【文章內(nèi)容簡介】 院 王猛 13841875800 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(shí)應(yīng)同時(shí)考慮。它們的確定主要取決于地質(zhì)條件扣施工方法，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。 2023/3/24 36 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 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(gè)封閉堅(jiān)固的凍結(jié)圈 (圖 1220)，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(jì)深度后，進(jìn)行拔凍結(jié)管和充填，最后解凍。 2023/3/24 37 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 1）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 ～ ，孔徑為 200～ 250㎜ ，孔深應(yīng)比凍結(jié)深度大 5～ 10m。 我國常用紅 500型、紅旗油壓 650型和 TXBA型旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)鉆凍結(jié)孔，對(duì)鉆孔的要求是，終孔直徑要比凍結(jié)管管箍外徑大 10～ 25㎜ ，鉆孔偏斜率應(yīng)小于 5%。 2023/3/24 38 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2)凍結(jié) (1)制冷過程 整個(gè)制冷過程包括三個(gè)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 1221所示。 80~120 16~20 25~35 2023/3/24 39 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 (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(shí)，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)。 2023/3/24 40 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 (3)凍結(jié)段井筒掘砌 采用凍結(jié)法施工，井筒的開挖時(shí)間要選擇適時(shí)，即當(dāng)凍結(jié)壁已形成而又尚末凍至井筒范圍以內(nèi)時(shí)最為理想，此時(shí)，既有利于掘進(jìn)又不會(huì)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(gè)井筒被凍實(shí)，對(duì)于這種堅(jiān)硬的凍土也耍采用鉆眼爆破法進(jìn)行掘進(jìn)，有條件時(shí)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。 2023/3/24 41 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 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 1222所示。 2023/3/24 42 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2)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(gè)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 懸浮下沉井壁的施工如圖， 1223所示。 2023/3/24 43 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 3．沉井法 沉井法，就是在設(shè)計(jì)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(shí)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 1224所示。 2023/3/24 44 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2023/3/24 45 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 沉井時(shí)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(shí)，一般都采用壓氣排渣。壓氣排渣設(shè)備的工作原理如同 1225所示。 沉井下沉到設(shè)計(jì)深度后，如果沉井的偏斜在允許范圍內(nèi)，應(yīng)及時(shí)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。 2023/3/24 46 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 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)，近幾年已開始使用傘形鉆架 (圖 1226)。 2023/3/24 47 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2023/3/24 48 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ㈡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。 起爆器材通常采用國產(chǎn) 8號(hào)秒延期電雷管，毫秒延期電雷管和導(dǎo)爆管索。放炮電源多采用交流電源，但電壓不得超過 380伏。 在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的井筒內(nèi)，必須采用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)電雷管。使用毫秒延期電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得超過 130毫秒。 2023/3/24 49 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2．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(dòng) 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（ ～ ）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。 確定炸約消耗量的方法，可采用工程類比法或是根據(jù)《 礦山井巷工程預(yù)算定額 》 選取，立井井筒基巖施工炸 藥和雷管消耗量定額如 表 126所示。 2023/3/24 50 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 表 126 立井基巖施工炸藥和雷管消耗量定額 10m 2023/3/24 51 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ⑶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/M M為周邊眼密集系數(shù)一般為～ ； 輔助眼圈距和輔助眼間距 ，一般為 ～ ，掏槽眼圈徑和眼距，可由掏槽方式和巖石性質(zhì)決定 。 圖 1227為萬年風(fēng)井炮眼布置，主要爆破參數(shù)如表 127。 2023/3/24 52 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 2023/3/24 53 第 頁 資環(huán)學(xué)院 王猛 13841875800 ⑷ 采用光面爆破時(shí)，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偶合緩沖間隔裝藥結(jié)構(gòu)。