立井井筒施工（后）.ppt

,,河南程村煤矿主、副井冻结深度均为485m，是目前已完工的国内同行业之最。于2002年6月19日正式开机运转，主、副分别于2003年5月18日和2003年9月20日完成冻结，圆满完成了井筒的掘进、复壁任务。,规程第三十条采用冻结法开凿立井井筒应遵守下列规定（一）冻结深度应穿过风化带延深至稳定的基岩10m以上。基岩段涌水较大时，应加深冻结深度。（三）地质检查钻孔不得打在冻结的井筒内。水文观测钻孔偏斜不得超出井筒，深度不得超过冻结段下部隔水层。（四）冻结管应采用无缝钢管焊接或螺纹连接。（五）开始冻结后，必须经常观察水文观测孔的水位变化。只有在水文孔冒水7天、水量正常，确认冻结壁已交圈后，方可进行试挖.（九）只有在永久井壁施工全部完成后，方可停止冻结。（十一）不论冻结管能否提拔回收，对全孔必须及时用水泥砂浆或混凝土全部充满填实。,施工工艺冻结孔钻进、冻结站安装→安装冻结设备→积极冻结→井筒掘砌（消极冻结）,1．钻孔冻结孔、水位观察孔、测温孔（1）冻结孔（施工费140元/m）圈径比井筒直径大1.0m～3.0m间距1.0m～1.3m直径200mm～250mm（开孔10～20m直径要大20～40mm）深度比冻结深度大5m～10m，控制偏斜值0.5～1.0m,潘北煤矿风井井筒冻结钻,（2）水位观察孔（12个）位置距离井筒中心1m，不影响井筒掘进时测量。深度穿过所有含水层，不大于冻结深度或偏出井筒作用观察冻结圈是否交圈（3）测温孔位置冻结壁内、外沿界面数目3～4个作用确定冻结壁厚度和开挖时间,冷冻站位置以供冷、供电、供水、排水方便为原则。同时，应不影响井口凿井设备布置和永久建筑施工，尽量少占地。为了减小冷量损失，冷冻站应尽量靠近井口，当冷冻站仅为一个井筒冻结服务时，其距离以30－50m为宜。,2.冻结站及冻结管的安装,低压机,高压机,中间冷却器,集油器,氨油分离器,储氨器,冷凝器,氨液分离器,蒸发器,焊接冻结管柱,直径139mm，20kg/m，6000元/吨,-20-35,-10-15,0.155MPa,蒸汽，801200.81.2MPa,1520,液态，25-350.81.2MPa,积极冻结期间冻结器进出口温度相差37，消极期间相差13。,0.155MPa饱和蒸汽,3.冻结原理①盐水循环；②氨循环；冷却水循环,4.掘进开挖时间确定水文观测孔的水位溢出管外风镐、风铲、抓岩机除湿钻爆法浅眼少装药（小于1.5m，每次3m）。取消临时支护，减少砌壁作业所占的成井工时。立井短段掘砌混合作业法及其配套施工设备的研究为国家“六五”重点攻关项目，形成了以伞钻、大斗容抓岩机和MJY型整体金属模板为主体的立井施工机械化作业线，使短段掘砌混合作业法成为一种工艺简单、施工安全、成井速度快、成本较低的施工作业方式，很快被推广使用。进入90年代，国内使用短段掘砌混合作业法施工的立井比例不断提高，目前已达到80％左右，施工中取得了较好的经济效益印社会效益。,打眼,放炮,第一次出矸,砌壁,第二次出矸,清底,参考文献李景杰,孟庆江.立井混合作业快速优质施工.煤炭技术.2002年3月.第21卷第3期1617王志刚,赵玄栋.浅谈立井混合作业机械化配套施工.建井技术.2002年8月.第23卷第4期2832,㈣掘、砌、安一次成井这种作业方式是把井简永久装备的安装与掘砌同时施工。这种作业方式井筒施工布置比较复杂，必须在一定条件下方可采用，其施工井简数量有限。鹤壁矿区梁峪煤矿副井净直径6.0m，开凿深度291m，井筒施工段高30～40m，采用掘、砌、安一次成井最高月成井达97.33m，缩短建井工期3个月，每米井筒成本比预算降低28.22％，节约投资26万元。,罐道,罐梁,吊盘,排水管,压风管,模板,风筒,稳绳盘,气绞车,临时支护,吊泵,二．凿井结构物及井内设备的布置㈠凿井结构物及主要设备,天轮房天轮平台结构扶梯主体架基础作用承受全部悬吊设备荷载和提升荷载,1.