第十一章立井井筒施工ppt课件.ppt

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1、立井开凿简介,一井筒分类（主井、副井、风井 ） 1主井 提升煤炭 箕斗,2副井 提升矸石、上下人员、设备、材料、进风 罐笼,3风井 回风、安全出口 梯子,二、井筒结构 1. 井颈：井筒井口以下、井壁需要加厚的一段井筒。深度：1520m 壁厚：一般取1.0-1.5m。钢筋混凝土井壁，（上段1.01.5m，中段0.60.9m，下段0.40.7m）。2. 井身：井颈以下到井底车场水平以上的一段井筒。（它是井筒的主干部分，多位于基岩中。若表土层厚度大有一部分井身会落在表土之中。）3. 井底：井底车场以下的井筒部分，又称井窝。副井（罐笼）10m，主井（箕斗）3575m， 风井46m。,立井开凿的方法：1

2、、普通凿井法：表土层稳定。2、特殊凿井法：有含水层及流沙层。立井开凿的施工阶段：准备工作表土施工：尽量采用机械化，一般采用长井段掘砌顺序作业（井筒段高为20-40m，由上向下掘进，由下向上砌壁。）；表土稳定性差时用短井段方式其井段高1-6m。,水电供应、道路畅通建筑房屋备足材料进行测量,三施工特点1. 施工工序复杂2、设备多需悬吊3、工作空间狭小4、安全没要求严格要求：应建立完善的劳动组织管理制度,基岩施工1、施工工序：主要工序：破、装、提、支辅助工序：通风、排水、测量各工序的完成顺序：钻眼爆破、通风、装岩、提升岩石、支设临时支架。2、钻眼爆破：,炮眼布置：1、呈同心圆，3-5圈（主要取决于岩

3、石性质和井筒直径），分别为掏槽眼、辅助眼和周边眼。 2、眼深2-3m。起爆器材：电雷管、发爆器（也可用动力电源起爆）炸药：需采用矿用抗水炸药（硝酸铵、硝化甘油）要求：放炮前人员必须撤离、设备也提升到安全地点、放炮后15-30min要进行通风后，人员方可进入。,基岩施工3、装岩工作：采用抓岩机。4、提升工作：最常用的工具是吊桶。5、排水：采用吊桶或专用水泵（由用水量决定），待水下降至岩面以下方可装岩。6、通风：与平巷掘进的通风方式相同。（常用的通风方式是压入式通风）通风方式：,压入式抽出式混合式,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2

4、20v交流电源 2. 爆破参数 辅助眼间距0.81.2m 周遍眼W0.50.6，E0.40.6m 圈距0.71.0m 直眼掏槽圈径1.22.2m 装药方式和爆破网路：柱状连续装药 3. 放炮安全,四装岩提升：循环时间的5060 装岩工作1. 机械化装岩机中心回转装岩机 HZ-4（30m3/h） HZ-6（50m3/h） （67m直径） HZ-10（80m3/h）（7.5m直径以上）环行轨道装岩机 HH-4（50m3/h） 2HH-6（80-100m3/h） （6.58m直径） 靠壁式装岩机 （冶金系统）（HK-4, 6）2. 人工操作装岩机 NZQ20.11（12m3/h） 长绳悬吊装岩机 H

5、S2（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,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,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。,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,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. 提升机及提升方式：单钩提升、双钩提升 通常情况下当吊桶为2m3、井筒深度400600m时，单钩可选用JK2.5/2

6、0、ZJK3/20型提升机；双钩可选2JK2.5/20、2JK3/20型提升机；当吊桶为3m3、井筒深度 600800m时，单钩可选JKZ2.8/15.5、ZJK3.5/20、ZJK3.5/15.5型提升机；双钩可选2JK3/20、2JK3/15.5、2JKZ3/15.5型提升机；当吊桶为4m3、井筒深度8001000m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JKZ2.8/15.5型提升机，双钩可选 2JKZ3/15.5、2JKZ3.6/13.4型提升机。,15,3. 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

