井筒設(shè)計與施工演示文稿

井筒設(shè)計與施工演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有92頁\編輯于星期三22023/4/21井巷工程井筒設(shè)計及施工現(xiàn)在是2頁\一共有92頁\編輯于星期三32023/4/21第一節(jié)概述

第二節(jié)井筒斷面設(shè)計

第三節(jié)井筒表土施工第四節(jié)立井基巖施工

第十二章井筒設(shè)計及施工現(xiàn)在是3頁\一共有92頁\編輯于星期三42023/4/21第一節(jié)概述根據(jù)井田開拓方式的不同，井筒分為立井、斜井和平硐。立井井筒按其用途又分為主井、副井、混合井和風(fēng)井。

主井是專門用作提升礦石的井筒，在大、中型礦井中，提升礦石的容器多采用箕斗，所以主井又常稱作箕斗井。

副井是用作升降人員、材料、設(shè)備和提升矸石的井筒，并常兼作入風(fēng)井，由于副井采用的提升容器是罐籠，所以副井又稱為罐籠井。在同一個井筒內(nèi)安設(shè)有箕斗和罐籠兩種提升容器時，該井筒稱為混合井，它主要用于小型礦井和老礦井改擴(kuò)建的延深井。風(fēng)井盡管有時也安設(shè)有提升沒備，該井筒仍然按其主要用途命名為風(fēng)井?，F(xiàn)在是4頁\一共有92頁\編輯于星期三52023/4/21現(xiàn)在是5頁\一共有92頁\編輯于星期三62023/4/21立井井筒的組成自上而下可分為：井頸、井身和井底三個部分，如圖12-1所示。

井頸的深度可為淺表土的全厚，也可為厚表土深度的一部分。一般要求井頸的深度為15～20m。井頸部分的井壁不但需要加厚，而且通常需要配有鋼筋。

井頸以下至井底車場水平的井筒部分叫做井身。井身是井筒的主要組成部分。井底車場水平以下部分的井筒叫做井底。罐籠井的井底深度一般為l0m左右；箕斗井井底深度一般為35～75m，風(fēng)井井底深度4～5m?，F(xiàn)在是6頁\一共有92頁\編輯于星期三72023/4/21井筒工程是礦井建沒主要連鎖工程項目之一。立井井筒工程量一般占全礦井井巷工程量的5%左右，而工期卻占礦井施工總工期的40～50%。井筒工程施工的快慢直接影響其它井巷工程、有關(guān)的地面工程和機(jī)電安裝工程的施工。

現(xiàn)在是7頁\一共有92頁\編輯于星期三82023/4/21第二節(jié)井筒斷面設(shè)計一、立井井筒斷面設(shè)計㈠立井井筒斷面布置形式立井井筒橫斷面形狀有圓形和矩形兩種。我國礦山立井井筒橫斷面一般采用圓形。

井筒橫斷面布置應(yīng)力求緊湊，也要保證必要的安全間隙，以達(dá)到既經(jīng)濟(jì)合理又安全的目的。

由于井筒的用途和所采用的設(shè)備不同，井筒橫斷面布置方式是多種多樣的。如圖11-2現(xiàn)在是8頁\一共有92頁\編輯于星期三92023/4/21剛性罐道的布置方式有單側(cè)布置（c

）、雙側(cè)布置（a，d

）和正面布置（b

）三種。鋼絲繩罐道的布置方式如圖11-2h和i所示。鋼絲繩罐道的根數(shù)為2～4根，在大、中型礦井中通常采用四根罐道。

現(xiàn)在是9頁\一共有92頁\編輯于星期三102023/4/21現(xiàn)在是10頁\一共有92頁\編輯于星期三112023/4/211．罐道罐道是提升容器運(yùn)行的在井筒中運(yùn)行的導(dǎo)向裝置。分為剛性罐道和鋼絲繩罐道⑴木罐道木罐道只是在用普通罐籠升降人員和材料設(shè)備，而又采用普通斷繩保險器時才被采用。要求木罐道木質(zhì)致密堅固，一般用強(qiáng)度較大的松木，并且要進(jìn)行防腐處理。

⑵鋼軌罐道通常采用的鋼軌罐道是38kg/m鋼軌，也有采用43kg/m鋼軌的。每根鋼軌的標(biāo)準(zhǔn)長度為12.5m，考慮到井筒內(nèi)冬夏溫差，鋼軌接頭處須留有4.5㎜的伸縮縫。（二）井筒裝備