凿井井架,,第9.1.1条凿井井架的选择应符合下列要求一、能安全地承受施工荷载；二、角柱的跨度和天轮平台的尺寸，应满足提升及悬吊设施的天轮布置要求；三、应满足矿井各施工阶段不同提升方式的要求；四、井架四周围板及顶棚不得使用易燃性材料。,悬吊输料管天轮,悬吊放炮电缆天轮,模板天轮,模板天轮,模板天轮,伞钻天轮,副提升天轮,稳绳兼吊盘绳天轮,悬吊压风管天轮,悬吊吊泵天轮,悬吊吊泵天轮,悬吊安全梯天轮,稳绳兼吊盘绳天轮,稳绳兼吊盘绳天轮,主提升天轮,悬吊风筒天轮,济宁三号井副井天轮平台平面布置图,2.卸矸台作用翻卸吊桶的矸石,高度①满足卸矸要求；②满足伞钻出入井的要求,3.封口盘和固定盘封口盘钢木混合结构，梁格、铺板、井盖门和管道孔口盖门作用升降人员、材料、设备及拆装管路的工作平台，保护井下安全的结构物安全规程第二十五条凿井期间，井口工作范围必须用栅栏围住，人员进出地点必须安装栅栏门；井口必须设置封口盘和井盖门，井盖门的两端必须安装栅栏，封口盘和井盖门必须坚固严密，并采用不燃性材料。,固定盘在封口盘以下46m作用进一步保护井下安全，安设测量装置及拆装管路的工作平台。,4．吊盘与稳绳盘吊盘作用钢丝绳悬吊的永久支护的工作盘结构双层、间距4m、四根立柱连接，比净直径小200mm，折页各种孔口封严，喇叭口平行作业时有稳绳盘拉紧稳绳、安设装岩机、保护安全,5．提升机和凿井绞车凿井提升机（2JKZ-3/15.5，2JKZ-3.6/13.4，JKZ-2.8/15.5）用于提升人员、材料、设备和矸石,240万元,凿井绞车悬吊设备（吊泵、吊盘、模板、压风管、供水管、风筒、混凝土管、安全梯、稳绳等）25吨－40万元地面布置①尽量不占用永久建筑物位置；②使井架受力均衡；③钢丝绳的弦长、绳偏角和出绳角符合规定；④安全间隙满足。,2004年8月，我国最大型凿井绞车JZ40/1300于在济南重工股份有限公司设计完成。,㈡井内凿井设备的布置1.吊桶的布置布置要求①地面布置提升机的要求位置、井架受力。②满足过渡期改装要求与临时罐笼位置一致③满足卸矸的要求靠近④满足安全间隙的要求＞200mm⑤不影响测量,煤矿安全工程第380条凿井期间，立井中升降人员可采用吊桶，并遵守下列规定（二）吊桶必须沿钢丝绳罐道升降。在凿井初期，尚未装设罐道时，吊桶升降距离不得超过40m；凿井时吊盘下面不装罐道的部分也不得超过40m；井筒深度超过100m时，悬挂吊盘用的钢丝绳不得兼作罐道使用。（三）吊桶上方必须装保护伞。（四）吊桶边缘上不得坐人。（五）装有物料的吊桶不得乘人。（七）吊桶提升到地面时，人员必须从井口平台进出吊捅。并只准在吊桶停稳和井盖门关闭以后进出吊桶。双吊桶提升时，井盖门不得同时打开。,2.装岩机的布置不影响测量（距井筒中心600mm）不出现抓岩死角有利于提高抓岩生产率3.吊泵布置不影响抓岩靠近井帮避开溜矸槽位置，井架受力均衡拆装管路方便（距井壁小于300mm）4.确定吊盘、封口盘、固定盘的结构5.天轮平台布置和地面提绞设备布置,1－主提升吊桶；2、12、16、25－稳绳（兼吊盘绳）；3、13、17－模板悬吊绳；4－压风管（φ159mm4.5mm井壁固定）；5－风筒（KSF－800加强型，井壁固定）；6－供水管（φ57mm3.5mm井壁固定）；7－动力电缆；8、19－吊盘绳；9－照明电缆；10－抓岩机（HZ-6）；11－抓岩机悬吊及伞钻夺钩绳；14－副提升吊桶（2m3）；15－放炮电缆；18－副提升信号电缆；20－主提升信号电缆；21、23－吊泵动力电缆；22－吊泵控制电缆；24－吊泵（80DGL7510）,摩洛哥杰拉达煤矿区号井井筒平面布置图,4m3,2m3,1－主提升吊桶（3m3）；2－副提升吊桶（2m3）；3－喷射混凝土输送管（φ108mm4mm）；4－吊泵（80DGL7510）5－安全梯；6－压风管（φ159mm4.5mm井壁固定）；7－风筒（φ800mm）；8－放炮电缆；9－抓岩机（长绳悬吊式0.4m3）；10－吊盘悬吊点；11－照明电缆；12－信号电缆；13－刃脚模板悬吊点,陈四楼副井井筒平面布置图,济宁三号井副井利用永久钢井架凿井井筒平面布置图,3m3,3m3,900mm玻璃缸风筒,三、钻眼爆破约占整个掘进循环时间的20～30％。