7、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。,16,2. 吊桶：, 通风工作,风筒的直径一般为0.51.0m，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,五井筒支护 临时支护1. 井圈背板：表土层或破碎带2. 锚喷支护 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YJM35型金属移动模板，直径6.8m、高度3.88m

8、（有效高度3.5m）、重量17.2吨. 三根钢丝绳悬吊、液压油缸脱摸,立井井筒施工包括掘进、砌壁和安装三大工序 井筒正式掘进之前，先在井口上方设置井架，在井架顶部安装天轮平台，在井架第一平台标高处安设卸矸平台。与此同时，掘进井筒上口一段井筒，安设临时锁口、封口盘、固定盘和吊盘，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车、悬吊凿井用的各种施工设备及管线；建筑凿井用的压风机房、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，即可进行井简的正式掘进工作。,立井基岩施工主要采用钻眼爆破方法。根据井筒掘砌作业方式的不同，拆模、立模、浇较混凝土等砌壁工作可在掘进工作面或吊盘上进行。混凝土在地面井口搅拌

9、站配制，经混凝土输送管或底卸式吊桶送至砌壁作业地点，当这段井筒砌好后，再转入下段井筒的掘进作业，依此往复循环直至井街最终深度。,河北宣东二号矿年设计能力90万吨，最高月井创基岩段月进尺141米，打破当年全国记录,山东许厂矿年设计能力150万吨，主、副井最高月成井110.8米和103.6米,山西沙曲矿年设计能力300万吨，连续3个月破百米，最高月成井103.6米,山东岱庄矿年设计能力150万吨，风井最高月成井191.6米，打破冻结段施工记录,河北邢东煤矿年设计能力150万吨，副井井筒净径6米。深842.5米，仅用187天施工到底，平均月成井135.16米，连续7个月超百米。1999年在冻结段施工

10、时月进212.6米，基岩段最高月成井190.8米，创造了三项全国第一，2000年该井获全国首届“太阳杯”奖，2001年10月由中国企业家联合会和中国企业家协会颁发了中国企业新记录证书。,22,山东唐口矿设计能力300万吨，山东唐口矿设计能力300万吨，副井7.0M，井深1061.2M。克服了断面大，地压地温高、涌水量大、岩石破碎重重困难，实现了超千米深井，当年开工当年到底，工程质量全优。在全井筒涌水量达80立方/h的条件下，有7个月成井超百米，冻结段最高月成井186米，基岩段最高月成井133米，全井筒平均有效月成井117米。,二. 不稳定表土 特殊法施工,我国华东、华北等地区煤田的表土层含多层

11、流砂，最大厚度近800m，一些矿区的基岩裂隙发育，涌水量也很大，在这样的地质条件下，用传统的普通掘砌技术进行井筒施工难于通过，必须采用特殊施工技术，制止涌水、增强岩土稳定性，才能确保工程的顺利进行。 新中国建立以后，随着煤炭开采和表土深度的不断增大，各种特殊施工技术相继出现，经历了由简单到复杂、从零星到系统和由人工操作到机械化施工的发展过程。我国煤矿采用的特殊施工技术主要有：冻结法、钻井法、沉井法、注浆技术和混凝土帷幕法、降低水位法以及其它方法。用这些方法开凿的矿井井筒迄今已逾700个，由这些矿井所形成的煤炭生产能力超过2亿t，在煤炭工业发展中占有重要地位。随着施工、设计、科研和教学水平的不断

12、提高，我国煤炭工业的特殊施工技术已跻身于世界前列。, 沉井法 用沉井法建成井筒的个数在特殊凿井各种方法中占第二位，仅次于冻结凿井法。 1981年济宁矿区单家村煤矿主井应用触变泥浆淹水沉井技术，创造了下沉192.75m的国内最深的记录，沉井偏斜率仅0.69 。 由于工艺简单、施工设备少、造价较低等优点，沉井法在国内外的地下工程中得到广泛巨用。日本的三井矿业公司开发海底煤田，用壁后气囊沉井法完成了4个深沉井。日铁矿业公司有明三井沉井的下沉深度达200.3m，偏斜率小于1。原苏联在地铁和其它工业民用建筑中大量采用了触变泥浆沉井。上海在黄浦江引水工程、越江隧道和其它工程中都采用了大断面沉井的新工艺。,

