【正文】 件的礦井和礦區(qū)內(nèi)陳四樓、車集、城郊等礦井特殊鑿井施工都比較成功，值得借鑒。故主、副、風(fēng)井井筒表土段確定均采用凍結(jié)法施工。依據(jù)近期國內(nèi)多個應(yīng)用凍結(jié)法施工的礦井的井壁施工情況，同時根據(jù)區(qū)內(nèi)陳四樓、車集、城郊等礦井井筒施工經(jīng)驗，本礦主、副、風(fēng)井井筒凍結(jié)段井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計采用塑料夾層雙層鋼筋砼復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)形式。基巖段井壁采用單層素砼支護(hù)。主、副、風(fēng)井在表土段均變掘進(jìn)斷面，；，；，；。在每段結(jié)合部及井筒底部設(shè)可壓縮層，砼標(biāo)號C60～C70，深層表土段考慮內(nèi)外壁雙側(cè)配筋。考慮井筒較深，主、副、風(fēng)井基巖段素砼支護(hù)，支護(hù)厚度分別為450mm、500mm、450mm和450mm，砼標(biāo)號C40。與井筒相連的較大硐室可采用混凝土支護(hù)或鋼筋混凝土支護(hù)。 施工方法簡述《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定采用凍結(jié)法施工的立井井筒只有在水文孔冒水7天、水量正常，確認(rèn)凍結(jié)壁已交圈后，方可進(jìn)行試挖。因此要求開挖條件是：水文觀測孔的水位有規(guī)律的上升并冒水，測溫孔的溫度降至設(shè)計要求，證實含水層的凍結(jié)壁已經(jīng)全部交圈，淺部的凍結(jié)厚度和強(qiáng)度能抵抗預(yù)開挖深度的地壓，并能保證連續(xù)施工，地面井筒提升系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)及混凝土攪拌系統(tǒng)等準(zhǔn)備工作全部就緒。 (1) 作業(yè)方式采用短段掘砌單行作業(yè)方式。掘進(jìn)段高應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)深度、凍結(jié)壁厚度和平均溫度、巖層的性質(zhì)以及凍結(jié)管的偏斜，井幫穩(wěn)定性等因素綜合考慮確定：井筒試挖和正式開挖初期凍土未擴(kuò)入井幫時，掘進(jìn)段高控制在：~，~；當(dāng)凍土已擴(kuò)入井幫，井幫的穩(wěn)定性較好時，可加大段高，~，~。 (2) 凍土挖掘根據(jù)凍結(jié)壁距井幫的距離和井幫的穩(wěn)定情況應(yīng)采用不同的掘進(jìn)方式。當(dāng)凍結(jié)壁距井幫較遠(yuǎn)，井幫松軟，片幫嚴(yán)重時，采用短段分塊掘進(jìn)方式；當(dāng)凍結(jié)壁距井幫較近，井幫不穩(wěn)定時，宜采用短段臺階式掘進(jìn)，并挖超前小井集水；當(dāng)凍結(jié)壁已接近井幫時，可采用一次全斷面掘進(jìn)方式，但仍要挖超前小井；當(dāng)凍結(jié)辟已進(jìn)入井幫時，可超前一米先挖未凍土，再用風(fēng)動工具掘凍土；當(dāng)下部凍土已進(jìn)入井幫時，應(yīng)先抓取井筒中心處的未凍土，對凍土宜采用風(fēng)鎬、風(fēng)鏟破土，盡可能不放炮，對已凍實的礫石砂層以及用風(fēng)動機(jī)具挖掘困難的巖（土）層，可以采用淺眼少裝藥量的爆破法松動凍土，但應(yīng)編制爆破安全作業(yè)規(guī)程報上級批準(zhǔn)并嚴(yán)格確保不能損壞凍結(jié)管。砌壁施工采用底卸式吊桶送砼，吊盤分灰經(jīng)斜溜槽入模。外層井壁砌壁：外層井壁直接與凍結(jié)壁相接觸，且井壁較薄。為保證砼在降至零度前獲得足夠的強(qiáng)度，要求砼的入模溫度為15℃~20℃，加入適量的復(fù)合早強(qiáng)劑和減水劑等，提高砼的早晚期強(qiáng)度。內(nèi)層井壁施工：內(nèi)層井壁采用液壓滑模施工，自上而下澆筑砼，連續(xù)滑升（脫模），直至井口。 表土段施工工期的確定每月按27天計算，每天一循環(huán)，每循環(huán)凈進(jìn)尺3m，則月進(jìn)尺為81m。