㈠钻眼设备人工打眼YT-23轻型凿岩机，眼深2.0m～2.5m，φ3946mm，34m/台h机械化设备伞形钻架配备YGZ-70重型凿岩机，眼深3.0m～5.0m,FJD－6型伞钻的收拢高度为4.5m，收拢直径为1.5m；钻垂直炮眼的圈径1.34－6.8m40万元,打眼前用提升钩头将它从地面送到掘进工作面，然后利用支撑臂、调高器和底座固定在工作面上。打眼时用动臂将滑轨连同凿岩机送到钻眼位置，用活顶尖定位。打眼工作实行分区作业，全部炮眼打眼结束后收拢伞形钻，再利用提升钩头提到地面并转挂到井架翻矸平台下指定位置存放。,当井筒掘进采用混合作业、中深孔爆破时，由于滑动模板紧随工作面，故伞钻不能以较大的垂向角度钻周边眼，以致爆破后形成模板位置下欠挖而眼底超挖。为此可将周边眼改为双圈炮眼，最外圈周边眼圈径比掘进直径小300mm，钻1.4～1.5m浅眼、倾角85o、眼底落在井筒掘进轮廓线上，内圈周边眼圈径比掘进直径小600mm、倾角85o，眼底落在井筒掘进直径的轮廓线上,㈡爆破工作1．爆破器材抗水炸药水胶炸药或抗水岩石硝铵炸药雷管8号秒延期放炮电源380v或220v交流电源2.爆破参数辅助眼间距0.8～1.2m周遍眼W＝0.5～0.6，E＝0.4～0.6m圈距0.7～1.0m直眼掏槽圈径1.2～2.2m装药方式和爆破网路柱状连续装药,立井掘进爆破常用的电爆网路由起爆电源、爆破母线、连接线和电雷管组成。在有瓦斯工作面实施爆破时，采用有限时装置的防爆型放炮开关。我国立井掘进爆破常用的网路有串联、并联和混联。由于以交流电作起爆电源，故以应用并联或串并联网路为多。,4.放炮安全,3.爆破网路,井筒的光面爆破应符合下列要求一、井筒的掘进半径，不大于设计150mm，不小于设计50mm；二、井帮岩面无明显的炮震裂缝。,涡北矿井风井井筒,采用FJD-6A伞钻打眼，炮眼深度4m，数量72个，T320高威力水胶炸药，周边眼采用直径35mm药卷。每茬炮进尺3.6m，一掘一砌。,基岩段掘砌,,,,,,,,,㈢通风工作,风筒的直径一般为0.5～1.0m，可采用胶皮风筒、铁风筒和玻璃钢风筒，压入式通风采用胶皮风筒，抽出式通风采用铁风筒或玻璃钢风筒。风筒一般采用钢丝绳悬吊或者固定在井壁上，随着井筒的下掘而不断下放或延伸,四．装岩提升循环时间的50～60％㈠装岩工作1.机械化装岩机HZ-4（30m3/h）25万元⑴中心回转装岩机HZ-6（50m3/h）（67m直径）HZ-10（80m3/h）（7.5m直径以上）⑵环行轨道装岩机HH-4（50m3/h）2HH-6（80-100m3/h）（6.58m直径）⑶靠壁式装岩机（冶金系统）（HK-4,6）2.人工操作装岩机⑴NZQ20.11（12m3/h）⑵长绳悬吊装岩机HS2（20m3/h）HS6（50m3/h）（58m直径）,,,,提升机构,支撑装置,吊盘底层盘,回转机构,机身及变幅激光,司机室,抓斗,该机是由抓斗、提升机构、回转机构、变幅机构、支撑系统和机架等部件组成。一套单钩提升时，吊桶中心和抓岩机中心各置于井筒中心对应的两侧；采用两套单钩提升时，两个吊桶应分别置于抓岩机中心两侧；采用一套双钩提升，一套单钩提升时，3个吊桶亦应分别置于抓岩机中心两侧。为防止吊盘偏重，抓岩机应尽量靠井筒中心布置，但需预留出激光通过孔（650700mm）。,中心回转装岩机,2HH-6型抓岩机是由抓斗、提升机构、行走机构、环形机构、中心回转机构、支撑系统和司机室组成。由煤科研究总院上海煤研所设计、制造。1974年定型为HH－6型。在此基础上又研制成0.6m3双抓斗的抓岩机，定型为2HH－6型。其不足之处是直径必须与井筒直径相适应，在5～8m井筒直径范围内，其配套抓岩机就有7种规格。因此，其通用化及利用率的提高较困难。