現(xiàn)在是11頁\一共有92頁\編輯于星期三122023/4/21⑶型鋼組合罐道型鋼組合罐道是由槽鋼加扁鋼焊接成的矩形空心罐道、整體軋制和復(fù)合材料。組合罐道與罐道梁間的連接方式如圖所示。現(xiàn)在是12頁\一共有92頁\編輯于星期三132023/4/21現(xiàn)在是13頁\一共有92頁\編輯于星期三142023/4/21

⑷鋼絲繩罐道目前使用的鋼絲繩罐道有普通鋼絲繩、密封鋼絲繩和異形股鋼絲繩三種。

鋼絲繩罐道的固定有兩種方式：一種是上端固定在井架的托梁上，下端在井底內(nèi)掛以重錘拉緊，這種固定裝置要求有較深的井底，井底水窩內(nèi)的淤泥應(yīng)及時清理，否則淤泥將托住重錘使罐道繩松弛，造成提升容器的碰撞事故。另一種是將鋼絲繩罐道的下端固定在井底內(nèi)，而將上端在井架托梁上用液壓千斤頂拉緊。

為了保證提升容器運(yùn)行平穩(wěn)和提升工作安全，罐道繩必須具有一定的拉緊力和剛度。

現(xiàn)在是14頁\一共有92頁\編輯于星期三152023/4/21根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，在提升終端載荷較大的深井和大、中型礦井都采用四根罐道繩四角對稱或單側(cè)布置形式，在提升終端載荷不大的小型礦井，多采用兩根或三根罐道繩，兩側(cè)非對稱（對角或三角）布置（進(jìn)出車水平仍需用剛性罐道）現(xiàn)在是15頁\一共有92頁\編輯于星期三162023/4/21現(xiàn)在是16頁\一共有92頁\編輯于星期三172023/4/21柔性罐道與剛性罐道比較優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，可節(jié)省大量鋼材和投資，縮短建井期限鋼絲繩罐道具有一定的柔性，提升容器運(yùn)行較平穩(wěn)，沒有沖擊，改善了提升系統(tǒng)的受力情況，因而可以采用較高的提升速度鋼絲繩罐道使用壽命較長，且維修簡單、費(fèi)用低，更換鋼絲繩也較方便鋼絲繩罐道取消了罐道梁，故井筒的通風(fēng)阻力大為減小，同時減輕了井壁的負(fù)荷，改善了井壁的整體密封性現(xiàn)在是17頁\一共有92頁\編輯于星期三182023/4/21缺點(diǎn)鋼絲繩罐道要求提升容器之間以及容器與井壁之間的安全間隙比剛性罐道大，井筒斷面和井筒工程量要相應(yīng)增加需要安設(shè)拉緊裝置，井底水窩要求較深，井架負(fù)荷也較大在進(jìn)出車水平還需另設(shè)剛性罐道現(xiàn)在是18頁\一共有92頁\編輯于星期三192023/4/21

2．罐道梁罐道梁是為固定罐道、梯子間、管路和電纜等裝備用的，立井井筒采用剛性罐道時，在井筒內(nèi)需設(shè)罐道梁。

罐道梁每隔一定距離布置一層，一般采用金屬材料。罐道梁按截面形式分有工字鋼罐道梁、型鋼組合空心罐道梁、整體軋制的封閉空心罐道梁和異形罐道梁等，見圖11-5。罐道梁與井壁的固定方式有梁端埋入井壁和用錨桿固定兩種。罐道梁的型號可以按經(jīng)驗(yàn)選擇，如下表所示。現(xiàn)在是19頁\一共有92頁\編輯于星期三202023/4/21現(xiàn)在是20頁\一共有92頁\編輯于星期三212023/4/21（三）其他隔間