但考慮套內(nèi)壁的時間，按月進(jìn)尺70m計算。這樣，在表土段391m的情況下。 基巖段施工 基巖段施工方案立井施工方式的選擇，對井筒上下所需鑿井設(shè)備的數(shù)量、勞動力的多少等都有很大的影響，而且決定能否合理地利用立井井筒的有效作業(yè)時間和作業(yè)空間，充分發(fā)揮各種鑿井設(shè)備的潛力，因此，在組織立井快速施工時，施工方案的選擇具有特別重要的意義。由于各種施工方式都受多方面因素影響,都有一定的使用范圍和條件，所以選擇施工方案時，應(yīng)綜合分析以下方面因素：(1)井筒基巖段直徑和深度； （2）井筒穿過巖層的性質(zhì)及涌水量的大小； （3）可能采用的施工工藝及技術(shù)裝備條件； （4）施工隊伍的操作技術(shù)和施工管理水平。一般說來，井筒基巖段施工有三種方案： (1)掘砌單行作業(yè) 這種作業(yè)方式的最大優(yōu)點(diǎn)是工序單一，設(shè)備簡單，管理方便。當(dāng)井筒涌水量小于40m3/h時，任何工程地質(zhì)條件均可使用。(2)掘砌平行作業(yè) 這種作業(yè)方式是在有限的井筒空間內(nèi)，井上下人數(shù)多，安全工作要求高，施工管理較復(fù)雜，鑿井設(shè)備布置難度大。(3)混合作業(yè) 這種作業(yè)方式是為克服短段單行作業(yè)井壁接茬多，井壁整體性能差，而增大模板高度，砼澆灌量增加、澆灌時間過長等問題，在其基礎(chǔ)上派生出來的一種作業(yè)方式。其使用條件、某些施工特點(diǎn)與短段單行作業(yè)基本相同，只是施工管理要求較高。根據(jù)井檢孔地質(zhì)報告資料，主副井筒基巖段要穿過基巖風(fēng)化帶、KK5砂巖，主、副井筒預(yù)測涌水量分別為55m3/h和65m3/h，因此采用普通方式（鉆研爆破法）施工，并要有治水措施。工作面預(yù)注漿需要增加幾個月的工期，不利于礦井早日投產(chǎn)，而地面預(yù)注漿雖然費(fèi)用稍高但可以大大提高施工速度，故選用地面預(yù)注漿作為治水方案。短段單行作業(yè)不符合地質(zhì)條件，掘砌平行作業(yè)缺點(diǎn)突出，結(jié)合本礦井實際情況，本礦井采用混合作業(yè)的施工方式。 施工方法 (1) 鉆眼爆破作業(yè)1) 鉆眼方法及機(jī)具在整個鉆眼爆破工作中，鉆眼所占工時最長。因此，加快鉆眼速度，加大眼深，提高眼孔質(zhì)量，以及提高鉆眼的機(jī)械化程度對加快建設(shè)，縮短工期具有不可忽視的作用。結(jié)合薛湖礦井井筒條件，為了提高掘進(jìn)速度，加強(qiáng)施工機(jī)械化作業(yè)操作水平，選用FJD—9型傘型鉆架，YGZ—70型導(dǎo)軌式交頻鑿巖機(jī)，φ25mm4500mm六角中空釬桿；φ55mm“十”字型合金鉆頭打眼。2) 爆破工作井筒掘進(jìn)采用深孔、光面、光底直眼擠壓式爆破新技術(shù)。選用長330mm水膠炸藥；雷管為8毫秒延期長腳線電雷管，380V動力電源起爆。爆破設(shè)計如下：①打眼：采用直眼掏槽，打眼前按設(shè)計要求劃出井筒輪廓線，點(diǎn)出炮眼位置，采取定機(jī)、定位、定人、定眼分區(qū)作業(yè)。②裝藥：首先將炮眼內(nèi)殘渣用壓風(fēng)機(jī)吹凈，并檢查炮孔深度是否符合設(shè)計要求，然后按爆破設(shè)計要求裝填藥卷。裝藥結(jié)構(gòu)及起爆順序：采用反向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，自掏槽眼向外，逐圈起爆。③連線采用閉合大并聯(lián)方式，為保證爆破的可靠性，降低爆破網(wǎng)路電阻，四芯電纜并做兩芯用。經(jīng)檢查裝藥、連線無誤后，吊盤等設(shè)備提至安全高度，人升到地面進(jìn)行放炮。3) 裝巖與提升工作選用鑿井專用提升機(jī)和主提3m副提2m3吊桶各一個。抓巖機(jī)選用HZ6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，技術(shù)生產(chǎn)率為50m3/h。井口用座鉤式自動翻矸裝置。矸石吊桶提至卸矸臺后，通過翻矸裝置將矸石卸出，卸載后的矸石經(jīng)過溜矸槽直接落于地面矸石倉，再集中時間用裝載機(jī)和自卸汽車排運(yùn)。