13、沉井施工工艺： 沉井法的施工工艺包括：施工准备工作、制作套井、砌筑井壁、破土排碴、沉井下沉、封底固井等主要工序。 其中砌筑井壁和破土排碴工序与沉井下沉过程同时进行。 控制沉井偏斜是关系沉井质量与成败的重要工作。封底固井和沉井与套井间的锁固工作，为沉井后的的井筒施工创造条件。, 套井施工： 是沉井正式施工前在井口的地表以下预先建造的直径稍大于沉井的一段井筒。套井一般为钢筋混凝土结构，少量为钢木结构。,直径：比井筒直径大1.5m2.0m 深度： 815m 作用： 防止土层塌陷 导向、纠偏； 储存泥浆。,刃脚组装： 要求：容易切入土层，减少下沉阻力，防止壁后的流沙和泥浆翻入井内。外台阶贮存泥浆或作为

14、压气通道，减少沉井侧面阻力。, 安装导向装置 为保持沉井的垂直度，应十分重视下沉时的导向装置。 蔡园副井在沉井与套井之间设有导向木装置，引导沉井垂直下沉。通常在开始，沉井处于垂直状态时，导向木与井壁间留有3cm的间隙。沉井一旦发生偏斜，即用木顶柱或油压干斤顶（3050t）进行纠偏。, 井壁砌筑 沉井自重是下沉的主要动力，我国经验表明：沉井的下沉力应大于下沉阻力的1.15倍。因此，当下沉深度100m时，要求沉井井壁厚度为0.71.0m；下沉深度100m时，井壁厚度应为1.01.2m。井筒建成后，沉井井壁即成为永久井壁，为此它应具有足够的强度和不透水性。,井壁内注水：平衡地下水压力，防止涌砂冒泥。

15、 壁后灌注泥浆：润滑井壁,竖筋,泥浆注浆管,环箍,环筋,接茬混凝土块,固定模板卡尺, 封井固底：稳定井筒、防止继续（不均匀）下沉 水下封底沉井与套井间的封闭壁后充填注浆和砌筑刃脚基座,水下掘进与出矸： 机械破土抓斗、钻机或高压水枪 压气排矸,参考文献：丁日晓. 徐州矿区浅表土层沉井施工经验.建井技术.2000年4月. 第21卷第2 期.811, 钻井法 140年历史，1854年德国工程师Kind采用冲击钻钻凿第一个直径4.25m，深度98m井筒。近几十年，德国大量采用钻井法钻凿风井和疏干井，仅莱茵褐煤公司钻进的疏干井就有2000多个，365000m。前苏联是应用钻井法的主要国家之一，1979年

16、创造月成井160m的记录。美国1910年才引进钻井法，50、60年代出于地下核试验和其他工程的需要，钻井法得到广泛应用。仅美国原子能委员会内华达洲地下核试验场，在19601983年期间钻凿600多个，其中在阿留审群岛的井筒深达1829m。 1969年元旦，我国第一口采用钻井法的是淮北朔里南风井，直径4.3m，深90m。典型工程有：淮南谢桥西风井，钻井深度464m，通过表土不稳定含水地层厚402m，最大钻井直径9.3m，成井直径7.0m；淮南潘三西风井，钻井深度508m，通过表土层440m，最大钻井直径9.0m，成井直径6.0m；建设的淮北许疃矿，主、副、风三个井筒都采用钻井法施工，其中主井和风

17、井成井偏斜率分别为0.2和0.1，副井钻井直径9.0，成井直径6.8m。,潘三西风井，成井直径6.0 m，钻井直径9.0 m，深度508.2 m，穿过440 m表土层，其中有168 m强膨胀性粘土层，该井具有典型的代表性,我国钻井法施工300m 以上深井明细表,在竣工的57个井筒中，深300m以上的大型井筒有15个，其中深400m以上的有7个，深500m以上的2个，总长度1.4万m.,规程 第二十九条 采用钻井法开凿立井井筒必须遵守下列规定： （一）钻井的设计与施工最终位置必须通过风化带，并向不透水的稳定基岩至少延深5m。 （二）钻井期间，采用封口平台时，必须将井口封盖严密；采用井口梁时，必须

