煤矿立井施工课件

煤矿立井井筒施工交流煤矿立井井筒施工交流煤炭资源项目部 2018年8月1PPT课件煤矿立井井筒施工交流煤炭资源项目部1PPT课件煤矿立井井筒分类煤矿立井井筒分类我国立井施工技术发展我国立井施工技术发展立井施工知识立井施工知识2PPT课件目 录第一章煤矿立井井筒分类我国立井施工技术发展立井施工知建设项目 单项工程 单位工程单位工程 分部工程分部工程 分项工程分项工程 1 1、建设项目：指在一个总体范围内，由一个或几个单项工程组、建设项目：指在一个总体范围内，由一个或几个单项工程组成，经济上实行独立核算，行政上实行统一管理，并具有法人资格的建成，经济上实行独立核算，行政上实行统一管理，并具有法人资格的建设单位。例：一所学校、一个工厂（房子梁煤矿及洗煤厂工程）等。设单位。例：一所学校、一个工厂（房子梁煤矿及洗煤厂工程）等。2 2、单项工程：是指在一个建设项目中，具有独立的设计文件，、单项工程：是指在一个建设项目中，具有独立的设计文件，能够独立组织施工，竣工后可以独立发挥生产能力或效益的工程。例：能够独立组织施工，竣工后可以独立发挥生产能力或效益的工程。例：一所学校的教学楼、实验楼、图书馆（房子梁煤矿、房子梁煤矿洗煤厂）一所学校的教学楼、实验楼、图书馆（房子梁煤矿、房子梁煤矿洗煤厂）等。等。3 3、单位工程：指竣工后不可以独立发挥生产能力或效益，但具单位工程：指竣工后不可以独立发挥生产能力或效益，但具有独立设计，能够独立组织施工的工程。例有独立设计，能够独立组织施工的工程。例：（主井、副井、风井）：（主井、副井、风井）。4 4、分部工程：按照工程部位、设备种类和型号、使用材料的不分部工程：按照工程部位、设备种类和型号、使用材料的不同划分。例同划分。例（井颈、井身、井底）（井颈、井身、井底）。5 5、分项工程：按照不同的施工方法、不同的材料、不同的规格分项工程：按照不同的施工方法、不同的材料、不同的规格划分。例：掘进、模板、钢筋、混凝土支护等。分项工程是计算工、料划分。例：掘进、模板、钢筋、混凝土支护等。分项工程是计算工、料及资金消耗的最基本的构造要素。及资金消耗的最基本的构造要素。了解有关建设项目工程划分方面的几个定义3PPT课件建设项目 单项工程 单位工程 分部工程 分项工程 有三个方面原有三个方面原因因，也是为什也是为什么讲立井井筒么讲立井井筒？第一章第一章 煤矿立井井筒的分煤矿立井井筒的分类类第一节第一节 立井井筒特点立井井筒特点工程量不大，但占用工期时间长工程量不大，但占用工期时间长一一 煤矿建设中，立井井筒施工是关键工程。虽然立井井筒掘进工煤矿建设中，立井井筒施工是关键工程。虽然立井井筒掘进工程量仅占全矿井工程量的程量仅占全矿井工程量的4 45 5，但工期却占，但工期却占3535左右。因此，加快左右。因此，加快立井掘砌速度，是缩短矿井建设工期的关键。而立井作业方式、施工技立井掘砌速度，是缩短矿井建设工期的关键。而立井作业方式、施工技术及装备水平又影响着立井的掘砌速度。多年来，经过广大建设者的努术及装备水平又影响着立井的掘砌速度。多年来，经过广大建设者的努力，目前我国立井机械化装备水平与施工速度已达到当代国际先进水平。力，目前我国立井机械化装备水平与施工速度已达到当代国际先进水平。4PPT课件有三个方面原因，也是为什么讲立井井筒？第一章 煤矿立井井19741974年全国煤矿立井施工平均月成井年全国煤矿立井施工平均月成井水平仅为水平仅为 16.4m16.4m19971997年达到了年达到了 45m45m；20022002年又达到年又达到 70m70m以上。以上。据不完全统计，据不完全统计，19861986年年19961996年年（1010年）年）有有2323次月进度突破次月进度突破100m100m，而，而19971997年一年就有年一年就有2828次突破次突破100m100m。19981998年有年有1919次突破次突破100m100m，其中，其中5 5次超过次超过180m180m，最高达到，最高达到216.5m216.5m（表土冻结段）。（表土冻结段）。20022002年又创造了基岩年又创造了基岩段月成井段月成井220.6m220.6m的新纪录。施工速度的提高，大大缩短了井筒的施工期，的新纪录。