,环形轨道装岩机,抓斗,吊盘下层盘,行走小车,环形小车,5-环形轨道,7-悬梁,8-司机室,中心轴,手动螺旋千斤顶,手压泵及泵站,液压千斤顶,悬吊天轮,专用绞车,悬吊钢丝绳,钢丝绳限位滑架,吊盘,供风管路,抓斗,控制电缆,升降开关,抓斗控制阀,悬吊抓斗绞车安设在地面，由凿井工作面的操作人员操纵升降按钮，实现抓斗的提升和下放；操纵开闭控制阀，实现抓斗片的张开和闭合；用人力推拉移动抓斗，实现在任意点抓取岩石的目的。它具有装备简单、容易在井筒布置、吊盘不需增加荷载、压风耗量小、运行费用低、提升抓斗辅助时间少以及由于工人在井下工作面直接操作、看得清、抓得满、装的准、安全好等优点，因而在煤炭建井系统得到较广泛的使用。特别在东北地区约有90％施工立井使用。,长绳悬吊装岩机,㈡提升及排矸吊桶钩头滑架稳绳、提升钢丝绳提升天轮提升机1.提升机与提升方式单钩提升、双钩提升,当吊桶为2m3、井筒深度400～600m时，单钩可选用JK－2.5/20或2JK－3/20型提升机；双钩可选2JK－2.5/20或2JK－3/20型提升机。,当吊桶为4m3、井筒深度800～1000m时，JK型新系列提升机已不能适应，只能选用JKZ型矿井凿井提升机，单钩可选取JKZ－2.8/15.5型提升机，双钩可选2JKZ－3/15.5、2JKZ－3.6/13.4型提升机。,当吊桶为3m3、井筒深度600～800m时，单钩可选JKZ－2.8/15.5、2JK－3.5/20或2JK－3.5/15.5型提升机；双钩可选2JK－3/20、2JK－3/15.5或2JKZ－3/15.5型提升机；,立井井筒施工提升机的选择应满足凿井、车场巷道施工和井筒安装的不同要求。对于拟将服务于车场巷道施工的井筒，提升机的选择还应配置双卷筒，以便于改装成临时罐笼。,2JK－3.0/20双滚筒凿井提升机,2.吊桶,3.滑架,保证吊桶沿稳绳平稳运行；滑架上设保护伞，保护升降人员的安全。,4.提升钢丝绳,立井井筒施工中提升钢丝绳一般采用多层股不旋转圆形钢丝绳。钢丝绳直径一般根据提升的终端荷载、钢丝绳的最大悬长、钢丝绳钢丝的强度和安全系数进行计算确定。对于钢丝绳的安全系数，专门用于提升人员时不低于9；用于提升人员和物料时也不低于9；专门用于提升物料时不低于7.5。,第三百九十九条提升钢丝绳的检验应使用符合条件的设备和方法进行，检验周期应符合下列要求（一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔6个月检验1次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔12个月检验1次。（二）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进行第1次检验，以后每隔6个月检验1次。摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提升用绳除外），不受此限。,提升和悬吊绳应采用交互捻钢丝细，绳股断面多为圆形，绳股内的钢丝则按同心圆排列，钢丝数目分7、19和37等3种，而钢丝绳则有6股绳捻成，分别用67、619和637表示。,67与619两种钢丝绳相比，前者钢丝粗且耐磨，往往用作稳绳，后者比较柔软，可用作提升和悬吊设备。,用于凿井提升和单绳悬吊设备时，可选用多层股（不旋转）钢丝绳，常用的有187和347两种规格。。,当需用较大直径的钢丝绳作提升绳时，应选用637钢丝绳。,5、凿井绞车,双筒缠绕式凿井绞车,用于悬吊吊盘、吊泵、安全梯及管路线线等凿井设备和拉紧稳绳。凿井绞车分单卷筒和双卷筒两种，前者用于单绳悬吊，后者用于双绳悬吊。采用双绳悬吊的设备也可用两台单卷筒凿井级车来悬吊。,单筒缠绕式凿井绞车,凿井绞车有55型和JZ型两种，后者又有改进型JZ2型和摩擦传动到JZM型等系列。凿井绞车所允许的钢丝绳最大静张力为49000～392000N，卷筒的容用量为400～1000m。凿井绞车的能力是根据允许的钢丝绳最大静张力来标定的，因此在选活并绞车时，除了考虑设备药悬吊方式外，应使悬吊的终端荷载与钢丝绳自重之和不超过凿并班车的最大静张力值。