18、有可靠的防坠措施。 （三）钻井过程中，护壁泥浆的各项参数必须定时测定，发现问题立即调整。井筒内的泥浆面，必须保持高于地下静止水位。 （四）钻井时必须测定井筒的偏斜度。 （五）预制井壁的质量，必须逐节检查鉴定。井壁连接部位必须有可靠的防蚀、防水措施，合格后方可下沉井壁。,施工工艺：井筒钻进泥浆洗井护壁下沉预制井壁壁后注浆,1. 井筒钻进：l）全断面一次钻进 曾在红阳一井西风井采用，松散含水地层中一次成功钻进深112.8m、钻径6.2m、成井净径5.0m的立井。2）全断面分级扩孔钻进 我国煤矿立井常采用一次超前、多次扩孔的方式进行钻进。但实践证明，扩孔次数愈多，辅助时间消耗就愈多，成井速度则相应降

19、低。但是一次扩孔面积过大，钻头或刀盘的螺栓一法兰联结结构在钻进中承受很大的复合应力，常发生钻头或刀盘掉落事故。如淮北矿区童亭主井和淮南矿区谢桥东二风井施工中，曾四次因联结螺栓全部断裂而将8.0m直径扩孔钻头或刀盘掉落井下，使谢桥东二风井一次打捞消耗了9.5个月，给施工造成了很大的损失。 3）取芯式钻进 对于硬度大、耐磨性高的岩层，限于刀具寿命和设备能力，国外曾采用大直径取芯方式钻进。由于施工复杂，难度较大，虽具有省功率、效率高的特点，但终未被采用。,洗井 循环泥浆方式排渣（压气排液器压气升液原理） 护壁 泥柱压力大，平衡地压力，泥皮可以堵塞裂隙、防止片帮 冷却钻具,2. 泥浆洗井护壁：,3.

20、下沉预制井壁：带底预制钢筋混凝土井壁（钢板井、钢板混凝土复合井壁）其内注水下沉地面接长边下沉、边测量、边接长。,41,井壁预制与钻进同步进行，为保证井壁的垂直度，井壁一般为钢筋混凝土井壁和钢板复合井壁，为保证井壁的垂直度，预制井壁都在经操平后的基础上制作。,4. 壁后注浆：调整、纠正壁后注浆充填、置换泥浆排水壁后注浆 壁后管路48根,泥浆处理问题： 固化处理 水泥、高炉矿渣、石膏和石灰等 水土分离处理 钻井法凿井过程中泥浆护壁是必不可少的，但成井时泥浆成了废物，废弃泥浆的处理，一直是施工中的一个问题。大直径探井井筒施工中废浆总排出量可达3万m3以上，问题显得更加突出。70年代钻300m井简时，

21、开始研究采用降低泥浆中固体含量的低相对密度泥浆，取得一定效果。“ 七五”期间经国家重点科技项目攻关，技术上又有很大的发展，通过改进泥浆处理配方和工艺流程，地面造浆量减少了20，同时研究废浆处理的新技术，先后研制成功了GP-1型造粒机和GTl800TX型固液分离机，结合泥浆的具体特点，优选絮凝剂与配方，采用一级快速二级慢速的分级絮凝工艺，大规模处理废浆的工艺体系得以实现。经工程应用证明，这变技术的泥浆处理能力大，泥浆性能调控方便，是一变比较完善的废浆处理方法。,44,参考文献：杨爱东，邹淑平.巨野煤田郭屯矿井钻井法凿井技术研究.中国矿业.2003年.第12卷第6期： 5153王志永, 张敬恩,

