【正文】 容量萬cal/h1038 施工方法簡述 采用短段掘砌的方式， 壁座位置的選擇與設(shè)計(jì)壁座的主要作用除了承托上段井壁的部分或者全部重力外，還可用于懸掛向下掘進(jìn)段的臨時(shí)支架，封堵砌筑段的涌水，防止下部井壁圍巖片幫垮落時(shí)向上擴(kuò)展。壁座應(yīng)該設(shè)在穩(wěn)定性較好、涌水量較小的巖層中，避開破碎帶和斷層，將壁座設(shè)置在最大凍結(jié)深度以上5m，即255m處，這樣可使壁座真正承受井筒重力，同時(shí)可以減少凍結(jié)段的深度，減少材料，省工。該基巖底部硬度較小，凍結(jié)段外壁的厚度較大，故采用雙錐形壁座。目前壁座的尺寸多按照經(jīng)驗(yàn)選取，根據(jù)巖層的實(shí)際情況，，角取為40176。，角取為30176。如下圖：本設(shè)計(jì)方案采用內(nèi)、外層井壁分開的受力假定。使用雙層現(xiàn)澆鋼筋混凝土井壁，分兩次砌筑，外層井壁隨著掘進(jìn)施工自地面向下分段砌筑，直至基巖；內(nèi)層井壁是在砌筑好基巖大壁座后用滑動(dòng)模板自下而上連續(xù)砌筑，直至地面。，內(nèi)壁厚0. 55m。 表土段施工設(shè)備選擇 風(fēng)井凍結(jié)段上部大多為表土，主要巖性是礫石、砂土、沖積層、粉砂質(zhì)黃土、亞粘土、粘土質(zhì)黃土、鈣質(zhì)結(jié)核層等土質(zhì)，～，～。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)以及該地層性質(zhì)，可知，凍結(jié)段可以采用抓巖機(jī)和風(fēng)鎬兩種挖掘方式。表土段的巖石的普氏系數(shù)和松散系數(shù)較小，可直接采用抓巖機(jī)進(jìn)行開挖，而下部巖石普氏系數(shù)和松散系數(shù)相對較大，所以采用風(fēng)鎬開挖。風(fēng)井工作空間狹小，采用尺寸較小的G17型風(fēng)鎬，其技術(shù)特征如下G17型風(fēng)鎬的技術(shù)特征型號(hào)使用氣壓㎡耗氣量m179。/min氣錘沖擊功沖擊頻率次/min風(fēng)管內(nèi)徑外形尺寸重量kg直徑mm行程mm重量kg長mm寬mmG175140135130016445156B. 抓巖機(jī)抓巖機(jī)選用HZ－6型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)。HZ－6型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)主要技術(shù)特征如圖所示。HZ－6型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)主要技術(shù)特征類型類型抓斗容積 m179。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)/min)3～4技術(shù)生產(chǎn)率m179。/h50回轉(zhuǎn)角度(度)360抓斗重量kg2333風(fēng)馬達(dá)功率(馬力)片數(shù)8進(jìn)氣管直徑(英寸)1閉合直徑mm1600變幅機(jī)構(gòu)變幅平均速度m/s張開直徑mm2130吊盤固定裝置手動(dòng)千斤頂(個(gè))2進(jìn)氣管直徑(英寸)液壓千斤頂(個(gè))2提升機(jī)構(gòu)提升能力kg3500㎡160～170提升速度m/s～外形尺寸長(不包括臂桿及推力油缸)mm1170滾筒容繩量m60寬mm1400鋼絲繩直徑mm15高在吊盤上方mm1675提升機(jī)馬達(dá)功率(馬力)25在吊盤下方mm4860㎡5～7機(jī)器重量kg8077壓風(fēng)消耗量m179。/min24適用井筒直徑m5～7 基巖掘砌施工 基巖段施工方案主井施工方式的選擇，對井筒上下所需鑿井設(shè)備的數(shù)量、勞動(dòng)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(shí)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(shí)，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(shí)，應(yīng)綜合分析以下方面因素：1) 穿過巖層的性質(zhì)及涌水量的大小；2) 可能井筒基巖段直徑和深度； 3) 井筒采用的施工工藝及技術(shù)裝備條件；4) 施工隊(duì)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(shí)，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)，上下立體交叉同時(shí)進(jìn)行掘砌作業(yè)。空間、時(shí)間利用率高，成井速度快。但井上下人數(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(shí)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。短段單行作業(yè)除具有單行作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)外，又具有適用面廣、降低成本、改善作業(yè)條件、施工比較安全等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合本礦井實(shí)際情況，本礦井采用該種作業(yè)方式。 基巖掘砌施工方法及設(shè)備(1). 鉆眼爆破作業(yè)1．鉆眼方法及機(jī)具 在整個(gè)鉆眼爆破工作中，鉆眼所占工時(shí)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。本工程的井筒斷面大，鉆掘的炮眼數(shù)量多，要求鉆眼設(shè)備能一次鉆多個(gè)炮眼，且有較快的鉆眼速度。又因?yàn)楸竟こ虒儆诹⒕┕ぃ瑐沣@能充分發(fā)揮其能力。，且炮眼深度為4m，故綜合各方面因素最終選用FJD9型傘鉆2 .