选用绞车的容绳量应大于悬吊深度。,6、天轮（1）凿井提升天轮。,（2）单槽悬吊天轮,（3）双槽悬吊天轮,7.排矸方式70年代中期以后，多采用自卸式汽车排矸，一般选用载重8t、15t自卸式汽车，此方式机动灵活，排矸能力大，运输组织简单，不需铺轨，并减少了专用排矸设施，排矸场地选择范围大，不受排矸轨道线路的限制，可根据矿井需要将矸石运到使用地点，但要求工业广场及场内外公路平整。如兖州矿区济宁二号井工业广场地势低洼，平均需提高2.7m，填方量达56万m3，为了避免排放矸石不合理而影响永久建筑物的施工，造成不必要的重新挖、运、填的现象，济宁二号井将主、副、风井3个井筒掘出的矸石根据填方需要，分别指定好石排放场地。,五．井筒支护㈠临时支护1.井圈背板表土层或破碎带2.锚喷支护㈡永久支护混凝土井壁1.模板煤科院与平顶山建井处合作研制YJM－35型金属移动模板，直径6.8m、高度3.88m（有效高度3.5m）、重量17.2吨.三根钢丝绳悬吊、液压油缸脱摸,第3.4.3条浇筑混凝土井壁的模板应符合下列要求一、木模板1高度不宜超过1.2m，厚度不应小于30mm，宽度不宜大于150mm；2模板靠混凝土的一面应刨光。二、装配式钢模板1高度不宜超过1.2m，钢板厚度不应小于3.5mm；2连接螺栓孔的位置，应保证任意两块模板上下、左右均可相互连接；3有足够的刚度。三、整体活动式钢模板1高度宜为2～4m，钢板厚度不应小于3.5mm；2有足够的刚度；3当整体活动式钢模板悬吊在地面稳车上或在吊盘下时，悬吊点不得少于3个。,2.混凝土搅拌站地面集中布置，自动计量、上料、搅拌3.输料①底卸式料桶需二次搅拌②管路下料159mm无缝钢管,当采用混凝土输料管时，应符合下列规定一、合理选择混凝土配合比，配料时应严格计量，混凝土中宜加减水剂，石子粒径不得大于40mm；二、混凝土的塌落度宜为100～150mm；三、输料管应同心，管径宜为150mm，管壁厚度根据输送混凝土量选定，管路悬吊保持垂直，其末端应设置缓冲器；四、输送混凝土前应输送少量砂浆，输送结束时应冲洗管路；五、井上下通讯系统应畅通可靠，发现堵管应及时处理。,六．立井涌水的处理,安全规程第二百七十七条立井基岩段施工应遵循快速、打干井的原则，并遵守下列规定（一）单层涌水量小于10m3/h的含水层段，应强行穿过。（二）单层涌水量大于10m3/h的含水层段，应预注浆堵水。（三）单层涌水量大于10m3/h，且含水层层数多，层段又较集中的地段，应进行地面预注浆。（四）单层涌水量大于10m3/h，但含水层层数少，或层段分散的地段，应进行工作面预注浆或短探、短注、短掘。,㈠机械排水吊桶排水＜5m3/h时，风动潜水泵吊泵排水＜40m3/h时，风动潜水泵水箱吊泵目前我国生产的吊泵有NBD型吊泵和高扬程80DGL型吊泵，其最大扬程可达750m。㈡井内截水含水层下设截水槽，导入水箱㈢注浆堵水,井筒及井口临时装备改装和拆除工期，见表,七．其他辅助工作,1.压风和供水工作立井井筒施工中，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，是通过吊挂在井筒内的压风管（一般φ150钢管）和供水管（一般φ50钢管），由地面送至吊盘上方，然后经三通、高压软管、分风（水）器和胶皮软管将风、水引入各风动机具。井内压风管和供水管可采用钢丝绳双绳悬吊，地面设置凿井绞车悬挂，随着井筒的下掘不断下放；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。,2．照明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、防水灯具。在装药联线时，必须切断井下一切电源，使用矿灯照明。在井下掘进工作面、吊盘、泵房与井口信号房之间，建立各自独立的信号联系。同时，井口信号房又可向卸矸台、提升机房及凿井绞车房发送信号。3．测量工作井筒中心线是井筒测量的关键，在设置垂球测量的同时，平时一般采用激光指向仪投点。