施工速度的提高，大大缩短了井筒的施工期，目前煤炭矿山的立井月进度大多在目前煤炭矿山的立井月进度大多在100m100m以上，因而涌现出了一批深度以上，因而涌现出了一批深度600m600m以上能够当年开工、当年到底的井筒。以上能够当年开工、当年到底的井筒。以施工700m的井筒为例，工期分别为：约4年、1.3年、0.83年5PPT课件1974年全国煤矿立井施工平均月成井水平仅为 16.4m以立井井筒施工复杂立井井筒施工复杂二二 立井井筒一般要穿过表土与基岩两个部分，其施工技术由于围立井井筒一般要穿过表土与基岩两个部分，其施工技术由于围岩条件不同各有特点。表土施工方案选择主要考虑工程的安全，而基岩岩条件不同各有特点。表土施工方案选择主要考虑工程的安全，而基岩施工主要考虑施工速度。施工主要考虑施工速度。由于表土松软，稳定性较差，经常含水，并直接承受井口结构由于表土松软，稳定性较差，经常含水，并直接承受井口结构物的荷载。所以，表土施工比较复杂，往往成为立井施工的关键工程。物的荷载。所以，表土施工比较复杂，往往成为立井施工的关键工程。正确的选择表土施工方案和施工方法，避开雨季施工，预先考虑片帮等正确的选择表土施工方案和施工方法，避开雨季施工，预先考虑片帮等突发事故的防范措施，确保立井井筒安全快速地通过表土层，并顺利转突发事故的防范措施，确保立井井筒安全快速地通过表土层，并顺利转入基岩施工具有重要的意义。入基岩施工具有重要的意义。6PPT课件立井井筒施工复杂二 立井井筒一般要穿过表土与基立井施工危险系数大，基于安全考虑立井施工危险系数大，基于安全考虑三三 1988 1988年年1 1月月1313日中午，山东省张家洼矿山公司所属的井巷工程公日中午，山东省张家洼矿山公司所属的井巷工程公司安装队，发生了一起死亡司安装队，发生了一起死亡7 7人，重伤多人的重大恶性事故。造成这起事人，重伤多人的重大恶性事故。造成这起事故的直接原因是悬吊吊盘的钢丝绳断裂。故的直接原因是悬吊吊盘的钢丝绳断裂。1999 1999年年4 4月月4 4日，山东裕隆公司所属唐阳煤矿副井安装期间，发日，山东裕隆公司所属唐阳煤矿副井安装期间，发生坠罐事故，造成生坠罐事故，造成2 2人死亡，直接原因是罐笼钢丝绳断裂。人死亡，直接原因是罐笼钢丝绳断裂。2004.3.18 2004.3.18，山东省枣庄市滕州市东大煤矿副井（基建井，由中，山东省枣庄市滕州市东大煤矿副井（基建井，由中国中煤能源集团公司五建公司第二工程处承建）发生提升过卷坠罐事故，国中煤能源集团公司五建公司第二工程处承建）发生提升过卷坠罐事故，井下共有井下共有1111人（罐内人（罐内2 2人，抓岩机内人，抓岩机内1 1人，井底工作面人，井底工作面8 8人）作业，其中：人）作业，其中：7 7人死亡，人死亡，1 1人重伤，人重伤，3 3人轻伤。人轻伤。朔州麻家梁炮烟熏人事故、红庆河的断钢丝绳事故、中煤榆林大海则煤矿溜灰管坠落事故、庆阳市正宁县核桃峪煤矿钢丝绳断裂事故，这几起事故都是近年发生的，我要么去过这些煤矿，要么有认识的人在这些煤矿，可以说，以前绝大部分立井施工都是带血的。因为建井属工程初期，可能面临手续不全，一上报，就面临停工停产，这也是业主方在基建初期挑选实力较强的施工单位的原因。7PPT课件立井施工危险系数大，基于安全考虑三 1988年第二节第二节 煤矿井筒分类煤矿井筒分类开拓方式分类平硐平硐斜井斜井井筒的分类（从井筒外部形态看，分三类）井筒的分类（从井筒外部形态看，分三类）一一立井立井倾角在倾角在45904590之间的为立井（竖井）之间的为立井（竖井）倾角在倾角在10451045之间的为斜井之间的为斜井倾角在倾角在010010之间的为平硐之间的为平硐 立井是本次讲课重点，斜井、平硐施工相对简单。受工作年限、阅历、经验等限制，目前立井受工作年限、阅历、经验等限制，目前立井只见过只见过9090的。的。施工单位参与建设的时间：施工单位参与建设的时间：一个矿井的基建期通常在一个矿井的基建期通常在3535年，地质条件差的甚至更长，快的也有年，地质条件差的甚至更长，快的也有2 2年多（赛年多（赛蒙特尔）。如果施工单位能参与生产期巷道的开拓延蒙特尔）。如果施工单位能参与生产期巷道的开拓延伸，就不确定了，我所知的目前驻留时间最长的是塔伸，就不确定了，我所知的目前驻留时间最长的是塔山矿，施工单位是山矿，施工单位是20042004（20022002）年进的，现在还在。）