井筒斷面內(nèi)還有梯子間和管路電纜間。梯子間是礦井井下經(jīng)立井井筒通往地面的一個安全出口。梯子間的梯子多采用折返式布置，如圖所示。

管路電纜間，主要安設(shè)有排水管、供水管、壓氣管和各種電纜。

現(xiàn)在是21頁\一共有92頁\編輯于星期三222023/4/21提升間布置原則：a、罐籠的出車方位要和井底車場與地面的出車方位一致；b、箕斗井的箕斗口要與井下裝載硐室及地面礦倉位置相對應(yīng)。雙箕斗井提升時，兩箕斗必須并列布置c、罐籠間的出車口，不應(yīng)對準(zhǔn)梯子間d、梯子間應(yīng)靠近罐籠間現(xiàn)在是22頁\一共有92頁\編輯于星期三232023/4/21梯子間的布置要求豎井梯子間的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：——梯子的傾角，不大于80°；——上下相鄰兩個梯子平臺的垂直距離，不大于8m；——上下相鄰平臺的梯子孔錯開布置，平臺梯子孔的長和寬，分別不小于O.7m和O.6m；——梯子上端高出平臺1m，下端距井壁不小于O.6m；——梯子寬度不小于O.4m，梯蹬間距不大于O.3m；——梯子間與提升間應(yīng)完全隔開。《安全規(guī)程》現(xiàn)在是23頁\一共有92頁\編輯于星期三242023/4/21管線間布置a、管線間一般布置在副井井筒內(nèi)，為方便檢修，盡量靠近梯子間b、動力電纜最好與信號電纜分別布置在梯子間兩側(cè)，如受條件限制布置在同側(cè)，兩者間距要在0.7m以上現(xiàn)在是24頁\一共有92頁\編輯于星期三252023/4/21（四）確定井筒斷面尺寸井筒斷面尺寸主要指井筒直徑。根據(jù)選定的井筒橫斷面布置方式，提升容器的規(guī)格和數(shù)量。罐道規(guī)格、梯子間和管路電纜間的尺寸，以及根據(jù)預(yù)選的罐道梁型號和有關(guān)的安全間隙確定井筒凈直徑?！栋踩?guī)程》規(guī)定：立井內(nèi)提升容器之間，以及提升容器最突出部分與井壁和罐道梁之間的最小間隙，必須符合規(guī)定。罐道和井梁布置容器與容器之間容器與井壁之間容器與罐道粱之間容器與井梁之間備注罐道布置在容器一側(cè)20015040150罐道與導(dǎo)向槽之間為20罐道布置在容器兩側(cè)木罐道－20050200有卸載滑輪的容器，滑輪和灌道梁間隙增加25鋼罐道－15040150罐道布置在容器正門木罐道20020050200鋼罐道20015040150單位：mm現(xiàn)在是25頁\一共有92頁\編輯于星期三262023/4/211．井筒直徑確定步驟如下：

1)根據(jù)井筒用途和所采用的提升容器，選擇井筒裝備的類型，確定井筒斷面布置形式。2)根據(jù)所選用的井筒裝備類型，初步選定罐道梁規(guī)格和罐道規(guī)格。

3)根據(jù)提升間、梯子間、管路和電纜的布置與尺寸，以及《安全規(guī)程》規(guī)定的安全間隙，用圖解法或解析法求出井筒凈直徑的近似值，當(dāng)井筒凈直徑小于6.5m時，以0.5m進(jìn)級確定井簡凈直徑。超過時，一般以0.2m進(jìn)級確定。4)根據(jù)初步確定的井筒凈直徑，驗(yàn)算安全間隙及梯子間尺寸?，F(xiàn)在是26頁\一共有92頁\編輯于星期三272023/4/215）根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整，尺寸基本確定。

2．通風(fēng)校核對根據(jù)提升容器和井筒裝備確定的井筒凈直徑，必須按照《安全規(guī)程》的要求進(jìn)行通風(fēng)速度校核，要求井筒內(nèi)的風(fēng)速不大于允許的最高風(fēng)速，即：式中v——通過井筒的風(fēng)流速度，m/s；

S0——井筒通風(fēng)有效斷面面積，㎡，井內(nèi)設(shè)有梯子間時S0=S-A，不設(shè)梯子間時S0=0.9S；S為井筒凈斷面面積，㎡；

A——為梯子間斷面面積，A取2.0m2；

Q——通過井筒的風(fēng)量，m3/s；v允許—井簡中允許的最高風(fēng)速，m/s?，F(xiàn)在是27頁\一共有92頁\編輯于星期三282023/4/21《安全規(guī)程》規(guī)定：升降人員和物料的井筒，v允許=8m/s；專為升降物料的井筒，v允許=12m/s；無提升設(shè)備的風(fēng)井，vmax=15m/s。驗(yàn)算結(jié)果v<

v允許時，井筒凈直徑滿足通風(fēng)要求。如果v>

v允許時，井筒凈直徑應(yīng)該適當(dāng)加大?，F(xiàn)在是28頁\一共有92頁\編輯于星期三292023/4/21

3．井筒掘進(jìn)斷面尺寸井筒掘進(jìn)斷面尺寸由井筒凈斷面尺寸與永久支護(hù)厚度。井筒永久支護(hù)的設(shè)計，首先是確定井壁結(jié)構(gòu)，然后確定井壁厚度。目前常用的井壁結(jié)構(gòu)包括砌塊井壁（料石、磚、混凝土）、整體澆筑式井壁（混凝土、鋼筋混凝土）、錨噴井壁、裝配式井壁（弧板地面制成、井下裝配、壁后注漿）和復(fù)合井壁（兩層以上井壁組合）。采用現(xiàn)澆混凝土、混凝土預(yù)制塊和料石井壁時，可按表11-4選取井壁厚度。對于砌塊井壁還需加上100㎜的壁后充填厚度。