4) 井壁砌筑本礦采用了混合作業(yè)方式，取消了臨時支護(hù)。為便于機(jī)械化施工，加快砌壁速度，砌壁采用整體下放式金屬模板，模板由3臺穩(wěn)車懸吊，脫模裝置為油壓千斤頂?；炷翑嚢枵静贾迷诰诜扛浇?，攪拌好的混凝土經(jīng)由吊桶送到井下吊盤上的分灰系統(tǒng)，送入模板。采用滾班作業(yè)，每循環(huán)砌壁段高3m，砌壁月進(jìn)度取78m。 主井施工設(shè)備一覽表 序號配套設(shè)備名稱配套設(shè)備型號單位數(shù)量備注1鑿巖設(shè)備FJD9型臺12裝巖設(shè)備HZ6型臺13提升設(shè)備主提升機(jī)2JKZ3/臺1鑿井專用提升機(jī)、雙卷筒單鉤提升副提升機(jī)臺1吊桶，m324模板高3～個1液壓自動脫模備用一臺5通訊BKJ622臺26鑿井絞車JZ2系列臺0～15視具體施工條件懸吊方式不同，數(shù)量自定7井架新Ⅳ型架2 井筒基巖段掘進(jìn)進(jìn)度。 井筒掘進(jìn)進(jìn)度表 井筒表土段（月）基巖段（月）合計（月）主井11副井5611中央風(fēng)井 10 注：東風(fēng)井在初步投產(chǎn)后施工 施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng) 提升、壓風(fēng)、通風(fēng)、排水、掘砌吊盤、鑿井井架是立井施工的主要輔助工作，若處理不好，會影響施工速度、工程質(zhì)量和人員安全。 （1） 提升系統(tǒng)，采用主井、副井、中央風(fēng)井和東風(fēng)井四個立井開拓。，裝備一對12t立井多繩箕斗，擔(dān)負(fù)全礦井的提煤任務(wù)；，裝備一對1t礦車雙層四車多繩罐籠，一寬一窄，擔(dān)負(fù)全礦井提矸、下料、升降人員及下放大件和設(shè)備等輔助提升任務(wù)；，用于礦井回風(fēng)，兼作安全出口。根據(jù)本礦井的井筒深度及建設(shè)規(guī)模，主、副井應(yīng)采用多繩摩擦輪式提升系統(tǒng)。多繩提升系統(tǒng)有井塔式和落地式兩種布置形式，塔式提升與落地式提升相比具有布置緊湊、占地面積小、設(shè)備質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)；但存在抗震性能差、建井期占用井口時間長、輔助設(shè)施多、土建費(fèi)用高的缺點(diǎn)。落地式提升機(jī)雖然占地面積比塔式提升機(jī)大，但克服了塔式提升所存在的缺點(diǎn)，具有設(shè)備安裝方便，井架施工占用井口時間短的優(yōu)越性?？傮w來說，這兩種提升系統(tǒng)在技術(shù)上均是安全可靠的，落地式造價雖比井塔式略高，但在施工進(jìn)度方面，落地式優(yōu)于塔式，能加快整個礦井的建設(shè)速度，使礦井早出煤，早見效益。因此，設(shè)計確定本礦井主、副井提升系統(tǒng)均采用落地式布置，主、4(Ⅲ)E型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)。采用兩套雙鉤提升。這樣即可同時滿足出矸和提傘型鉆架的共同需要。 鑿井用穩(wěn)車和鋼絲繩一覽表序號名 稱規(guī) 格鋼 絲 繩提 升 機(jī) 或 鑿 井 絞 車備 注型 號根型 號卷筒中心臺數(shù)電機(jī)功率1主提箕斗12t36ZAB6V37S+FC157044(Ⅲ)E11800無配重2副提罐籠1t36ZAB6V37S+FC157044(Ⅲ)E11100配重9640kg3主提穩(wěn)繩P16327NAT8491370214副提穩(wěn)繩P16327NAT8491370215吊泵80DGL501061940155Ⅰ22JZ16/800155配2臺1臺備用6吊盤5層61937170Ⅰ22JZ225/8002757壓風(fēng)管,供水管φ15961940155Ⅰ22JZ16/8001558風(fēng)筒玻璃鋼φ60061931155Ⅰ22JZ16/8001559安全梯5段50060018723155Ⅰ1JZA25/100012210抓巖機(jī)HZ618737170特1JZ2T10/70014511模板金屬活動下行模板61923155Ⅰ3JZ10/80034512電纜放炮電纜一趟187Ⅰ1JZA5/1000122，直徑Dt=3500mm。