提升機(jī)的選擇鋼絲繩根據(jù)計(jì)算單位長(zhǎng)度重量值選取:

7.1豎井施工當(dāng)前第53頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。3、鋼絲繩和提升機(jī)的選擇選擇卷?yè)P(yáng)機(jī)提升卷?yè)P(yáng)力計(jì)算：

7.1豎井施工當(dāng)前第54頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。3、鋼絲繩和提升機(jī)的選擇選擇卷?yè)P(yáng)機(jī)提升電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算：

7.1豎井施工當(dāng)前第55頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)豎井裝巖與提升提升：豎井提升包括提升巖石、運(yùn)送設(shè)備和材料、升降人員。3、鋼絲繩和提升機(jī)的選擇適用范圍：當(dāng)井深小于30m時(shí)，采用簡(jiǎn)易提升方式，而深井施工時(shí)，其提升應(yīng)使用型鋼井架或混凝土結(jié)構(gòu)井架。

7.1豎井施工當(dāng)前第56頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)礦區(qū)斜井當(dāng)前第57頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井開挖特點(diǎn):1、對(duì)圍巖的擾動(dòng)范圍比同斷面的平洞大。2、鉆孔的作業(yè)條件差，對(duì)鉆孔方向要求高。3、裝巖條件差，目前裝巖機(jī)械種類較少，且適用性較差，故裝巖占用的勞動(dòng)力較大。4、由下向上傾斜開挖時(shí)，通風(fēng)排煙較為困難；由上向下傾斜開挖時(shí)，排水困難。5、為保證準(zhǔn)確成型和貫通、對(duì)測(cè)量工作要求高。7.2斜井施工當(dāng)前第58頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井開挖特點(diǎn):6、斜井鑿巖爆破所需的孔數(shù)和藥量較平洞多，特別是靠底板邊的炮孔所需的藥量更多。7、底孔有時(shí)被水淹，需使用抗水炸藥。8、為防止井底板抬高，要求底孔斜率大于斜井底板斜率，底孔深度較其他孔深10~20cm，一般底孔間距不大于30~40cm。9、運(yùn)巖一般使用提升機(jī)提升礦車或箕斗，為了防止跑車事故，井口應(yīng)設(shè)置阻車器。7.2斜井施工當(dāng)前第59頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)掘進(jìn)、支護(hù)作業(yè)方式:單行作業(yè)、平行作業(yè)（煤炭系統(tǒng)多采用）掘進(jìn)施工方法：1、與平洞相似、鑿爆參數(shù)可參照平洞。2、炸藥單耗量及工作面單位面積的炮孔數(shù)應(yīng)增加10%~15%。7.2斜井施工當(dāng)前第60頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井防止底板抬高的措施：1、打眼前，排除工作面積水；2、底眼與水平線夾角稍大于斜井設(shè)計(jì)角度；3、加密炮眼。7.2斜井施工當(dāng)前第61頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井裝巖耙斗裝巖機(jī)：1、適用范圍：耙斗裝巖機(jī)在平巷和傾角小于35°的斜井內(nèi)部都能適用。2、機(jī)器與工作面間距：5~20m。3、固定方法：卡輪器（傾角較小）、U型卡（傾角較大）、埋地橛子（傾角較大）4、耙斗尾繩的懸掛方法：圖7-9優(yōu)點(diǎn)：耙斗裝巖機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，操作簡(jiǎn)單和易于維修。使用耙斗裝巖機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)裝巖與鑿巖平行作業(yè)。當(dāng)前第62頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井裝巖鏟斗式斜井裝巖機(jī)：1、組成：鏟斗、刮板運(yùn)輸機(jī)、牽引絞車、三臺(tái)電動(dòng)機(jī)。圖7-102、工作原理。當(dāng)前第63頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井提升分類：1、礦車2、箕斗優(yōu)點(diǎn)：箕斗提升不必每次摘掛鉤，卸載節(jié)省時(shí)間，安全性好；礦車的裝滿系數(shù)隨斜井傾角的增大而減小，而箕斗的裝滿系數(shù)不受傾角影響。缺點(diǎn)：箕斗提升要求在井口有卸載裝置，卸載于碴石漏斗或溜槽，轉(zhuǎn)由礦車運(yùn)走。適用范圍：小型生產(chǎn)斜井，為了運(yùn)輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，多用礦車或串車提升，但是斜井傾角較大、礦車運(yùn)行不安全和礦車裝滿系數(shù)變小的條件下也使用箕斗提升。當(dāng)前第64頁(yè)\共有73頁(yè)\編于星期日\(chéng)11點(diǎn)斜井箕斗