現(xiàn)在是29頁\一共有92頁\編輯于星期三302023/4/21例：某礦為豎井開拓，年產(chǎn)量90萬t，服務(wù)年限60年。井筒穿過的巖層為砂巖、礫巖、石灰?guī)r等，堅固性系數(shù)f約為6-8。豎井提升高度為500m，選用4#a雙層罐籠。井筒內(nèi)敷設(shè)φ300mm壓風(fēng)管一條，φ250mm排水管兩條，φ150mm供水管一條，4條動力電纜、3條電信線。設(shè)梯子間。井筒通過的風(fēng)量為182m3/s。試設(shè)計該井筒斷面。現(xiàn)在是30頁\一共有92頁\編輯于星期三312023/4/21現(xiàn)在是31頁\一共有92頁\編輯于星期三322023/4/21現(xiàn)在是32頁\一共有92頁\編輯于星期三332023/4/21現(xiàn)在是33頁\一共有92頁\編輯于星期三342023/4/21現(xiàn)在是34頁\一共有92頁\編輯于星期三352023/4/21現(xiàn)在是35頁\一共有92頁\編輯于星期三362023/4/21現(xiàn)在是36頁\一共有92頁\編輯于星期三372023/4/21現(xiàn)在是37頁\一共有92頁\編輯于星期三382023/4/21現(xiàn)在是38頁\一共有92頁\編輯于星期三392023/4/21現(xiàn)在是39頁\一共有92頁\編輯于星期三402023/4/21現(xiàn)在是40頁\一共有92頁\編輯于星期三412023/4/21現(xiàn)在是41頁\一共有92頁\編輯于星期三422023/4/21現(xiàn)在是42頁\一共有92頁\編輯于星期三432023/4/21現(xiàn)在是43頁\一共有92頁\編輯于星期三442023/4/21現(xiàn)在是44頁\一共有92頁\編輯于星期三452023/4/21第三節(jié)井筒表土施工（掘進(jìn)、支護(hù)和安裝）立井井筒穿過的表土層，按其掘砌施工的難易程度分為穩(wěn)定表土層和不穩(wěn)定表土層兩種。

穩(wěn)定表土層就是在井筒掘砌過程中，井幫易于維護(hù)，用普通施工方法能夠順利通過的表土層，其中包括含非飽和水的粘土層、含少量水的砂質(zhì)粘土、無水的大孔土和含水量不大的礫石層等。不穩(wěn)定表土層就是在在井筒掘砌過程中，井幫很難維護(hù)，用普通施工方法不能通過的表土層，其中包括含水砂土、淤泥、含飽和水的粘土、浸水的大孔土和含水量較大的礫石層等。根據(jù)表土的性質(zhì)及其所采用的施工設(shè)施，井筒表土施工方法可分為普通施工方法和特殊施工方法兩大類

現(xiàn)在是45頁\一共有92頁\編輯于星期三462023/4/21一、井筒表土普通施工步驟㈠砌筑鎖口

1．木質(zhì)臨時鎖口。鎖口的作用是懸吊掘進(jìn)時的臨時支護(hù)，給井筒掘砌定位定向并起保護(hù)井筒的作用現(xiàn)在是46頁\一共有92頁\編輯于星期三472023/4/212．臨時鋼結(jié)構(gòu)鎖口(多采用)3．永久混凝土鎖口?，F(xiàn)在是47頁\一共有92頁\編輯于星期三482023/4/21㈡施工方法1．井圈背板普通施工法人工或抓巖機(jī)出土，下掘一小段后（空幫距不超過1.2m），然后用井圈、背板臨時支護(hù)，掘一小段后（一般不超過30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。如此，周而復(fù)始，直至基巖。這種方法適用于較穩(wěn)定的土層。如圖?，F(xiàn)在是48頁\一共有92頁\編輯于星期三492023/4/21

