立井井筒施工工艺简介

立井井筒施工工艺简介一、立井井筒的结构煤矿立井井筒一般为圆形。井筒自上而下可分井颈、井身、井底三个部分。根据需要，在井筒的某个部位还设有壁座。1、井颈：井颈是指靠近地表，井壁需要加厚的一段井筒（用于承受井架提升的动荷载及周围建筑物的静荷载，其深度在矿山一般为15—20m。）2、井身：井身是井颈以下到罐笼出车水平（副井）或箕斗装载水平（主井）部分，是井筒的主要组成部分。3、井底：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（用于箕斗提运煤炭或矿石的井筒）的井底深度一般为35m—75m不等；副井（用于人员和部分下料、提升）的井底深度一般为10m左右；风井的井底深度一般为4—5m。二、立井施工的准备井筒正式掘进之前，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，同时进行井筒锁口施工，安装封口盘、固定盘和可升降吊盘。（一）立井井筒施工地面设备设施的布置1、凿井井架（施工用临时井架）井架是为提升和悬吊掘进设备而设立的，矿建施工现场常见的井架大都为亭式钢管井架。根据井架的高度、天轮平台尺寸及适用的井筒直径深度等条件，井架共有六个规格，其型号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、新Ⅳ和Ⅴ型，分别适用于井深200、400、800及1100m的井筒。随着井筒深度的加大及凿井机械化程度的提高（伞钻和迴转抓岩机的使用），Ⅳ型以下的凿井井架在煤矿已很少使用。井架由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和井架基础等组成（1）天轮房：安装检修天轮，保护天轮免受雨雪侵袭的作用。（2）天轮平台：安装天轮梁架设天轮用。（天轮又分工作轮和导向轮）。（3）主体架：主要承受天轮平台传递的荷载，并将荷载传递给井架基础。（4）卸矸台：用于翻卸矸石的工作平台，卸矸台下设矸石仓，矸石通过溜矸槽进入矸石仓后，用排矸设备（矿车或自卸汽车）运至排矸处（过去设有矸石山，现在已经很少用）。（5）扶梯：为了便于井架上下各平台之间的联系在井架内设置的轻便扶梯。（6）基础：用于安装固定井架用，混凝土结构，砼标号一般为C20以上，并在基础内预埋螺栓。2、地面提绞设备提胶设备布置包括：临时提升机（提升绞车）和凿井绞车（又称稳车）2个内容。（1）临时提升机的布置。临时提升机的性能、选型依据井筒直径、深度和井筒施工装备水平，通过严密计算后选型，临时提升机的位置应适应凿井和开巷两个施工阶段的需要，且不影响永久提升机房及箕斗井（主井）地面永久生产系统施工。提升机的位置，应使提升钢丝绳的弦长、绳偏角、出绳仰角三项技术参数值符合规定要求提升机技术参数规定值钢丝绳最大弦长m60超过60m钢丝绳振动跳槽钢丝绳最大偏角1°30′超过最大偏角钢丝绳磨损严重钢丝绳最小仰角（下绳）30°JK新系列提升机为15°（2）凿井绞车的布置凿井绞车的位置，首先应满足钢丝绳弦长、绳偏角和出绳仰角规定值，布置于井架四面，使井架受力均衡。凿井绞车技术参数规定值钢丝绳最大弦长m凿井绞车55钢丝绳最大偏角凿井绞车2°钢丝绳最小仰角（下绳）55型5T19°最大值为52°8T27°最大值为50°JZ系列无规定同侧凿井绞车应集中布置，以利管理，便于检修，要保证凿井绞车之间互不干扰，绞车钢丝绳之间以及与临近地面线路、运输工具之间的距离要符合安全规定。3、凿井工作盘（1）封口盘：俗称井盖，是设在井口地面上的工作平台，用作升降人员、设备、物料的工作平台，一般为钢木结构（工字钢、槽钢、方木、木板制作而成）。封口盘的梁格布置和各种设备、设施通过梁口的位置，都必须同井口上、井下凿井设备相对应。封口盘上提升孔上设井盖门，井盖门随提升吊筒出入井口而打开和闭合，开启和关闭由电动或气动绞车拉动，信号工统一控制。（2）固定盘：固定盘是设在井筒内临近井口的第二个工作平台，一般位于封口盘以下4—8m处。固定盘主要用来保护井下安全施工，同时还用作井筒测量和接长管路的工作平台，固定盘以梯子与地面相通，其结构与封口盘大致相同。（3）吊盘：吊盘是井筒内的工作平台，可以沿井筒上下升降，主要用于浇注井壁的工作平台，同时用来保护井下安全施工。在吊盘上有时还安装抓岩机的气动绞车或大抓斗的吊掛和操纵设备，在井筒掘砌完工后，往往还要利用吊盘安装井筒装备。