年进的，现在还在。8PPT课件第二节 煤矿井筒分类开拓方式分类平硐斜井井筒的分类（从立井井筒分类（从实际用途上来讲，分三种？）立井井筒分类（从实际用途上来讲，分三种？）二二主井主井第一种第一种主要担负矿井的运煤、进风、矿井安全出口主要担负矿井的运煤、进风、矿井安全出口副井副井第二种第二种副井主要担负矿井的运料、进风、行人，兼做矿井安全出口。副井主要担负矿井的运料、进风、行人，兼做矿井安全出口。风井风井第三种第三种矿井回风、安全出口（有梯子间）、担负临时提升。矿井回风、安全出口（有梯子间）、担负临时提升。9PPT课件立井井筒分类（从实际用途上来讲，分三种？）二主井第一种主要担我国立井施工技术发展大致经历了三个阶段我国立井施工技术发展大致经历了三个阶段第一阶段：短段单行作业第一阶段：短段单行作业一一 50 506060年代，立井施工作业方式以短段单行作业为主，掘砌段年代，立井施工作业方式以短段单行作业为主，掘砌段高一般高一般30m30m（不是一次性不是一次性）左右，用）左右，用挂圈背板作临时支护挂圈背板作临时支护，料石砌壁料石砌壁。为了减轻笨重的体力劳动和提高砌壁质量，为了减轻笨重的体力劳动和提高砌壁质量，6060年代后期年代后期井壁结井壁结构构改为改为混凝土混凝土，用，用分节小模板分节小模板支模。支模。井圈背板法井圈背板法:先在工作面架好槽钢井圈，然后向井圈后插入木板先在工作面架好槽钢井圈，然后向井圈后插入木板（又叫背板）作临时支护。每掘进一段井筒（又叫背板）作临时支护。每掘进一段井筒（1 11.5m1.5m），便架设一道井），便架设一道井圈和背板。掘进一定高度后（一般不超过圈和背板。掘进一定高度后（一般不超过30m30m），再由下向上拆除井圈、），再由下向上拆除井圈、背板，砌筑永久井壁。适用于较稳定的土层。背板，砌筑永久井壁。适用于较稳定的土层。第二章第二章 我国立井施工技术发展我国立井施工技术发展10PPT课件我国立井施工技术发展大致经历了三个阶段第一阶段：短段单行作业井圈是固定直径，木楔（井圈是固定直径，木楔（xi）的）的作用是是让外壁、背板、井圈三者之作用是是让外壁、背板、井圈三者之间固定；撑柱的作用是让上下井圈之间固定；撑柱的作用是让上下井圈之间距离相等，和挂钩配合作用，保持间距离相等，和挂钩配合作用，保持井圈上下平衡。井圈上下平衡。11PPT课件井圈是固定直径，木楔（xi）的作用是是让外壁、背板第二阶段：长段单行作业第二阶段：长段单行作业二二 进入进入7070年代，由于锚喷技术的发展，临时支护改为锚喷，永久年代，由于锚喷技术的发展，临时支护改为锚喷，永久支护改为整体滑动模板及现浇混凝土，为此，作业方式由短段单行作业支护改为整体滑动模板及现浇混凝土，为此，作业方式由短段单行作业发展成长段单行作业，段高一般为发展成长段单行作业，段高一般为8080100m100m。第三阶段：混合作业第三阶段：混合作业三三 70 70年代末期，液压滑模（年代末期，液压滑模（没见过没见过）得到了成功应用。由于单行）得到了成功应用。由于单行作业存在着工序转换时间长和质量差等问题，作业方式逐渐过渡到混合作业存在着工序转换时间长和质量差等问题，作业方式逐渐过渡到混合作业。作业。目前普遍采用目前普遍采用伸缩式金属整体移动式模板伸缩式金属整体移动式模板，作业方式还是混合，作业方式还是混合作业。作业。混合作业的特点是不需临时支护，掘砌可以适当地平行作业，混合作业的特点是不需临时支护，掘砌可以适当地平行作业，使掘砌工序在同一循环内完成，工序转换时间少，施工速度快，而且安使掘砌工序在同一循环内完成，工序转换时间少，施工速度快，而且安全。全。混合作业成为目前我国立井井筒施工的主要作业方式。混合作业成为目前我国立井井筒施工的主要作业方式。12PPT课件第二阶段：长段单行作业二 进入70年代，由于锚现场作业图例现场作业图例锚喷的临时支护锚喷的临时支护吊盘吊盘喇叭口喇叭口裤衩绳裤衩绳 图例显示的为长段单行作业，井筒掘进一定段高（根据井筒穿过岩层的性质、涌水量大小、施工速度要求）后，立即进行：锚杆+金属网+喷浆临时支护（喷浆主要起封闭作用，防止井筒周帮风化，引起片帮），待掘至80-100m后，从井筒下部往上开始绑扎钢筋、支模板和浇筑混凝土。