2．吊掛井壁施工法用于穩(wěn)定性較差的土層中的一種短段掘砌施工方法。段高一般0.5～1.5m。采用臺階式或分段分塊，并配以超前小井降低水位的挖掘方法。為了防止井壁井壁拉裂或脫落，在井壁內(nèi)設(shè)置鋼筋?，F(xiàn)在是49頁\一共有92頁\編輯于星期三502023/4/213．板樁法對于厚度不大的不穩(wěn)定表土層，在開挖之前，可先人工或打樁機(jī)在工作面或地面沿井筒荒徑（井筒周邊外緣）打入一排密集的板樁，形成一個密封的圓筒，用以支承井壁，在它的保護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)。板樁材料可采用木材和金屬材料兩種。木板樁用于厚度為3～6m的不穩(wěn)定表土層。金屬板樁可根據(jù)打樁設(shè)備的能力條件，適用于厚度8～10m厚的\不穩(wěn)定土層，與其它方法相結(jié)合，應(yīng)用深度更大?，F(xiàn)在是50頁\一共有92頁\編輯于星期三512023/4/21㈢提升方式1．汽車起重機(jī)。適用于井筒深度尚未超過30m的情況下，只能采用很小的吊桶，運(yùn)行速度很慢。

2．三角架。它是一種用于井筒深度未超過20m的情況下，效率低，設(shè)備簡單，使用方便。三腳架構(gòu)件可用圓木，也可用鋼管。還有用雙面三角架的?，F(xiàn)在是51頁\一共有92頁\編輯于星期三522023/4/213．簡易井架與小絞車提升。

從簡易井架的外形可分為人字形、帳幕式、一面坡、龍門架等幾種。它們配以小絞車和小吊桶，可用于井簡深度在20～50m范圍內(nèi)的表土施工現(xiàn)在是52頁\一共有92頁\編輯于星期三532023/4/21表土施工的提升方式與施工程序是密切關(guān)聯(lián)的，在選擇時應(yīng)同時考慮。它們的確定主要取決于地質(zhì)條件和施工方法，一般可分為以下幾種情況：利用簡易設(shè)備施工；直接利用鑿井井架施工；先利用簡易設(shè)備后利用鑿井井架等方法。現(xiàn)在是53頁\一共有92頁\編輯于星期三542023/4/21二、井筒表土特殊施工法1．凍結(jié)法凍結(jié)法鑿井就是在井筒掘進(jìn)之前，在井筒周圍鉆凍結(jié)孔，用人工制冷的方法將井筒周圍的不穩(wěn)定表土層凍結(jié)成一個封閉堅固的凍結(jié)圈(圖12-9)，防止水或流砂涌入井筒，然后在凍結(jié)圈的保護(hù)下進(jìn)行掘砌工作。待井筒掘砌到預(yù)計深度后，進(jìn)行拔凍結(jié)管和充填，最后解凍。現(xiàn)在是54頁\一共有92頁\編輯于星期三552023/4/211）鉆凍結(jié)孔為了形成凍結(jié)圈，首先要在井筒周圍鉆一定數(shù)量的凍結(jié)孔，以便在孔內(nèi)安裝帶底錐的凍結(jié)管和底部開口的供液管。凍結(jié)孔一般等距離地布置在與井筒同心的圓周上，凍結(jié)孔間距一般為0.9～1.3m，孔徑為200～250㎜，孔深應(yīng)比凍結(jié)深度大5～10m。

現(xiàn)在是55頁\一共有92頁\編輯于星期三562023/4/212)凍結(jié)

(1)制冷過程整個制冷過程包括三個循環(huán)系統(tǒng)，即氨循系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，如圖所示。80~12016~20-20~-25現(xiàn)在是56頁\一共有92頁\編輯于星期三572023/4/21(2)凍結(jié)方案凍結(jié)方案有一次凍全深、局部凍結(jié)、差異凍結(jié)和分期凍結(jié)等幾種。