22、袁德铸.钻井法施工深厚粘土层及硬岩井筒.建井技术. 2002 年12月.第23 卷第6期：45周真云. 钻井法凿井井壁预制质量控制.建井技术. 2004年2月. 第25卷第5期：79, 冻结法1862年英国南威尔士在建筑工程基础施工中，首先采用人工制冷方法加固土壤；1883年德国工程师波茨舒用冻结法开凿了深度103m的井筒，获得了冻结法凿井技术专利。前苏联1928年开始采用冻结法，至1990年共开凿井筒400多个。,我国于1955年在开滦林西风井首次采用冻结法施工第一个井筒（直径5.0m，深度105m），揭开了我国在表土不稳定含水地层建设井筒的序幕。我国冻结法凿井至今以建成井筒400多个，其中

23、包括一批深300m以上和若干深400m以上的深大井筒，累计冻结延米长近7万m。包括80年代最大冻深415m的潘三东风井，河南陈四楼副井冻结深度435m，山东金桥煤矿冻结井穿过的表土层达378.3m，山东济宁3#井副井冻结深度395m，成井直径8m，内蒙古榆树林子矿斜井冻结斜长114.5m，宁夏王洼矿最大斜井深度88m，这些工程代表了我国当今冻结法凿井的技术水平，目前我国已成为世界上冻结法应用最广的国家之一。,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

24、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

25、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 圈径：比井筒直径大1.0m3.0m 间距：1.0m1.3m 直径：200mm250mm（开孔1020m直径要大2040mm） 深度：比冻结深度大5m10m，控制偏斜值0.51.0m,50,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： 34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

26、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3050m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,-20 -35,-10 -15,0.155MPa液态-25-35,蒸汽氨80 1200.81.2MPa,汽态氨,积极冻结期间冻结器进出口温度相差37，消极期间相差13。,0.81.2MPa 液态氨2025,3. 冻结原理： 盐水循环；氨循环；冷却水循环1氨压缩机 2氨油分离汽 4冷凝器 6调节阀 7蒸发汽 8盐水泵 12冷却水泵,4. 掘进： 开挖时间确定：

27、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10kg）短循环,5. 支护：随掘随砌钢筋混凝土外壁 自下而上一次砌混凝土内壁 冻结段采用金属井架、凿井提升机提升、人工风镐掘进、钢筋混凝土双层井壁的支护方法或外壁有防冻缓冲层、内外壁之间敷设有塑料板夹层的复合井壁。,6. 收尾工作 包括：回收氨、盐水、拆除冻结站设备、盐水管路、拔冻结管、充填冻结管等工作。通常，盐水可回收70左右，浅井可回收冻结管7090，深井一般不回收冻结管，但均应做充填处理。,陈四楼矿主副井均采用短段掘砌混合作业施工，视冻土发展情况确定段高和循环作业时间。粘土层实行日循环进尺2.2m，砂

28、及砂质粘土实行了小班一循环，井帮暴露时间2430h和相应位移不超过50mm。 主井1990年7月26日正式开工，段高2.33.5m。1991年5月 15日施工到415m，然后打0.5m厚的混凝土止水垫，5月27日开始套内壁至7月23日结束。 副井1991年2月20日正式开挖，段高2.53.7m，1991年1月28日（历时54天，日均7.7m）套完427m内壁。,57,58,由中煤五建公司、中煤三建公司及特殊工程公司施工完成的冻结深度已突破原全国记录，达488米。正在建设施工的山东巨野矿区，第三系地层深达500米，冻结深度达650米，三圈冻结孔，冻结壁厚达12米，大钻机钻深达582米，均为国际领

29、先水平。,59,参考文献：张强,李志清.城郊矿主、副井筒冻结孔施工技术.建井技术. 2001 年10月.第22 卷第5 期： 2123黄跃东,邓洪义,何东春.深厚表土层井筒冻结段施工技术.建井技术. 2004 年2月.第25 卷第1 期： 4447杨云祥等.济西矿副井井筒深冻结孔施工技术.建井技术. 2002 年12月.第23 卷第6 期： 1819刘清华, 李功洲等. 梁北矿东风井冻结法施工管理模式与“三大控制” .建井技术. 2001年2月.第22 卷第1 期：45,验收规范第3.1.2条 立井井筒施工，当通过涌水量大于10m3/h 的含水岩层时，应采取注浆堵水等治水措施。 立井井筒涌水量

