【采礦】12立井井筒延深

井巷工程第十二章立井井筒延深2023/12/2512023/12/2522023/12/2532023/12/2542023/12/255井筒延深施工方案的選擇，應(yīng)滿足以下要求：1〕在延深過(guò)程中，應(yīng)保證礦井消費(fèi)正常進(jìn)展，盡量防止消費(fèi)與延深任務(wù)相互關(guān)擾；2〕應(yīng)盡量利用已有的或永久性的井巷、硐室和設(shè)備為延深任務(wù)效力，減少暫時(shí)工程量，縮短預(yù)備工期，降低礦井延深投資；3〕在延深過(guò)程中必需保證任務(wù)人員的平安，并應(yīng)盡量縮短停頓消費(fèi)提升的時(shí)間。2023/12/256第一節(jié)利用輔助程度廷深井筒這種延深方法，是由消費(fèi)程度經(jīng)過(guò)延深輔助暗井到達(dá)輔助程度，并在輔助程度布置延深用的巷道、硐室和安設(shè)延深施工設(shè)備。提升運(yùn)輸系統(tǒng)及巷道硐室布置如圖13-l所示。這種延深方法的特點(diǎn)是，對(duì)礦井的正常消費(fèi)提升影響較小，但是延深輔助工程量大，延深預(yù)備期長(zhǎng)，投資大，占用設(shè)備多。2023/12/2572023/12/258一、輔助暗井位置及輔助程度標(biāo)高確實(shí)定㈠暗井位置暗井可以是暗斜井也可以是暗立井，我國(guó)普通采用暗斜井。用暗斜井時(shí)，其位置應(yīng)滿足以下要求：1．暗斜井的上部車場(chǎng)應(yīng)位于運(yùn)輸、通風(fēng)，下管線和供應(yīng)空車都較為方便的地方，以確保資料、設(shè)備和矸石能及時(shí)供應(yīng)與運(yùn)出。如圖13-2所示。2．暗斜井位置的選擇，應(yīng)思索附近能否有巷道和硐室可作為存放資料和安裝機(jī)電設(shè)備運(yùn)用。3．暗斜井井筒不得正對(duì)延深井筒，普通要求暗斜井的中心線與延深井筒中心線的程度間隔大于15m。4．力求防止在斷層、破碎帶和含水層等不良巖層中布置暗斜井，以便于暗斜井的施工和維護(hù)。5．傾角普通采用25～30°為宜。2023/12/2592023/12/2510㈡輔助程度標(biāo)高確實(shí)定延深輔助程度的標(biāo)高是根據(jù)井底水窩的深度，維護(hù)設(shè)施的厚度和提升翻矸所要求的高度決議的。延深輔助程度至消費(fèi)程度的高度參照?qǐng)D13-3按下式確定：H—延深輔助程度底板至消費(fèi)程度底板的高度；h1—延深輔助程度至翻矸臺(tái)的高度，普通高為4m；h2—翻矸臺(tái)至天輪中心的高度，通常為10～12m；h3—天輪中心至維護(hù)設(shè)備底部的高度，普通取2.5～3.0m；h4—維護(hù)設(shè)備的厚度，維護(hù)巖柱時(shí)為6～8m；人工維護(hù)盤時(shí)為2.5～3.0m；h5—維護(hù)沒(méi)施頂部至消費(fèi)程度的高度，相當(dāng)于井底水窩深度。2023/12/25112023/12/2512二、延深輔助巷道和硐室布置巷道的布置方式有以下兩種：一種是一條輔助暗斜井，主、副井各用一個(gè)輔助程度，如圖13-44所示。2023/12/2513另一種是一條輔助暗斜井，主、副井共用一個(gè)輔助程度，如圖13-5所示。2023/12/25142023/12/25152023/12/25162023/12/2517三、井筒施工設(shè)備布置㈠井內(nèi)施工設(shè)備的布置與懸吊利用輔助程度延深井筒時(shí)，井內(nèi)施工設(shè)備的布置原那么與新井開(kāi)鑿時(shí)是一樣的，即要求各設(shè)備間有一定的平安間隔，互不影響和干擾，以保證井筒延深任務(wù)的方便和平安。圖13-6為李二礦副井第三程度延深時(shí)井內(nèi)設(shè)備市置圖。2023/12/2518為了減少硐室開(kāi)鑿工程量，簡(jiǎn)化天輪平臺(tái)布置，應(yīng)盡量減少懸吊施工設(shè)備用的鑿井絞車的臺(tái)數(shù)，為此可采用單繩懸吊管路(圖13-7)或井壁固定管路(圖13-8)等方式。