长段单行作业长段单行作业13PPT课件现场作业图例锚喷的临时支护吊盘喇叭口裤衩绳 图伸缩式金属整体移动式模板伸缩式金属整体移动式模板图例图例从从外外部部看看从从内内部部看看从从现现场场看看14PPT课件伸缩式金属整体移动式模板图例从外部看从内部看从现场看14PP1 1、5050年代平均井深为年代平均井深为200300m200300m，井径为，井径为4.0m4.0m左右。左右。2 2、7070年代平均井深为年代平均井深为400m400m左右，井径为左右，井径为6.0m6.0m左右。左右。3 3、9090年代平均井深为年代平均井深为500m500m以上，井径为以上，井径为6.08.0m6.08.0m。4 4、新世纪以来，井筒深度越来越深，井径也不断增大。、新世纪以来，井筒深度越来越深，井径也不断增大。千米立井越来越多，如山东济宁唐口煤矿（千米立井越来越多，如山东济宁唐口煤矿（1061.21061.2米）、孙村矿风米）、孙村矿风井（井（978978米）、察哈素煤矿副井（净直径米）、察哈素煤矿副井（净直径9.29.2米、深度米、深度481.5481.5米）、白家海米）、白家海子矿主井（净直径子矿主井（净直径9.59.5米、深度米、深度780780米）、红庆河煤矿副井（净直径米）、红庆河煤矿副井（净直径10.510.5米、米、深度深度710710米）等等。米）等等。我国立井井筒施工发展变化我国立井井筒施工发展变化四四15PPT课件1、50年代平均井深为200300m，井径为4.0m左右。第三章第三章 立井施工知识立井施工知识第一节第一节 立井井筒的结构特征立井井筒的结构特征 立井井筒的断面形状一般以圆形和矩形立井井筒的断面形状一般以圆形和矩形为多。矿山立井基本上都是圆形，其它行业可根为多。矿山立井基本上都是圆形，其它行业可根据需要设计为圆形或矩形。据需要设计为圆形或矩形。一般情况下，立井井筒自上而下可分为一般情况下，立井井筒自上而下可分为井颈、井身和井底三部分。井颈、井身和井底三部分。根据需要，在井筒根据需要，在井筒的适当部位还设置有的适当部位还设置有壁座壁座（下页简单介绍）（下页简单介绍）。1-翻笼翻笼硐室、硐室、2-箕斗装载箕斗装载硐室，它硐室，它们主要为们主要为二期工程二期工程服务，课服务，课件不讲。件不讲。井颈是指靠近地表、井壁需要加厚（由于井颈是指靠近地表、井壁需要加厚（由于需承受井架提升及周围建筑物的荷载）的一段井筒，需承受井架提升及周围建筑物的荷载）的一段井筒，其深度在矿山一般为其深度在矿山一般为151520m20m。井颈以下到罐笼出车水平或箕斗装载水平井颈以下到罐笼出车水平或箕斗装载水平为井身，井身是井筒的主要组成部分。为井身，井身是井筒的主要组成部分。井身以下部分为井底，其深度取决于提升过井身以下部分为井底，其深度取决于提升过卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。主井的卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。主井的井底深度一般为井底深度一般为353575m75m不等，副井的井底深度一不等，副井的井底深度一般为般为10m10m左右，风井井底深度一般为左右，风井井底深度一般为4 45m5m。16PPT课件第三章 立井施工知识第一节 立井井筒的结构特征 随着我国煤矿开采的煤层埋随着我国煤矿开采的煤层埋深不断加大深不断加大,立井数量越来越多立井数量越来越多,所占所占比例也越来越大比例也越来越大,井壁脱落井壁脱落现象时有现象时有发生。立井井筒通过表土层进入完整发生。立井井筒通过表土层进入完整基岩基岩后后,需设生根立井井筒壁座需设生根立井井筒壁座(以下以下简称壁座简称壁座),),主要起承托井筒重量的作主要起承托井筒重量的作用用,是防止井壁脱落最主要措施之一；是防止井壁脱落最主要措施之一；还有控制地层压力，维护井筒围岩稳还有控制地层压力，维护井筒围岩稳定作用。按壁座材料和结构分为混凝定作用。按壁座材料和结构分为混凝土、钢筋混凝土壁座等。土、钢筋混凝土壁座等。随着安全要求，技术进步，随着安全要求，技术进步，井筒多设计为多断面（净断面尺寸一井筒多设计为多断面（净断面尺寸一样），井筒表土段荒断面大，井壁厚样），井筒表土段荒断面大，井壁厚度大，基岩段荒断面小，井壁厚度相度大，基岩段荒断面小，井壁厚度相对较小，其设计原理及作用也类似壁对较小，其设计原理及作用也类似壁座。