30、的大小直接影响到凿井工期、成本、工程质量、施工安全和机械效率的发挥。我国70年代施工的井筒表明，涌水量每增加 10m3/h，平均月进度下降 20，成本提高27.5。 我国自1955年在新汉矿区张庄立井施工采用工作面预注浆取得成功后，我国井筒注浆的最大深度已达1105m。 此外，应用注浆技术在处理开滦范各庄矿特大透水事故中，堵住了2053m3/h的特大涌水，使矿井很快恢复了生产。,（四） 注浆法,规程第三十一条 （二）注浆段长度必须大于注浆的含水岩层的厚度，并深入不透水岩层或硬岩层510m。井底的设计位置在注浆的含水岩层内时，注浆深度必须大于井深10m。（四）注浆前，必须进行注浆泵和输送管路系统

31、的耐压试验。试验压力必须达到最大注浆压力的1.5倍，试验时间不得小于15min，无异常情况后，方可使用。,1. 地面预注浆,施工工艺：注浆孔施工 安装注浆设备 压水试验、测定岩层的吸水率 配制浆液 注浆施工及效果检查 井筒掘砌,条件：第3.5.1条 距地表小于700m的含水岩层，其层数多、层间距又不大时，宜采用地面预注浆法施工。施工：建井准备期，一次注全深/ 分段注浆注浆孔的布置：孔径（89108),第3.5.3条 预注浆孔的数量宜为36个，可布置在井筒内或距井筒外径1.5m的圆周上。第3.5.4条 注浆孔的深度，应超过所注含水层底板以下10m。当井筒底部位于含水层中，终孔的深度应超过井筒底部

32、10m。,63,注浆孔,止浆塞,混合器,搅拌机,放浆阀,水玻璃,水玻璃注浆泵,水泥注浆泵,液力变矩器,输浆管,流量计,信号线,钻塔,环形道,注浆孔位,注浆管,双液注浆工艺图,地面预注浆工期,2. 工作面预注浆 条件：第3.5.11条 井筒穿过的基岩含水层赋存较深，或含水层间距较大，中间有良好隔水层，宜采用工作面注浆法施工。 需23个月左右，占用井筒工期,第3.5.12条 工作面预注浆的段高，宜为3050m，可采用下行式注浆，或孔内下止浆垫，一次或多次注完全部含水层。工作面预注浆的钻孔数，宜为812个，钻孔应沿井筒周边布置，并应与岩层节理、裂隙相交。,施工：工作面构筑混凝土至水垫钻孔注浆封堵注浆

33、孔,3. 壁后注浆条件：井筒完工后，渗水量6m3/h或有集中出水孔，出水量6m3/h施工钻孔注浆封堵注浆孔,规程第三十二条 立井井筒漏水量每小时超过6m3或漏水中含砂，采用井壁注浆堵水时，必须编制施工组织设计并遵守下列规定：（二）井筒在流砂层部位时，注浆孔深度必须小于井壁厚度200mm。井筒采用双层井壁支护时，注浆孔应穿过内壁进入外壁100mm。当井壁破裂必须采用破壁注浆时，必须制定专门措施。（五）井上、下都必须有可靠的通信设施，升降注浆作业吊盘或工作盘时，必须得到值班人员的允许。（六）井筒内进行钻孔注浆作业时，井底不得有人。注浆中必须观察井壁，发现问题必须停止作业，及时处理。,69,参考文献

34、：王松青,王厚良.新河煤矿主立井工作面预注浆施工技术.建井技术. 2003 年12月.第24 卷第6 期： 45岳国梁, 李增田. 立井井筒后注浆施工技术.煤炭技术. 2003 年3月.第22 卷第3 期：7273李凤君,许华春,刘同海.立井井筒工作面预留岩帽短段注浆掘砌施工技术. 建井技术. 2002 年10月.第23 卷第5期：1316,70,第四节 立井基岩段的施工,井筒平面布置图 1一矸石吊桶；2一矸石吊桶；3一吊泵；4一铁风筒；5一胶质风筒；6一压风管；7一喷浆管；8一供水管；9一安全梯；10一放炮电缆；11一照明电缆；12一信号电缆；13一动力电缆；14一通迅电缆；15一转水管；