2023/12/2519㈡提升設(shè)備布置主井提升機(jī)和主、副井鑿井絞車普通都布置在延深輔助程度。李二礦延深時(shí)副井提絞設(shè)備布置如圖13-9所示。2023/12/2520四、施工過(guò)程⑴自消費(fèi)程度向下掘進(jìn)輔助暗斜井，而后施工輔助程度巷道和硐室。⑵施工提升間。提升間是指自輔助程度至維護(hù)巖柱或人工維護(hù)盤的這一段井筒。該段井筒普通采用普通反井法施工。⑶在提升間及其他延深輔助巷道、硐室掘砌終了，并安設(shè)好設(shè)備后，就自上向下按井筒設(shè)計(jì)斷面進(jìn)展延深施工。⑷施工至設(shè)計(jì)深度時(shí)，進(jìn)展馬頭門施工和井筒安裝任務(wù)。⑸撤除維護(hù)巖柱或入工維護(hù)盤，為了保證平安，撤除巖柱或維護(hù)盤時(shí)，上部井筒的消費(fèi)提升必需停頓。2023/12/2521

維護(hù)巖柱的撤除，可以自上向下全斷面進(jìn)展，或自下向上先以小斷面反井掘至消費(fèi)程度井底，而后自上向下擴(kuò)展到設(shè)計(jì)斷面。采用前一種撤除方法，需求清理井底煤泥，任務(wù)比較困難，所以實(shí)踐施工中多采用后一種撤除方法。后一種撤除方法可以利用繩道排矸(圖13-10)。2023/12/25222023/12/2523第二節(jié)利用延深間延深井筒設(shè)計(jì)井筒時(shí)假設(shè)頂留有延深間，或者將井筒內(nèi)的梯子等設(shè)備撤除后，梯子間有足夠的斷面積可以作延深間用；或者井筒內(nèi)設(shè)計(jì)有兩套提升沒(méi)備，將其中一套改裝為吊桶提升能不影響消費(fèi)時(shí)都可以思索采用此法延深井筒。一、延深井筒斷面布置㈠延深井筒橫斷面斷面布置延深井筒橫斷面布置普通根據(jù)消費(fèi)井筒永久斷面布置和井內(nèi)延深施工的設(shè)備布置情況通常采用以下三種方式。2023/12/25241．利用頂留有延深間布置施工設(shè)備原井筒永久斷面設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)留出延深位置，待井筒延深時(shí)，可直接布置施工設(shè)備，直接與地面相通。它因受斷面限制，只能布置小型提升容器，施工速度慢。2．利用梯子間布置施工設(shè)備將原梯子間內(nèi)的梯子間平臺(tái)和梯子梁撤除，布置施工設(shè)備。它的井筒斷面利用率高，但改裝工程量大，只適用于有梯子間的副井中。3．利用永久提升間布置施工設(shè)備當(dāng)井內(nèi)消費(fèi)程度為多套提升容器提升、又無(wú)預(yù)留延深間或梯子間、并對(duì)礦井消費(fèi)提升影響不大時(shí)，可摘掉一套提升設(shè)備，利用該提升設(shè)備的提升間布置施工設(shè)備。并可利用原有的提升機(jī)，掛上吊桶即可施工，它的改裝量小，可布置大吊桶，施工速度快。2023/12/2525㈡延深井筒縱斷面布置1．提升機(jī)和卸矸臺(tái)布置在地面2023/12/25262．提升機(jī)設(shè)于地面，卸矸臺(tái)布置在井下2023/12/2527二、井筒設(shè)備懸吊及硐室布置⑴利用延深間施工的設(shè)備普通分別為地面、消費(fèi)程度和輔助程度多層懸吊。⑵除吊桶及穩(wěn)繩是根據(jù)提升機(jī)和與卸矸臺(tái)的布置程度位置確定外，在井筒橫斷面布置允許時(shí)，混凝土保送管應(yīng)盡能夠布置在地面。其它壓風(fēng)、排水、供電等管線，普通應(yīng)納入到井底車場(chǎng)的消費(fèi)系統(tǒng)中去，而懸吊吊盤的鑿井絞車可布置在輔助程度。⑶井內(nèi)設(shè)備的懸吊也應(yīng)采用多種方法，減少井下資料堆放與硐室開(kāi)鑿工程量，充分利用井下原有巷道和硐室，并盡能夠?qū)㈣従g車布置在同一硐室中，以便于管理。2023/12/2528三、延深施工㈠延深施工預(yù)備任務(wù)1．