座。17PPT课件 随着我国煤矿开采的煤层埋深不断加大,立井数量第二节第二节 立井施工的设备设施立井施工的设备设施 井筒正式掘进之前，需先在井口安装凿井井架，在井架上安装井筒正式掘进之前，需先在井口安装凿井井架，在井架上安装天轮平台和卸矸平台。天轮平台和卸矸平台。上述作业结束后，上述作业结束后，进行井筒锁口施工，安设封口进行井筒锁口施工，安设封口盘、固定盘和吊盘。盘、固定盘和吊盘。另外，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车，建造压风机房、另外，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车，建造压风机房、通风机房和混凝土搅拌站等辅助生产车间。待一切准备工作完成后，即通风机房和混凝土搅拌站等辅助生产车间。待一切准备工作完成后，即可进行井筒的正式掘进工作。可进行井筒的正式掘进工作。立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要悬挂在井筒内，且随工作面的推进而下放或接长。悬挂在井筒内，且随工作面的推进而下放或接长。立井普通法施工的一般顺序是：自上而下掘进，当井筒掘够一立井普通法施工的一般顺序是：自上而下掘进，当井筒掘够一定深度定深度 一个段高一个段高（34m34m）后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。下页为凿井设备实施布置图下页为凿井设备实施布置图18PPT课件第二节 立井施工的设备设施 井筒正式掘进立井井筒施工示意图1天轮；2凿井井架；3卸矸台；4排水管；5井盖门；6混凝土搅拌机；7封口盘；8混凝土输送管；9固定盘；10吊泵通过口；11吊盘上层盘；12壁座；13气动绞车；14吊盘下层盘；15金属模板；16吊泵；17抓岩机；18吸水龙头；19卸矸溜槽；20溜槽闸门21临时轨道；22矿车；23扇风机；24压风机房；25稳车；26提升机房；27风筒；28滑架与保护伞；29稳绳；30提升钩头；31吊盘裤叉绳；32喇叭口；33吊盘定位丝杠；34输送混凝立的活节管；35压风管；36吊盘折页；37分风器；38风筒卡子；39挂钩；40井圈；41背板；42撑柱；43吊桶 所有设备的所有设备的选择都是考选择都是考虑井筒的直虑井筒的直径、井筒的径、井筒的深度及作业深度及作业方式确定的，方式确定的，具体选择参具体选择参考考煤矿建煤矿建井工程综合井工程综合技术手册技术手册。本图部分描本图部分描述可能与实述可能与实际有差距，际有差距，但还是比较但还是比较合乎现场的，合乎现场的，差距是由于差距是由于技术进步引技术进步引起的。起的。下页给大家看些实例，描红设备设施课件中都有实例19PPT课件立井井筒施工示意图所有设备的选择都是考虑井筒的直径、井筒的深天轮平台及天轮天轮平台及天轮搅拌站搅拌站稳车群稳车群（凿井绞车）（凿井绞车）加工车间加工车间搅拌站搅拌站料场料场信号室信号室20PPT课件天轮平台及天轮搅拌站稳车群加工车间搅拌站料场信号室20PPT风机、风机、风筒风筒底卸式吊桶底卸式吊桶临时排矸场临时排矸场卸矸溜槽卸矸溜槽提升机房提升机房(滚筒直径滚筒直径有有3434米）米）稳车群稳车群二平台二平台21PPT课件风机、风筒底卸式吊桶临时排矸场卸矸溜槽提升机房(滚筒直径有30101地面加工好的吊盘地面加工好的吊盘0202井下的吊盘（俯视图）井下的吊盘（俯视图）0303井下的吊盘（仰视图）井下的吊盘（仰视图）0404吊盘固定装置吊盘固定装置（吊盘定位丝杠）（吊盘定位丝杠）吊盘吊盘是立井施工是立井施工时悬吊在井筒中时悬吊在井筒中可以升降的工作可以升降的工作台。主要为信号台。主要为信号工、砼浇筑的分工、砼浇筑的分灰器、排水、照灰器、排水、照明、电气设备等明、电气设备等安设平台，上盘安设平台，上盘的作用主要是保的作用主要是保护作用。护作用。