一次凍全深方案的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛；

局部凍結(jié)就是只在局部涌水部位進(jìn)行凍結(jié)；

差異凍結(jié)又叫長短管凍結(jié)，即凍結(jié)管有長短兩種間隔布置；

分期凍結(jié)是當(dāng)一次凍結(jié)深度很大時，為了避免使用過多的制冷沒備而將全深分為數(shù)段(通常分為兩段)，從上而下依次進(jìn)行凍結(jié)。現(xiàn)在是57頁\一共有92頁\編輯于星期三582023/4/21(3)凍結(jié)段井筒掘砌采用凍結(jié)法施工，井筒的開挖時間要選擇適時，即當(dāng)凍結(jié)壁已形成而又尚末凍至井筒范圍以內(nèi)時最為理想，此時，既有利于掘進(jìn)又不會造成涌水冒砂事故。但是，在凍結(jié)井筒掘進(jìn)過程中很準(zhǔn)保證處于理想狀態(tài)，往往整個井筒被凍實(shí)，對于這種堅硬的凍土也耍采用鉆眼爆破法進(jìn)行掘進(jìn)，有條件時也可采用凍土掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)。凍結(jié)井壁一般都采用鋼筋混凝土或混凝土雙層井壁，外層井壁的厚度一般為400㎜，它是隨著掘進(jìn)而砌筑的。內(nèi)層井壁一般厚600㎜，它是在通過凍土段后自下而上一次砌到井口?，F(xiàn)在是58頁\一共有92頁\編輯于星期三592023/4/21

2．鉆井法鉆井法鑿井，通常是利用大型回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，將井筒分次擴(kuò)孔鉆成或是全斷面一次鉆成。

1)鉆進(jìn)鉆進(jìn)方式多采用分次擴(kuò)孔鉆進(jìn)，即首先用超前鉆頭一次鉆至井筒全深，而后分次擴(kuò)孔，如圖12-11所示。

現(xiàn)在是59頁\一共有92頁\編輯于星期三602023/4/212)泥漿洗井護(hù)壁使刀具始終直接作用于未破碎的巖石面上泥漿的另一個重要作用就是護(hù)壁。泥漿的護(hù)壁作用，一方面是借助本身的液柱壓力平衡地壓；另一方面是在井幫上形成泥皮，堵塞裂隙，防止片幫。3)沉井和壁后充填現(xiàn)在是60頁\一共有92頁\編輯于星期三612023/4/213．沉井法沉井法，就是在設(shè)計的井筒位置上構(gòu)筑帶刃腳的沉井井壁，而后在其保護(hù)下挖土，井壁隨著掘進(jìn)面下沉，同時在地面上相應(yīng)地砌筑接高井壁。這種沉井方法通常稱做沉井法。

為了增加沉井的下沉深度，可采用在沉井上加外荷載的辦法使之強(qiáng)制下沉，這種沉井方法通常稱做強(qiáng)制沉井。

從施工情況來看，泥漿護(hù)壁淹水沉井法具有很大的優(yōu)越性，在國內(nèi)外用得都比較成功。它的概貌如圖12-12所示。

1.淹水沉井2.普通沉井現(xiàn)在是61頁\一共有92頁\編輯于星期三622023/4/21現(xiàn)在是62頁\一共有92頁\編輯于星期三632023/4/21沉井時的破土方法有高壓水破土和鉆機(jī)破土兩種。高壓水破土方法，是用通過水槍噴嘴的高壓水射流破壞土層結(jié)構(gòu)，水的壓力力18～30大氣壓。用高壓水破土掘進(jìn)時，一般都采用壓氣排渣。壓氣排渣設(shè)備的工作原理如同12-25所示。

沉井下沉到設(shè)計深度后，如果沉井的偏斜在允許范圍內(nèi)，應(yīng)及時進(jìn)行注漿固井工作，使沉井井壁與井幫固結(jié)在一起，防止繼續(xù)下沉或漏水。注漿前一般需在水下澆注混凝土止水墊封底，以防止冒砂跑漿。如果刃腳已插入風(fēng)化基巖內(nèi)，也可以不進(jìn)行封底而直接注漿。一般是利用預(yù)埋的泥漿管和注漿管向壁后注水泥漿。沉井和套井之間則耍用毛石混凝土充填。

現(xiàn)在是63頁\一共有92頁\編輯于星期三642023/4/21井筒表土施工普通施工井圈背板普通施工法、吊掛井壁施工法、板樁法特殊施工

凍結(jié)法、鉆井法、沉井法現(xiàn)在是64頁\一共有92頁\編輯于星期三652023/4/21第四節(jié)立井基巖施工一、鉆眼爆破工作㈠鉆眼設(shè)備

鉆眼通常采用手持式鑿巖機(jī)，亦可使用傘形鉆架(圖11-13)。

現(xiàn)在是65頁\一共有92頁\編輯于星期三662023/4/21㈡爆破工作

1．炸藥和起爆器材的選擇在立井施工中，工作面常有積水，要采用抗水巖石炸藥、水膠炸藥和硝化甘油炸藥。起爆器材通常采用秒延期電雷管，毫秒延期雷管和導(dǎo)爆管?，F(xiàn)在是66頁\一共有92頁\編輯于星期三672023/4/212．爆破參數(shù)的確定⑴炮眼深度是根據(jù)巖石性質(zhì)、鑿巖爆破器材和循環(huán)勞動組織等因素決定的。當(dāng)前在立井井筒施工中，炮眼的深度以淺孔或中深孔（2.0～3.5m）為宜。⑵炸藥消耗量是根據(jù)巖石性質(zhì)、井簡斷面大小和爆破要求等因素決定的。