井底清理任務(wù)由于提升灑落煤、石和沉淀淤泥，在井底堆積著雜物和充溢積水。為了將井底水窩用隔墻隔開(kāi)，以構(gòu)成穿過(guò)巖柱的延深間(內(nèi)分提升間和梯子間)，如圖13-15所示，必需首先清理井底。2．提升間施工㈡井筒延深施工過(guò)程延深任務(wù)的內(nèi)容和各施工工序與利用輔助程度延深井筒一樣。2023/12/2529四、利用延深間延深井筒的優(yōu)缺陷這種延深方法具有延深輔助工程量小，延深預(yù)備工期短，施工總投資少等優(yōu)點(diǎn)。這種延深方法的缺陷是提升吊桶容積小，提升一次循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng)，影響井筒延深施工速度。特別是當(dāng)延深提升高度超越500米時(shí)，其提升才干很準(zhǔn)滿足延深施工的要求。2023/12/2530第三節(jié)利用反井延深井筒一、概述利用反井延深井筒如圖13-16所示。在井筒延深施工前，假設(shè)已有一個(gè)井筒到達(dá)延深新程度〔圖13-16，a〕，或消費(fèi)時(shí)運(yùn)用的下山曾經(jīng)到達(dá)延深新程度(圖，13-16，b)，并有巷道通往延深井的井底位置時(shí)，即可采用此法延深。2023/12/2531采用反井延深井筒時(shí)，是由延深新程度自下向上開(kāi)鑿一小斷面反井，待小斷面反井掘進(jìn)至延深輔助程度時(shí)，再自上向下按照井筒設(shè)計(jì)斷面分段刷大和砌壁。井筒與馬頭門掘砌終了后，便進(jìn)展筒永久配備任務(wù)。最后施工維護(hù)巖柱段井筒或撤除人工維護(hù)盤，并完成整個(gè)井筒的安裝任務(wù)。2023/12/2532二、普通反井法施工法普通反井施工法是個(gè)老方法，但在延深施工中至今仍被采用。它的施工情況如圖13-17所示。2023/12/2533普通反井施工法的缺陷是：人員爬梯子上下困難。勞動(dòng)強(qiáng)度大、資料運(yùn)輸不方便、坑木耗費(fèi)量大、通風(fēng)條件差任務(wù)面易聚集瓦斯、在地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較差時(shí)將會(huì)影響作業(yè)和平安。昔通反井施工法山有它的優(yōu)點(diǎn)；延深輔助工程量小、與消費(fèi)提升任務(wù)相互影響小、任務(wù)面不需求裝巖和排水。不需求大型提絞設(shè)備，大大簡(jiǎn)化了懸吊設(shè)備布置。反井的斷面外形和尺寸，應(yīng)根據(jù)反井的支護(hù)型式、井筒直徑、反井高度、地質(zhì)條件和能夠到達(dá)的垂直精度來(lái)確定。反井的斷面外形多采用矩形，其斷面面積為6～8㎡。2023/12/2534三、吊罐反井施工法利用吊罐施工反井的主要過(guò)程如圖13-8所示，普通情況下需求在消費(fèi)程度之下開(kāi)鑿一個(gè)較小的延深輔助程度1，而后自輔助程度沿延深井筒中心鉆一垂直鉆孔2到達(dá)新程度3，在輔助程度設(shè)一臺(tái)提升機(jī)5，提升用的鋼絲繩穿過(guò)鉆孔2至新程度與吊罐4銜接。2023/12/2535作業(yè)人員在吊罐上自下向上進(jìn)展反井作業(yè)，待小斷面反井與延深輔助程度貫穿后，再自上向下分段刷大井筒和進(jìn)展永久支護(hù)，最后進(jìn)展井筒安裝和收尾任務(wù)。㈠反井?dāng)嗝娲_實(shí)定反井?dāng)嗝嫱庑慰梢允菆A形、矩形或方形。在煤礦中，吊罐反井的斷面外形采用圓形．反井?dāng)嗝娉叽绲拇笮∨c巖層的穩(wěn)定性有關(guān)，其面積應(yīng)能滿足兩臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)打眼的要求。反井?dāng)嗝嫫胀刹捎?×2㎡的方形斷面，或采用直徑為2m的圓形斷面，反井?dāng)嗝娉叽缫部筛鶕?jù)詳細(xì)的吊罐尺寸確定。