22PPT课件01地面加工好的吊盘02井下的吊盘（俯视图）03井下的吊盘（第三节第三节 立井井筒的施工工序立井井筒的施工工序v第一步：立井井筒掘进第一步：立井井筒掘进表土段掘进表土段掘进基岩段掘进基岩段掘进普通法普通法特殊法特殊法形成地下空间形成地下空间v第二步：砌壁工作第二步：砌壁工作v第三步：安装工作第三步：安装工作永久支护永久支护安装井筒装备安装井筒装备（不讲）（不讲）立井井筒施工工序分三步：立井井筒施工工序分三步：课程主要讲普通法掘进、永久支护（第一、二步）“三步三步”是从大方是从大方向上说向上说23PPT课件第三节 立井井筒的施工工序第一步：立井井筒掘进表土段掘第四节第四节 立井井筒施工立井井筒施工表土概念表土概念一一 在建井过程中，覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带在建井过程中，覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层，统称为表土层，表土层土质松软、稳定性差、变化大，含水量一般比较表土层土质松软、稳定性差、变化大，含水量一般比较丰富。丰富。立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层和不稳定表土层两种。土层和不稳定表土层两种。稳定表土层就是在井筒掘砌过程中，井帮易于维护，用普通施稳定表土层就是在井筒掘砌过程中，井帮易于维护，用普通施工方法能够顺利通过的表土层，其中包括含非饱和水的粘土层、含少量工方法能够顺利通过的表土层，其中包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不大的砾石层等。水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不大的砾石层等。不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中，井帮很难维护，用普不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中，井帮很难维护，用普通施工方法不能通过的表土层，其中包括含水砂土、淤泥、含饱和水的通施工方法不能通过的表土层，其中包括含水砂土、淤泥、含饱和水的粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层等。粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层等。根据表土的性质及其所采用的施工设施，井筒表土施工方法可根据表土的性质及其所采用的施工设施，井筒表土施工方法可分为普通施工方法和特殊施工方法两大类。分为普通施工方法和特殊施工方法两大类。24PPT课件第四节 立井井筒施工表土概念一 在建井井筒表土普通法施工稳定表土层井圈背板普通施工法吊挂井壁施工法板桩施工法井筒表土特殊法施工不稳定表土层冻结法钻井法沉井法注浆法帷幕法井筒表土施工方法不不讲讲不不讲讲重点重点井筒基岩段施工方法吊挂井壁施工法目前立井井筒多采用冻结加吊挂 井壁相结合的施工方法。本课件后面讲的是在稳定表土层情况下的施工。补充补充立井井筒施工方法立井井筒施工方法二二25PPT课件井筒表土普通法施工稳定表土层井圈背板普通施工法吊挂井壁施工法吊挂井壁施工法吊挂井壁施工法三三1 1、掘进、掘进 掘进时，先挖井筒中心部位，后掘周帮。挖掘工作应尽量实现掘进时，先挖井筒中心部位，后掘周帮。挖掘工作应尽量实现机械化，以提高表土段井筒的施工速度和减轻工人的劳动强度，目前常机械化，以提高表土段井筒的施工速度和减轻工人的劳动强度，目前常用用综合机械化配套的立井短段掘砌混合作业方式综合机械化配套的立井短段掘砌混合作业方式；当机械化条件不具备；当机械化条件不具备时，亦可用铁锹、风镐或打眼放炮等简单工具和方法。时，亦可用铁锹、风镐或打眼放炮等简单工具和方法。左图显示的是一些教科书上立井表土段开挖方式的一种，实际施工中，基本没有这样作业的。下页给大家讲些实际施工中的掘进、人员物料运输的实际情况26PPT课件吊挂井壁施工法三1、掘进 掘进时，先挖井筒中心0202打开井盖门打开井盖门0101人员下井人员下井0303人员下井人员下井过程中过程中雨淋伞雨淋伞风筒风筒0404人员提升人员提升下降过程中下降过程中插图显示的是立井施工过程中人员的提升下降运输过程，物料运输也同样，但是严禁人、货混乘。