激光指向仪安设在井口封口盘下4～8m处固定盘上方1m处的激光指向仪架上，平时应经常校正。边线（包括中心线）可采用垂球挂线，垂球重不得小于30kg，悬挂钢丝或铁丝应有两倍的安全系数。边线一般设6～8根。,八．井筒安装㈠安装内容主要包括罐梁、罐道、梯子间、管路及电缆安装和敷设。㈡安装方式1．分次安装⑴两层吊盘，自上而下安装罐梁、梯子间和电缆卡子⑵用吊架自下而上安装罐道⑶最后自下而上安装管路2．一次安装多层吊盘，自下而上一次安装完毕,一次安装的施工顺序（1）井口基准梁（第一层罐道梁）的安装及平台安装；（2）井底多绳提升容器尾绳梁及平台安装；（3）井底金属支撑机构（及井底套架）安装；（4）测量垂线在井底套架上的固定；（5）托架、罐道梁、罐道、梯子间、管路及电缆架从井底自下而上安装。,1－提升钢丝绳；2－吊桶稳绳；3－多层吊盘悬吊钢丝绳；4－吊罐道钢丝绳；5－吊梯子钢丝绳；6－测量垂线；7－信号电缆；8－通讯电缆；9－动力电缆,一次安装施工设备平面布置图,顶层盘用来定锚杆眼位置、凿眼、测量孔深、穿透钢筋。第二层用来安装树脂锚杆、做锚杆拉拔试验、安装托架、充填树脂胶泥、安装找正和焊接罐道梁，盘上设置电煤钻。第三层盘用来安装梯子间，盘上设有电焊机。第三、四、五层盘用来同时安装管路与罐道，在第五层盘焊接管子接头，因而在第五层盘上装设电焊机。施工时，各层吊盘同时作业，工序紧凑，效率高，进度快；工作条件好，安全；工作空间较宽阔，有利于重、大、长构件的吊装与安装。,许厂矿永久装备主井仅用15天，副井仅用20天完成了安装任务，质量全优，获部级优质工程,参考文献陈大峰，郝玉英。矿山立井刚性罐道井简装备的安装.安装.2003年12月.总131期第6期1617乔红兵，陈大峰.立井刚性糟道井简装备的安装.煤炭工程.2003年第6期王清平,李森田.浅谈立井井筒装备一次成型法施工.煤炭技术.2002年12月.第21卷第12期5960刘学明.济宁三号煤矿副井井筒装备安装工程质量控制山东煤炭科技.2001年第5期2022,成井质量要求第3.7.3条建成的井筒规格，应符合下列规定一、井筒中心坐标、井口标高，必须符合设计要求；二、与井筒相连的各运输水平巷道和主要硐室的标高，应符合设计规定三、井筒的最终深度，应符合设计规定；四、井筒内半径的允许偏差1.当采用混凝土或砌块支护时，有提升装备的应为＋50mm，无提升装备的应为50mm。第3.7.6条井筒建成后的总漏水量，不得大于6m3/h，井壁不得有0.5m3/h以上的集中漏水孔。,立井施工机械配套方案,立井施工机械化配套，应重点解决两个问题，一是作业线设备能力的匹配，包括提升能力与装岩能力的匹配，一次爆破矸石量与装岩能力的匹配，吊桶容积与抓斗容积的匹配，地面排矸能力与提升能力的匹配，以及井筒的支护能力与掘进速度的匹配。二是辅助作业设备配套，包括通风方式与设备，防排水及设备，照明设施，信号与通讯设施，测量设施，安全设施。同时还应该解决好凿井设备与凿井方式及工艺的配套。目前我国立井井筒施工已基本实现机械化，立井井筒施工机械化作业线的配套主要根据设备条件、井筒条件和综合经济效益考虑，主要有重型设备机械化作业线、轻型设备机械化作业线和半机械化作业线3种。,3.半机械化作业线半机械化作业线是以手持式凿岩机和人力操纵的抓岩机为主要设备组成的作业线。它的特点是设备轻小，生产能力低，靠人力操纵，机械化程度低，劳动强度大，多用于井筒直径较小的浅井，但从施工速度方面看仍有潜力。最近几年，在一些大直径深井工程中，选用斗容0.6m3长绳悬吊抓岩机，配用多台手持式凿岩机，段高3～5m液压金属整体活动模板，采用短段单行作业或混合作业，曾创造立井月进100m以上的好成绩。半机械化作业线主要特点是作业灵活，能实现多台凿岩机同时作业，充分发挥小型抓岩机的优点，设备简单，操作容易，但机械化程度低，工人劳动强度大，生产能力小，安全工作要求高。这种设备配套方案，由于设备轻便，操作、维修水平要求不高，设备费用省，施工组织管理简单等优点，目前仍有不少立井工程采用。