2023/12/2536㈡預(yù)備任務(wù)在原消費(fèi)程度的車場(chǎng)附近向下掘一斜巷，當(dāng)其垂直深度約位于井底水窩下10米時(shí)，轉(zhuǎn)為平巷掘進(jìn)到延深井筒的位置，并開(kāi)鑿硐室構(gòu)成—個(gè)較小的延深輔助程度。該輔助程度的作用是安設(shè)鉆機(jī)鉆中心孔以及布置提絞設(shè)備。提升吊罐鋼絲繩所穿過(guò)的鉆孔稱為繩孔，繩孔應(yīng)盡量位于井筒中心，繩孔的偏斜不得使反井超出井筒掘進(jìn)斷面范圍。反井?dāng)嗝鎯?nèi)除有繩孔外，還應(yīng)有一個(gè)輔助孔，用于下放管線或作為繩孔的備用孔。兩孔的間隔應(yīng)使兩孔既不相互穿透、又能都處在反井?dāng)嗝嬷畠?nèi)。鉆孔直徑要比鋼絲繩銜接器最大外徑大10～30㎜，銜接器直徑通常為90～100㎜。兩個(gè)鉆孔的直徑要耍一樣，選擇其中偏斜率較小的作為繩孔。2023/12/2537㈢反井施工利用吊罐掘進(jìn)反井的開(kāi)場(chǎng)高度為3.5～4.5m。反井開(kāi)場(chǎng)的1～2米是站在巖堆上進(jìn)展打眼裝藥的。利用吊罐掘進(jìn)時(shí)，先將鑿巖爆鍛工具和器材裝入吊罐，炸藥和雷管要分別用防水絕緣膠貸包裝好，放入吊罐下部的藥箱內(nèi)，將風(fēng)水軟管和信號(hào)照明電纜等與吊罐銜接好。提升鋼絲繩與吊罐銜接好后便將吊罐提起，待吊罐停穩(wěn)后作業(yè)人員方可進(jìn)入吊罐，隨后提升吊罐到任務(wù)位置。吊罐的升降，由吊罐內(nèi)的信號(hào)直接與提升機(jī)司機(jī)聯(lián)絡(luò)。吊罐到達(dá)任務(wù)位置后，借助本身的支撐安裝將吊罐穩(wěn)定好。作業(yè)人員首先要檢查和處置任務(wù)面上的浮石，保證作業(yè)平安。隨后，展開(kāi)任務(wù)臺(tái)，進(jìn)展打眼和裝藥任務(wù)。最后將工具拾掇好進(jìn)展連線，檢查連線無(wú)誤后就可下放吊罐并將吊罐移到平安地點(diǎn)。放炮前還要將提升鋼絲繩及其他管線提到上部平安位置。2023/12/2538放炮通風(fēng)后，下放提升鋼絲繩與吊罐銜接，然后進(jìn)展下一個(gè)循環(huán)作業(yè)。井底裝巖任務(wù)與吊罐上打眼、裝藥任務(wù)平行，裝巖時(shí)必需先設(shè)置好維護(hù)蓋板以防落石傷人。為了確保吊罐的平安運(yùn)轉(zhuǎn)和準(zhǔn)確停車，在輔助程度、反井井底和吊罐上都要安設(shè)電鈴和燈光信號(hào)。為了防止發(fā)生卡罐和過(guò)卷事故，在絞車上應(yīng)設(shè)有維護(hù)安裝。2023/12/2539㈣公用設(shè)備1．吊罐吊罐既是一個(gè)提升容器，又是一個(gè)可以展開(kāi)和收攏的任務(wù)平臺(tái)。1〕華-1型吊罐華-1型吊罐由折疊式平臺(tái)①、可伸縮吊架②、維護(hù)傘⑧和風(fēng)動(dòng)橫撐④等部分組成，其構(gòu)造如圖13-21所示。2023/12/25402〕氣動(dòng)吊罐氣動(dòng)吊罐是一種設(shè)備比較完善的新型吊罐，它由吊罐、軟管絞車、氣動(dòng)提升機(jī)和鋼絲繩配套而成，其構(gòu)造如圖13-22所示。2023/12/25412023/12/25422．絞車提升吊罐的絞車通常有固定式和游動(dòng)式兩種：游動(dòng)式絞車具有外廓尺寸小、運(yùn)用方便和鋼絲繩與繩孔的磨損小等優(yōu)點(diǎn)。華-1型吊罐絞車是運(yùn)用較廣泛的一種游動(dòng)絞車，其構(gòu)造如圖13-23所示。2023/12/2543㈤反井鉆機(jī)法鉆機(jī)的鉆進(jìn)方式為下鉆上擴(kuò)式，其施工工藝如圖13-24所示。首先從上程度巷道向下鉆一小直徑先導(dǎo)鉆孔，與延深水平貫穿后，卸下先導(dǎo)孔鉆頭，換上大直徑擴(kuò)孔鉆頭，然后自下向上擴(kuò)孔鉆進(jìn)，破碎下來(lái)的巖石落至井底裝車外運(yùn)。擴(kuò)孔至上程度還有3m時(shí)，該當(dāng)慢速鉆進(jìn)，并親密凝視基礎(chǔ)的變化情況，如發(fā)現(xiàn)