封口盘（工字钢封口盘（工字钢+钢板）钢板）溜灰槽溜灰槽27PPT课件02打开井盖门01人员下井03人员下井过程中雨淋伞风筒04人插图显示的是立井掘进作业时，破碎矸石（岩土）、装矸、出矸的过程（装矸是立井掘进中最繁重最费时的工序，约占循环时间的50-60%）。人工风镐、铁锹配合挖机掘进为目前最常用、有效的表土段掘进作业方式。0101挖机作业挖机作业（根据井筒（根据井筒断面不同，断面不同，选用不同型选用不同型号）号）0303提升至溜槽提升至溜槽0202装矸装矸0404出矸出矸此页为立井井筒表土段掘进28PPT课件插图显示的是立井掘进作业时，破碎矸石（岩土）、装矸、出矸的过座钩式自动翻矸装置座钩式自动翻矸装置 1-1-吊桶；吊桶；2-2-座钩；座钩；3-3-托梁；托梁；4-4-支架；支架；5-5-卸矸门卸矸门 若提升速度不变，提升能力和吊桶容若提升速度不变，提升能力和吊桶容积成正比。矸石吊桶容积一般为积成正比。矸石吊桶容积一般为0.50.53.0m3.0m；国外已有国外已有4 48m8m大吊桶。大吊桶。其实，随着技术进步，提升能力也不其实，随着技术进步，提升能力也不断增强，国内立井井筒施工的提升吊桶容积也断增强，国内立井井筒施工的提升吊桶容积也不断增大，如察哈素（前期不断增大，如察哈素（前期3.0m3.0m）后期掘进）后期掘进改用容积为改用容积为4.0m4.0m的吊桶，白家海子主立井井的吊桶，白家海子主立井井筒采用筒采用6.0m6.0m的吊桶。的吊桶。下页开始讲基岩段掘进29PPT课件座钩式自动翻矸装置 下页开始讲基岩段掘进29PPT课件2 2、钻眼爆破、钻眼爆破 相比表土段掘进，基岩段掘进增加了钻眼爆破的工序，相应的相比表土段掘进，基岩段掘进增加了钻眼爆破的工序，相应的施工设备上也有所区别。施工设备上也有所区别。（1 1）钻眼爆破时间：约占整个掘进循环时间的）钻眼爆破时间：约占整个掘进循环时间的20203030。（2 2）钻眼设备：伞形钻架，配备）钻眼设备：伞形钻架，配备YGZ-70YGZ-70重型凿岩机，眼深重型凿岩机，眼深3.0m3.0m5.05.0m m。（3 3）伞钻型号：）伞钻型号：FJD FJD6 6，FJDFJD9 9。FJD FJD6 6型伞钻的收拢高度为型伞钻的收拢高度为4.5m4.5m，收拢直径为，收拢直径为1.5m1.5m（相当于伞（相当于伞钻的外形尺寸）；钻垂直炮眼的圈径钻的外形尺寸）；钻垂直炮眼的圈径1.341.346.8m6.8m。随着科学技术进步，设备也不断更新换代，例如：白家海子矿主井施工时，使用的伞钻型号为：XFJD-6.11S、重量9t、打孔直径14.6米。30PPT课件2、钻眼爆破 相比表土段掘进，基岩段掘进增加了伞钻图例31PPT课件伞钻图例31PPT 课件 3 3、爆破工作、爆破工作（1 1）爆破器材）爆破器材 抗水炸药：水胶炸药或抗水岩石硝抗水炸药：水胶炸药或抗水岩石硝铵炸药。铵炸药。雷管：雷管：8 8号号秒秒延期（延期（煤矿煤矿上上使用煤矿使用煤矿许用毫秒雷管，分许用毫秒雷管，分5 5段，延时时间不得段，延时时间不得超过超过130130毫毫秒秒；岩巷光面爆破使用煤矿岩巷光面爆破使用煤矿许用秒延段发雷管一般分为许用秒延段发雷管一般分为1010段。段。）放炮电源：放炮电源：380v380v或或220v220v交流电源交流电源 （2 2）爆破参数）爆破参数 周遍眼间距周遍眼间距E E0.40.40.6m0.6m；周周边眼与辅助眼圈距边眼与辅助眼圈距W=0.71.0mW=0.71.0m；辅助眼辅助眼圈距与辅助眼间距圈距与辅助眼间距0.70.70.9m0.9m；掏槽眼掏槽眼圈圈1.21.22.2m2.2m（掏槽眼的圈径和眼距通（掏槽眼的圈径和眼距通常由掏槽方式和岩石性质决定）。常由掏槽方式和岩石性质决定）。实际施工时，根据循环进尺尺寸（模板高度），炮眼深度不一32PPT课件 3、爆破工作实际施工时，根据循环进尺尺寸（模板高度），炮白家海子矿井主井井筒C-C断面 炮眼布置图 实际施工时，先看掘进断面尺寸，因为掏槽眼和周边眼的布置有要求，它们确定后，辅助眼在规范范围内均分就可以了。实际施工打眼时，前几次差不多能够按照设计的炮眼布置打眼，待知道爆破效果后，有经验的工人会逐渐改变打眼布置（掏槽眼和周边眼基本上还凑合打，辅助眼就显得乱七八槽）。