,立井施工实例一摩洛哥杰拉达号井是我国江苏煤炭基本建设公司在外承建的立井工程。整个工程包括施工准备、注浆堵水、井筒掘砌、井筒装备和竣工后拆除设施。自1988年8月开始至1991年3月12日井筒到底为止，合同总工期为941天。该井筒设计为混合提升立井，井深785m，净径为6.8m，井壁厚度500mm，用C25现浇混凝土支护，井内设有三个水平的马头门。当1990年1月1日井筒掘进至170m时，采用了混合作业施工法，至同年12月29日历时365大，成井569m，平均月成井81.3m，最高月进107.6m，其优良品率达95％以上。井深318m以上采用地面预注浆防治水，未能达到预期效果，井筒施工中涌水量达68.5m3/h，后又采用工作面预注浆、壁后注浆、用短段掘砌法强行通过。施工至174m以后井筒涌水较小，采用了机械化配套的混合作业。,为保证立井混合施工作业的正规循环，将直接工分为打眼放炮、出矸找平、立模板砌壁和出矸清底4个作业班，实行定量、定时、定人、定岗的四班滚班工作制度。1990年9月份以前，在册人员最多为119人，其中掘砌139人、机电工38人。1990年9月后，在册人员为122人，其中掘砌工41人、机电工39人。钻眼爆破工作，为实现3m段高一掘一砌正规循环作业，钻眼采用FJD－9A型伞钻，配备YGZ-70型外回转导轨式凿岩机，配以25mm4500mm中空六角钢钎、55mm十字型合金钻头。采用摩洛哥生产的47mm2000mm高威力水胶炸药；间隔为25的毫秒电雷管。,杰拉达煤矿III号井井筒施工装备布置1FJD－9A型伞形钻架；2一金属活动模板；3HZ－4中心回转式抓岩机；4一砌壁下料管；5一三层吊盘；6一700mm吊盘通过式铁风筒；7一102mm与吊盘一体式分风器；8一供水箱；9一152.4mm井壁固定式压风管门10一200mm加强伸缩风管；1151mm井壁固定式供水管；12一模板悬吊绳；13一吊盘绳；14一吊盘绳兼主提稳绳,技术经济指标杰拉达煤矿III号井自1990年1月1日至1991年3月共计施15个月。（1）掘砌7个月完成成井569m，平均月成井81.3m，最高月成井107.6m。（2）马头门工程。掘砌4个月，成巷80m掘进体积2778m3。（3）壁后注浆33天，效果良好。（4）平均一次有效爆破进尺3.42m，炮眼利用率为92.2％，与模板高度相适应。（5）作业线机械化程度达到95％，施工设备完好率达95％。（6）抓岩、提升、翻矸3个环节能力基本匹配，随掘进工作面延伸，确保出矸能力达35－60m3/h（7）经摩洛哥王国聘用的西方专家验收，工程全部合格，优良品率按中国标准达95％。（8）全年完成总工作量416.76万美元，全员人均效率达3.33万美元（人年）,立井施工实例二河北省下花园煤矿宣东二矿是国家重点工程项目，设计能力0.9Mt/a，采用立井开拓，工广内布置主、副两个井筒。主井井筒净径为6.0m，井深为829.6m；副井井筒净径为6.5m，井深为850.3m。副井井筒穿过的第四系表土层深度为56.7m，基岩风化带深度为80.65m，采用冻结法施工，冻结深度为95m，冻结段采用双层钢筋混凝土井壁，壁厚为0.8m，施工深度为89m。宣东二矿副井井筒及相关硐室工程由中煤五公司第三工程处负责施工。在施工中，利用立井机械化配套，自1997年7月3日井筒正式开工至l998年2月18日，7.5个月成井816.0m，平均月成井108.8m。其中，自1997年9月至l998年2月，基岩段施工连续6个月共成井713.6m，平均月成井118.9m，最高月成井146.0m，最高日成井7.2m，创当年国内立井井筒快速施工新纪录。,,1－主提吊桶（4m3）；2－副提吊桶（2.5m3）；3－稳绳；4－吊盘绳；5－模板绳；6－中心回转抓岩机；7－供水管；8－风筒；9－压风管；10－安全梯；11－放炮电缆,副井井筒施工井内设备平面布置,,副井井筒施工设备布置,1－伞钻；2－金属活动模板；3－中心回转抓岩机；4－混凝土下料管；5－三层吊盘；6－风筒；7－分风器；8－供水水箱；9－模板悬吊绳,1.