吊盘的盘架一般用工字钢制作主梁，槽钢作圈梁，并根据凿井设备布置和荷载的需要，用不同型号的槽钢或工字钢作副梁，并留出各通过孔口。盘面铺设防滑网纹钢板。吊盘有双层或多层。当采用单行作业或混合作业时，一般采用双层吊盘，吊板层间距为4—6m；当采用平行作业时，可采用多层吊盘，多层吊盘层数一般为3—5层，为适应施工要求，中间各层往往做成能够上下移动的活动盘，其中主工作盘的层距也多为4—6m。多层盘沿周长设置扁形活页，用来遮挡吊盘与井壁之间的空隙，防止坠物。（4）稳绳盘：稳绳盘是用来拉紧稳绳的盘体。稳绳是提升吊桶上下运行的滑道，为减少吊桶横向摆动，需要给稳绳一定的张力而设。稳绳盘是井筒内第二个可移动盘体，随工作面的前进而下移，爆破时上提到一定的安全高度，是工作面的又一安全保护盘（有时上面还安装抓岩机的气动绞车）。稳绳盘位于吊盘之下，离掘进面10—20m。4、凿井设备的布置与吊掛凿井设备布置是一项比较复杂的技术工作，它要求在有限的井筒断面内，妥善地布置各种凿井设备。除了满足立井施工需要外，还要兼顾矿井建设各个阶段的施工需要。（1）吊桶布置：提升吊桶是全部凿井设备的核心，吊桶位置一经确定，提升机的方位，井架的位置就基本确定，井内其他设备也将围绕吊桶分别布置。（2）临时罐笼的布置：当立井井筒施工转入井底车场平巷施工后，为适应排矸及上下人员和物料的需要，一般要将吊桶改为临时罐笼，俗称“临时改绞”。通过吊桶悬吊点，作提升中心的平行线，作为临时罐笼的中心线来布置罐笼，可以减少临时改绞的工作量。（3）抓岩机的布置：抓岩机的位置要与吊桶的位置配合协调，保证工作面不出现抓岩死角，应满足以下几点要求：a每台抓岩机抓取的面积大致相等，且使吊盘不产生偏重；b布置一台抓岩机使用一个吊桶提升时，抓岩机的悬吊点应靠近井筒中心，吊桶中心则偏于井筒中心的另一侧；（长绳悬吊抓岩机既可地面悬吊，也可井内悬吊）；c布置两台抓岩机使用一个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点在井筒一条直径上，而与吊桶中心约呈等边三角形；d布置两台抓岩机使用两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中心连线相互垂直或近似垂直，抓岩机悬吊点，尽可能远离吊泵；e布置三台抓岩机使用两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中心连线平行，另一台抓岩机的悬吊点则居中，主要用作辅助集岩。（4）吊泵的布置：吊泵应靠近井帮布置（间隙＞300mm），且与吊桶对称布置与吊桶的外缘间隙要不小于500mm并避开抓岩机和环形钻架的轨道。（5）立井凿岩钻架的布置：为保证吊桶运行的安全，环形钻架与吊桶之间的距离要大于500mm，与井壁间之间的安全间隙要大于200mm。环形钻架用地面凿井绞车悬吊或吊盘上的气动绞车悬吊，悬吊点应不小于3个并均匀布置。伞形钻架是利用提升机大钩及吊桶提升孔口的空间起落的，一般吊桶孔口直径要比伞形钻架收拢后的最小直径大400mm。伞形钻架在井口吊运，一般利用安在井架一层平台下的滑车或单轨吊车。因此，在翻矸平台下须留有比伞钻高2.0m的吊运空间，其宽度不小于伞钻的最小收拢直径。（6）安全梯的布置：安全梯应靠近井壁悬吊与井壁之间的距离要小于500mm，通过孔口时，与孔口边缘的间隙不小于150mm，安全梯用专用绞车悬吊。（7）管路及电缆的布置管路（风筒、压风管、排水管、混凝土输送管）、缆线（照明、动力电缆、信号、通讯电缆、放炮电缆）及悬吊用钢丝绳的布置均不得妨碍提升、卸矸和封口盘上轨道运输线路的通行。以上各种设备及各种盘、管路、线缆的布置、悬吊均要经过计算，并附合安全规程的要求，这里就不再详细叙述，立井施工机械化作业线伞（环形）钻打眼（中深孔爆破）——抓岩机装岩——大吊桶（大绞车）提升——装配式钢模板——溜灰管输送混凝土——钻进支护平行作业立井井筒支护：表土段钢筋混凝土支护；风化带及基岩段钢筋混凝土支护、素混凝土支护，混凝土标号一般为C30,如果是冻结法施工的井筒，要采用高强度混凝土支护，混凝土标号可达到C50，且由于工作面井壁温度可达到-30°，混凝土中要加添早强剂。立井井筒的主要技术参数：1、井口标高2、井筒净直径3、井筒深度4、表土段深度5、基岩段深度6、支护形式：表土段；基岩段7、岩石硬度8、涌水量9、瓦斯等级10、机械化作业配套11、延米造价12、矿井规模