33PPT课件白家海子矿井主井井筒C-C断面 实际施工时，先白家海子矿井主井白家海子矿井主井C-C断面爆破参数表断面爆破参数表34PPT课件白家海子矿井主井C-C断面爆破参数表34PPT课件伞钻支撑伞钻支撑，井下作业井下作业时撑向井时撑向井壁四周，壁四周，固定伞钻固定伞钻打眼结束，打眼结束，伞钻提升伞钻提升至井口至井口每个臂都能前每个臂都能前后、左右移动后、左右移动操作杆操作杆大抓大抓中心中心回转回转大抓大抓插图显示的是立井基岩段掘进，相比表土段掘进，机械设备上多了伞钻（有四、六、九臂）、大抓、中心回转、工序上多了打眼、装药、放炮等程序（个人观点：噪音太大）。吊桶吊桶35PPT课件伞钻支撑，井下作业时撑向井壁四周，固定伞钻打眼结束，伞钻提升3 3、支护、支护 掘进至设计毛断面后，按设计图纸要求开始绑扎钢筋、立金属掘进至设计毛断面后，按设计图纸要求开始绑扎钢筋、立金属模板、测量找正模板、浇筑混凝土。模板、测量找正模板、浇筑混凝土。立井施工时，钢筋一般采用螺纹钢，增加钢筋和砼的接触面、摩擦力，钢筋的规格型号根据设计图纸要求购买后再加工。目前竖筋多为上下两端加工成螺纹丝，采用螺纹连接套连接；环筋采用搭接、铁丝绑扎。模板采用金属液压整体模板，模板的直径、厚度、高度根据井筒断面、深度等确定。下页为大家介绍的是浇筑现场的一些情况36PPT课件3、支护 掘进至设计毛断面后，按设计图纸要求开 插图显示的是立井锁口施工：插图显示的是立井锁口施工：在井筒进入正常施工之前，不论采用哪一种施工方法，在井筒进入正常施工之前，不论采用哪一种施工方法，都应先砌筑锁口，用以固定井筒位置、铺设井盖、封严井口都应先砌筑锁口，用以固定井筒位置、铺设井盖、封严井口（封口盘）（封口盘）和吊挂临时支架或井壁。和吊挂临时支架或井壁。37PPT课件 插图显示的是立井锁口施工：在井筒进入正常施工螺纹套螺纹套0101作业人绑扎钢筋作业人绑扎钢筋0202技术人员模板找线技术人员模板找线溜灰管溜灰管溜灰管溜灰管0303模板找正后准备浇筑模板找正后准备浇筑注灰口注灰口（龙门）（龙门）0404浇筑混凝土浇筑混凝土0505浇筑结束、清理模板浇筑结束、清理模板插图为井筒混凝土浇筑过程，浇筑时溜灰管一定要对称均匀下灰，防止模板受压不均。井筒浇筑过程中，模板长期受压，避免不了微变形，因此，要定期升井校正。38PPT课件螺纹套01作业人绑扎钢筋02技术人员模板找线溜灰管溜灰管034 4、复合井壁（含双层井壁）、复合井壁（含双层井壁）复合井壁是指采用不同材料，按不同结构形式砌筑的支撑复合复合井壁是指采用不同材料，按不同结构形式砌筑的支撑复合体。它由两种或两种以上的普通井壁构成多层结构，用以支护在不稳定体。它由两种或两种以上的普通井壁构成多层结构，用以支护在不稳定表土层中采用冻结法施工时的竖井围岩。复合井壁又称多层井壁或组合表土层中采用冻结法施工时的竖井围岩。复合井壁又称多层井壁或组合井壁。井壁。其主要特点是带有防水层或塑性层。复合井壁结构牢固，适应其主要特点是带有防水层或塑性层。复合井壁结构牢固，适应性强，有足够的强度和稳定性，实现了井筒不漏水，是可靠的支护形式，性强，有足够的强度和稳定性，实现了井筒不漏水，是可靠的支护形式，单层井壁在冻结壁解冻后，常因接茬缝和沉降裂隙引起漏水。双层井壁单层井壁在冻结壁解冻后，常因接茬缝和沉降裂隙引起漏水。双层井壁的内壁采用连续浇筑混凝土，整体性好，防水性比单层井壁有所提高。的内壁采用连续浇筑混凝土，整体性好，防水性比单层井壁有所提高。复合井壁按其主要构件分类有钢筋混凝土复合井壁、复合井壁按其主要构件分类有钢筋混凝土复合井壁、预制块复合井壁、预制块复合井壁、丘宾筒复合井壁和钢板复合井壁等（没见过）丘宾筒复合井壁和钢板复合井壁等（没见过）多种形式。多种形式。39PPT课件4、复合井壁（含双层井壁）复合井壁是指采用不 部分立井井筒表土段采用双层井壁支护，施工时，先从上向下将井筒双层井壁段 外层井壁用吊挂井壁施工法施工结束，再由下向上，开始绑扎钢筋、稳模板、找线、浇筑混凝土，施工内层井壁。图显示的就是内层井壁施工的现场。0101绑扎钢筋绑扎钢筋0202稳模板、找线、浇筑砼稳模板、找线、浇筑砼0303浇筑结束图浇筑结束图内层井壁施工作业时采用的是三层吊盘。40PPT课件 部分立井井筒表土段采用双层井壁支护，施工时交流结束交流结束谢谢大家！谢谢大家！41PPT课件交流结束41PPT课件