提升系统机动灵活主提升选用JKZ2.8/15.5型凿井专用绞车，配备4.0m3矸石吊桶；副提升选用JKZ2.5/20型绞车，配2.5m3矸石吊桶。确保了提升能力，增强了施工安全和灵活性。,,1－主提吊桶（4m3）；2－副提吊桶（2.5m3）；3－稳绳；4－吊盘绳；5－模板绳；6－中心回转抓岩机；7－供水管；8－风筒；9－压风管；10－安全梯；11－放炮电缆,副井井筒施工井内设备平面布置,2.伞钻凿岩深孔光爆凿岩选用FJD-9A型伞钻，配YGZ-70型高频凿岩机，用4.5m长钎杆，原有效打眼深度不到4m，经对导轨改进后，使打眼深度增加到4.2m，打眼速度比传统的方法提高了3倍以上。爆破选用T220型高威力水胶炸药，百毫秒延期电雷管，采用光面、光底、减震、弱冲击深孔爆破新技术，并根据工作面岩石软硬程度，及时调整爆破参数，爆破效率达90％以上。,,3.多台抓岩机快速出矸井筒施工时，利用井壁固定新工艺，将凿井压风管、供水管、风筒等全部固定在井壁上，合理利用井筒内的有效空间。在三层吊盘的下层盘采取对称背靠背形式布置两台中心回转式抓岩机，实行分区抓岩。当井底矸石厚，进行大量排矸时，以0.6m3抓斗为主，抓取范围大，负责向4.0m3吊桶装矸；而0.4m3抓斗为辅，负责向2.5m3吊桶装矸。当排矸收尾清底时，以0.4m3抓斗为主抓取。两台中心回转抓岩机同时装岩，使抓岩速度提高了近一倍，每小班出矸时间缩短了2h，工人劳动强度也降低了30％以上。同时提高了清底质量，为后续工作创造良好的条件。,4.大模板高效砌壁砌壁利用MJY型整体金属刃脚下行模板。该模板具有整体强度大，不易变形的特点，并且浇灌口内设有翻转式挤压合板，保证接碴严密，模板有效高度3.6m。混凝土由地面两台JQ-1000型强制式搅拌机提供，DX-2型底卸式吊桶下料，大型皮带机上料，电磁式自动计量装置计量。每个小班只用两个人，这样既减轻了工人劳动强度，又大大提高了工作效率。5.凿井绞车集中控制井筒施工采用了13台凿井绞车，采取集中控制技术，既提高了吊盘、模板等起落速度，又大大增强了平稳程度与安全性。,6.落地矸石仓连续排矸翻矸系统设坐钩式翻矸装置，采用落地式矸石仓，井筒每循环矸石集中排放于地面矸石仓，待井筒砌壁、凿岩时用ZL-40型装载机，配合8t自卸汽车连续排矸。7.劳动组织管理宣东二矿副井井筒施工项目部下设经营管理组、工程技术组、物资设备组和生活保障组，管理和服务人员共23人，施工人员共110人。基岩段采用与立井机械化相配套的混合施工法和“四大一深”工艺，将作业人员按打眼放炮、出矸找平、立模砌壁、出矸清底四道工序实行滚班制作业，改变通常按工时交接班为按工序交接班，按循环图表要求控制作业时间，保证正规循环作业。,,8.奖罚措施得力在加强职工思想教育的同时，制定相关奖罚措施，使劳动成果与经济收入直接挂钩，大大提高职工的生产积极性，使正规循环作业时间由规定的24h缩短到18h左右，最短一个循环的时间仅15h。9.质量管理严格井筒施工中，物资设备组对工程所用材料进行严格检查；技术组派专人负责立模，严格控制立模质量，严格掌握混凝土的配合比和水灰比，按规定要求每10m做一组混凝土试块，每模施工前都有监理人员下井验收，达到优良后方可施工。砌壁混凝土井下用振动棒加强振捣，冬季施工，用热水拌制混凝土，确保入模温度不低于20℃，工程质量管理系统见图。,,,,本章要求,,,1．立井井筒的纵向组成包括哪几部分2．什么是井筒装备包括那些内容3．简述井筒断面的主要设计步骤4．常见的立井井壁有哪几种形式各种支护形式的适应条件是哪些5．根据土质结构，表土分为哪几类表土的特殊施工方法有哪些6．简述冻结法凿井的原理7．立井爆破采用何种联线方式起爆电源是什么8．立井掘进时采用哪几种抓岩机各自的特点及适用条件9．井筒安装包括哪些内容简述各种装备方案及其优缺点10．有哪几种立井井筒基岩施工方案可供选择简述混合作业的过程11．立井施工时的二台三盘有何功用,