上天輪中心高+，下天輪中心高+；，直徑Dt=3500mm。上天輪中心高+，下天輪中心高+26m。 (2) 通風(fēng)鑿井期間通風(fēng)常有抽出式和壓入式兩種。對于深井，常采用抽出式為主的通風(fēng)方式，以增大通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓，使風(fēng)流不因自然風(fēng)流的影響而造成反向通風(fēng)。因此，本礦井采用抽出式通風(fēng)，選用一趟φ600膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)機(jī)選用2BKJ系列No6/30型對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)2臺。 (3)排水 井筒施工期間的排水量很小，采用吊桶排水即可滿足要求；井底車場施工時，主井已經(jīng)經(jīng)過臨時改絞，采用臥泵排水。 (4) 壓風(fēng)選用1臺5L40/8型空壓機(jī)和1臺4L20/8壓風(fēng)，另準(zhǔn)備一臺5L40/8型空壓機(jī)備用，檢修配TDK99/27型同步電機(jī)，井筒敷設(shè)φ15910mm無縫鋼管作為風(fēng)管。 井筒安裝 井筒安裝作業(yè)方式井筒安裝有分次安裝和一次安裝兩種方式。井筒裝備的分次安裝是指先從井口向下安裝全部罐道梁、梯子間、平臺、梯子和管路電纜卡子等。再由下向上在吊架（吊籠）上安裝罐道，最后由井底向上安裝管路。這種作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)是：每次安裝內(nèi)容單一，工作組織簡單，能適應(yīng)各種罐道梁層格布置形式。缺點(diǎn)是：安裝分三次進(jìn)行，每次都需改裝安裝設(shè)施，工序重復(fù)，施工時間長。井筒裝備的一次安裝是在吊盤上自下向上，將全部井筒裝備一次安裝完畢。與分次安裝相比，一次安裝簡化了工序，安裝速度大大提高，從而縮短了建井工期。但這種安裝方式施工組織復(fù)雜，所需設(shè)備較多。結(jié)合薛湖礦實際井筒裝備情況和施工隊伍的技術(shù)水平，為加快施工速度，提高工效，本礦井主副風(fēng)井均采用一次安裝作業(yè)方式。在施工中可通過合理布置設(shè)備、加強(qiáng)組織管理來克服一次安裝的不足之處。 主要設(shè)備和設(shè)施主副井一次安裝采用五層吊盤：第一層用于模具找正、固定，打錨桿眼和測孔；第二層用于安裝罐道梁錨桿，并進(jìn)行拉力試驗，安裝托架、罐道梁和電纜架；第三層用于安裝梯子間；第四、五層用于安裝罐道。待本工序施工到底后，將一、二盤進(jìn)行小改裝后，再由下而上安裝排水、壓風(fēng)、灑水管路及敷設(shè)電纜。吊盤間距4m，層間有行人梯，四周設(shè)有安全欄桿。風(fēng)井所需安裝的設(shè)備較少，故采用二層盤即可。 井筒安裝工期根據(jù)以往施工經(jīng)驗，主井安裝工期為4個月，副井安裝工期為6個月，風(fēng)井安裝工期為1個月。3 井筒過渡期與井底車場施工組織 井巷過渡期施工組織當(dāng)井筒掘進(jìn)到底后，為了及時轉(zhuǎn)入井底車場及主要巷道的施工，必須對井筒上下掘進(jìn)井筒所用的設(shè)備和施工組織加以改組，以適應(yīng)巷道施工的需要。為此，往往需要占用一段時間，這段由井筒施工轉(zhuǎn)入井底車場平巷施工的時期稱為井巷過渡期。其主要內(nèi)容有：主副井短路貫通；進(jìn)行服務(wù)于井底車場用的提升、通風(fēng)、排水和壓風(fēng)設(shè)備的改裝；井下運(yùn)輸、供水及供電系統(tǒng)的建立；勞動組織的交換等。 井筒毗連硐室施工 （1）副井馬頭門施工副井馬頭門是直接與副井井筒相連的主要硐室。它的施工必須考慮與井筒施工的關(guān)系和對鑿井設(shè)備的利用。馬頭門的施工一般安排在鑿井階段進(jìn)行。本礦井副井馬頭門位于二2煤層以下約10m，巖層為細(xì)粒砂巖，比較穩(wěn)定。副井罐籠為雙層四車式罐籠，在井底車場水平進(jìn)出車和上下人員，故選用雙面斜定式馬頭門。為了滿足罐籠的吊放，馬頭門高度定