現(xiàn)在是67頁\一共有92頁\編輯于星期三682023/4/21⑶炮眼布置

在圓形斷面的井簡中，炮眼都按同心圓周布置。掏槽方式可采用直眼掏槽或錐形掏槽。炮眼數(shù)目和布置圈數(shù)是由具體的爆破條件決定的。若采用光面爆破，周邊眼間距E為400～600㎜；周邊眼與輔助眼圈間距(即最小抵抗線)Ｗ＝E/MM為周邊眼密集系數(shù)一般為0.8～1.0；輔助眼圈距和輔助眼間距，一般為0.7～0.9m，掏槽眼圈徑和眼距，可由掏槽方式和巖石性質(zhì)決定。

圖11-14為立井炮眼布置，主要爆破參數(shù)如表?，F(xiàn)在是68頁\一共有92頁\編輯于星期三692023/4/21現(xiàn)在是69頁\一共有92頁\編輯于星期三702023/4/21⑷采用光面爆破時，為了取得比較好的光爆效果，周邊眼應(yīng)采用φ20～25㎜的小直藥卷或采用一般藥卷不耦合緩沖間隔裝藥結(jié)構(gòu)。⑸立井掘進(jìn)中的聯(lián)線方式多采用并聯(lián)。若一次起爆的雷管數(shù)較多，采用并聯(lián)不能滿足準(zhǔn)爆電流要求時，可以采用串并聯(lián)或并串聯(lián)。⑹裝藥、聯(lián)線和放炮工作，必須嚴(yán)格遵守《安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

現(xiàn)在是70頁\一共有92頁\編輯于星期三712023/4/21二、裝巖提升

㈠裝巖工作

目前已普遍采用抓巖機(jī)裝巖，實(shí)現(xiàn)了裝巖機(jī)械化。

中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)其結(jié)構(gòu)如圖所示。

現(xiàn)在是71頁\一共有92頁\編輯于星期三722023/4/21環(huán)行軌道抓巖機(jī)現(xiàn)在是72頁\一共有92頁\編輯于星期三732023/4/21㈡提升工作

1．提升容器立井鑿井提升容器都采用吊桶。

2．提升鋼絲繩，提升鋼絲繩一般采用多層股不旋轉(zhuǎn)圓形鋼絲繩3．提升機(jī)，主要是單繩纏繞式卷筒提升機(jī)。4．提升輔助設(shè)施，包括提升天輪、導(dǎo)向穩(wěn)繩、穩(wěn)繩天輪、穩(wěn)繩懸吊鑿井絞車等?，F(xiàn)在是73頁\一共有92頁\編輯于星期三742023/4/21

（a）矸石吊桶（b）底卸式材料吊桶吊桶外形圖現(xiàn)在是74頁\一共有92頁\編輯于星期三752023/4/21㈢排矸工作1．翻矸方式，人工翻矸和自動翻矸，（掛鉤和座鉤式自動翻矸如圖所示）2．排矸方法，采用汽車或礦車排矸。掛鉤式翻矸方式1-溜矸槽；2-提升繩；3-吊桶；4-吊鉤；5-卸矸門現(xiàn)在是75頁\一共有92頁\編輯于星期三762023/4/21現(xiàn)在是76頁\一共有92頁\編輯于星期三772023/4/21三、井筒支護(hù)㈠臨時支護(hù)⑴采用井圈背板⑵采用錨噴㈡永久支護(hù)⑴有料石井壁⑵混凝土井壁澆注混凝土井壁施工，先在地面攪拌站將混凝土攪拌好，然后經(jīng)輸料管或吊桶輸送到井下澆入筑壁模板內(nèi)?，F(xiàn)在是77頁\一共有92頁\編輯于星期三782023/4/21澆注混凝土井壁的模板有木模板和金屬模板。常用的金屬模板有裝配式、液壓滑開式和整體下移式等。整體下移式模板的結(jié)構(gòu)如圖所示現(xiàn)在是78頁\一共有92頁\編輯于星期三792023/4/21四、立井施工輔助工作㈠通風(fēng)工作