35、16一环型轨道式抓岩机；17一刃角模板悬吊点；18一吊盘悬吊点；19一伞型钻架悬吊点,主提升机,铁风筒绞车,副提升机,吊泵绞车,安全梯绞车,副提稳绳绞车,主提稳绳绞车,伞钻绞车,东滩矿副井提绞设备东西侧平剖面图,一作业方式及施工组织 国外现状 在50年代中期国外已出现立井混合作业施工法，6070年代这种方法及凿井机械化配套技术得到大力发展，目前已趋于成熟和完善，显示其优越性和潜力。据统计，前苏联、波兰等国家混合作业法比例已达90，德国为100，捷克、日本和加拿大等国家也已大量采用混合作业法施工，只有南非还有部分井筒采用手抱钻打眼，多层吊盘平行作业方式施工。在国外，混合作业法施工普遍采用深孔爆破

36、一掘一砌正规循环的作业方式，循环进尺34.5m，平均月成井速度5060m。,1. 掘砌单行作业 临时支护 掘、砌两大作业在同一井段在时间上顺序进行。即先自上而下掘凿井筒，达到规定的井段高度时，便由下而上完成永久井壁的砌筑。当该段井壁筑成后，再转向下一井段施工，先掘进后砌壁。 我国最早广泛使用的施工方式是单行作业方式。7080年代初，由于临时支护改井圈背板为锚喷或锚网喷，掘砌段高一般为3060 m,最大为100 m，大大缩短了掘砌作业的工序转换时间，提高了施工速度。这种作业方式之所以最先、最广泛地被施工单位所采用，主要在于井筒内凿井装备简单，井内只需配置一个双层工作吊盘，便可兼顾掘、砌两大作业。

37、在50年代，江苏省徐州权台煤矿主井，曾采用这种作业方式，月成井160.92m，为当时全国最高的纪录。,（1）长段单行作业 我国采用长段单形作业方式时的施工段高一般为3060m，个别采用喷混凝土作临时支护的井筒，施工段高有的加大到100m。 （2）短段掘、砌单行作业 短段掘、砌单行作业则是在24m（与模板高度一致）较小的段高内，掘进后，即进行永久支护，不用临时支护。为便于施工，爆破后，矸石暂不全部清除。砌壁时，立模、稳模和浇灌混凝土工作都在浮矸石上进行,2. 掘砌平行作业,（1）长段平行作业 在井筒相邻的两个井段、井筒的不同深度处，掘、砌两大作业平行进行，砌壁占用掘砌循环工时由3540降低到15

38、20，从而可有效地加快井筒的成井速度。施工的组织工作和安全作业复杂化。 沈阳红阳煤矿二号井主井，深度为653.4m，净直径为6.0m；砌壁所用的模板为装配式固定金属模板；掘、砌作业的交替段高为3040m。曾获得连续3个月，月均成井超百米的速度，最高达134.3m。,（2）短段掘、砌平行作业， 掘进工作在掩护筒（或锚喷临时支护）保护下进行。砌壁是在多层吊盘上，自上而下逐段浇灌混凝土，每浇灌完一段井壁，即将砌壁托盘下放到下一水平，把模板打开，并稳放到已安好的砌壁托盘上，然后进行下一段的混凝土浇灌工作。 贵州水城老鹰山矿在副井施工中，采用短段掘砌平行作业，连续创造出了掘砌月成井94.17m和105.

39、46m的好成绩。, 掘砌混合作业 在矸石上立模并浇灌混凝土，当混凝土浇注高度达1m左右后，即可实施装矸与砌壁同时作业。 这种作业方式的特点是需采用较高的整体模板（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。,80,打眼,

40、放炮,第一次出矸,81,砌壁,第二次出矸,清底,82,参考文献：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,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3040m，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 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,