⑴壓入式通風(fēng)，一般適用于井深小于400m的井筒。⑵采用抽出式通風(fēng)時，風(fēng)筒將工作面的污濁空氣向外抽，這時井筒內(nèi)為新鮮空氣，施工人員可盡快返回工作面。⑶當(dāng)井筒較深時，采用抽出式通風(fēng)為主，壓入式為輔的通風(fēng)，可增大通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓，提高通風(fēng)效果。

現(xiàn)在是79頁\一共有92頁\編輯于星期三802023/4/21

㈡井筒涌水的處理1．注漿堵水1）地面預(yù)注漿地面預(yù)注漿的鉆孔布置如圖12-19所示，鉆孔布置在大于井筒掘進(jìn)直徑1.0～3.0m的圓周上。

注漿時，若含水層比較薄，可將含水巖層一次注完全深；若含水層較厚，則應(yīng)分段注漿。

現(xiàn)在是80頁\一共有92頁\編輯于星期三812023/4/21

2）工作面預(yù)注漿當(dāng)含水巖層埋藏較深時，可以采用井簡工作面預(yù)注漿。

工作面預(yù)注漿如圖12-20所示，注漿孔間距的大小取決于漿液在含水巖層內(nèi)的擴(kuò)散半徑，一般為1.0～1.5m?，F(xiàn)在是81頁\一共有92頁\編輯于星期三822023/4/213）壁后注漿

井筒掘砌完后，往往由于井壁質(zhì)量欠佳而造成井壁滲水，必須進(jìn)行壁后注漿加固封水。壁后注漿一般是自上而下分段進(jìn)行，段高視含水層賦存條件和具體出水點(diǎn)的位置而定，一般為15～25m。

井筒圍巖裂隙較大、出水較多的地段，應(yīng)在砌壁時預(yù)埋注漿管；在沒有預(yù)埋注漿管而在砌壁后發(fā)現(xiàn)井壁裂縫漏水的區(qū)段，應(yīng)用鑿者機(jī)打眼埋設(shè)注漿管，如圖所示。

現(xiàn)在是82頁\一共有92頁\編輯于星期三832023/4/214）漿液

⑴水泥漿液水泥漿液是由水泥和水以4：1～0.5：1的水灰比調(diào)制而成的漿液。

⑵水泥—水玻璃漿液水泥—水玻璃漿液，是由水泥漿和水玻璃的水溶液在注漿孔口或孔內(nèi)混合而成的。

⑶MG-646屬于化學(xué)漿液。它是以有機(jī)化臺物丙烯酰胺為主劑，配合其他藥劑以水溶液狀態(tài)注入含水層，發(fā)生聚合反應(yīng)形成具有彈性不溶于水的聚合物。

⑷鉻木素漿液由亞硫酸鹽紙漿廢液和重鉻酸鈉組成的。在廢液中主要利用的是木質(zhì)素磺酸鹽，它和重鉻酸鈉產(chǎn)生縮合作用生成凝膠，以達(dá)到加固和封水作用。現(xiàn)在是83頁\一共有92頁\編輯于星期三842023/4/21

2．排水

根據(jù)井筒涌水量的不同，工作面積水的排出方法有吊桶排水和吊泵排水兩種。井筒涌水量不超過8m3/h時，采用吊桶排水較為合適。井筒涌水量以不超過40m3/h時，采用吊泵排水。當(dāng)井深超過水泵揚(yáng)程時，就要設(shè)置中間泵房進(jìn)行多段排水。

現(xiàn)在是84頁\一共有92頁\編輯于星期三852023/4/21㈢壓風(fēng)和供水工作立井井筒施工中，工作面打眼、裝巖和噴射混凝土作業(yè)所需要的壓風(fēng)和供水等動力通過并列吊掛在井內(nèi)的壓風(fēng)管（一般為φ150㎜的鋼管）和供水管（一般為φ50㎜的鋼管），由地面送至吊盤上方，然后經(jīng)三通、高壓軟管、分風(fēng)（水）器和膠皮軟管江風(fēng)、水引入各風(fēng)動機(jī)具。井內(nèi)壓風(fēng)管和供水管可鋼絲繩雙繩懸吊，地面設(shè)置藻井絞車懸掛，隨著井筒的下掘而不斷下放；也可直接固定在井壁上，隨著井筒的下掘而不斷向下延伸。工作面的軟管與分風(fēng)（水）器均采用鋼絲繩懸吊在吊盤上，放炮時提至安全高度?，F(xiàn)在是85頁\一共有92頁\編輯于星期三862023/4/21㈣其它輔助工作1．照明與信號