爆破工作為保證井筒開挖質(zhì)量，又能加快施工工期，故采用全斷面光面爆破施工方案，3 基巖段爆破參數(shù)確定a. 確定炮眼數(shù)N 開挖斷面： ＝單位炸藥消耗量 ： 基巖普式系數(shù)為4～6,，單位炸藥消耗量查表得 ＝179。，所以 在此N取127。b. 每循環(huán)炮眼深度本工程的月掘進(jìn)循環(huán)計(jì)劃進(jìn)尺為100m，，則有 L=247。=實(shí)際取炮眼深度為4m。c. 炮眼直徑由于地下水以基巖裂隙水為主，水量較發(fā)育，因此，選用2號(hào)巖石乳化炸藥，長度為200mm。由于炮眼過小，不利于裝填藥卷，炮眼過大剛會(huì)降低爆破效果和鉆眼速度，故根據(jù)施工單位常用的鉆孔設(shè)備和選用的藥卷直徑，確定炮眼直徑為42mm。d. 炮眼間距和排距①.掏槽眼由于井筒的斷面較大，故選用復(fù)式直眼掏槽。共布置兩圈12個(gè)炮眼，、。其中外掏槽眼6個(gè)，；內(nèi)掏槽眼6個(gè)，空眼1個(gè)，眼深為2m。②. 周邊眼中硬巖光面爆破的間距一般在450～600mm，最小抵抗線為500～750mm，為提高光面爆破效果，將周邊眼間距取為400mm，最小抵抗線為600mm，周邊眼距井筒外壁200mm，故有在此選56個(gè)③.輔助眼為了減小鉆眼工作量，加快施工速度，輔助眼的間距適當(dāng)加大，共布置4圈58個(gè)炮眼。根據(jù)裝藥量計(jì)算式計(jì)算一個(gè)循環(huán)的總裝藥量:=4=將以上炸藥量換算為2號(hào)乳化炸藥裝藥量，①. 按裝滿系數(shù)計(jì)算單孔裝藥量及總裝藥量查表可得，。為了保證光面爆破的效果。單個(gè)炮眼的裝藥量、裝藥卷數(shù)與裝藥系數(shù)、炮眼深度和單個(gè)藥卷的長度及質(zhì)量有關(guān)，計(jì)算如下6個(gè)內(nèi)掏槽眼：單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝ 單孔裝藥量＝＝換算為2號(hào)巖石乳化炸藥： 單孔裝藥量＝＝ 單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝實(shí)際選用6卷。6個(gè)外掏槽眼：單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝ 單孔裝藥量＝＝換算為2號(hào)巖石乳化炸藥： 單孔裝藥量＝＝ 單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝實(shí)際選用13卷。58個(gè)輔助眼： 單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝9卷 單孔裝藥量＝9＝換算為2號(hào)巖石乳化炸藥： 單孔裝藥量＝＝ 單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝。56個(gè)周邊眼：單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝7卷 單孔裝藥量＝7＝換算為2號(hào)巖石乳化炸藥： 單孔裝藥量＝＝ 單孔裝藥卷數(shù)＝247。＝實(shí)際選用8卷。根據(jù)以上計(jì)算確定每循環(huán)進(jìn)尺的總裝藥量：Q＝（66+136+56+588）＝4. 炮眼布置爆破過程中應(yīng)該準(zhǔn)確確認(rèn)井筒已進(jìn)入到基巖，在基巖中爆破應(yīng)完全按照毫秒爆破來進(jìn)行施工，煤層爆破和巖層爆破中的雷管段別及起爆順序?qū)⒂兴鶇^(qū)別。圖32，炮眼布置圖 表1. 巖層掘進(jìn)炮眼排列及裝藥量炮孔名 稱炮孔編號(hào)孔深/m孔數(shù)單孔裝藥卷數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg裝藥結(jié)構(gòu)雷管段別起爆順序空眼11掏槽眼2～766連續(xù)反向裝藥1I8～13613反向墊3卷藥3II輔助眼14～2958反向墊3卷藥5III30～487IV49～719V周邊眼72～127568空氣間隔分節(jié)裝藥13VII合計(jì)127127表2. 煤層掘進(jìn)炮眼排列及裝藥量炮孔名稱炮孔編號(hào)孔深/m孔數(shù)單孔裝藥卷數(shù)單孔裝藥量/kg總裝藥量/kg裝藥結(jié)構(gòu)雷管段別起爆順序空眼11掏槽眼2～766連續(xù)反向裝藥1I輔助眼8～13613反向墊 3卷藥14～2958反向墊3卷藥3II30～4849～7171～102周邊眼72～12756878空氣間隔分節(jié)裝藥5III合計(jì)127127 由于立井采用短段掘進(jìn)圍巖豎向受力穩(wěn)定性好，圍巖暴露時(shí)間短，可直接澆筑混凝土做永久支護(hù)，從而不需要臨時(shí)支護(hù)，節(jié)約了支護(hù)材料，立井段高4m。 井壁砌筑首先把模板下滑至工作面，由技術(shù)人員確定好井筒中心線再進(jìn)行模板找平，用布置在地面上的攪拌站把攪拌好的混凝土經(jīng)溜槽 漏斗套管－輸送管－緩沖器－活節(jié)灰管－導(dǎo)灰管－澆注窗口進(jìn)入模板內(nèi)，再用震搗器震動(dòng)密實(shí)，等下個(gè)段高做好即可落模。砌壁進(jìn)度為4個(gè)小時(shí)。模板懸吊方式為4根28鋼絲繩另一端繞在穩(wěn)車滾筒上，設(shè)備參數(shù)見表3 表3 砌筑設(shè)備的參數(shù)設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量備注 攪拌站HZL30 臺(tái) 1 溜灰管 159 趟 1采用耐磨型 分灰管 21912 條 2 采用活節(jié)管 模板 MJY 個(gè) 1模板高4米，風(fēng)動(dòng)高壓油泵驅(qū)動(dòng)千斤頂收滑。 震搗器 JC3020臺(tái) 5風(fēng) 動(dòng) 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(huì)影響施工速度、工程質(zhì)量和人員安全。采用兩套單鉤提升，主提為雙滾筒，以備臨時(shí)改絞用。這樣即可以滿足出矸和提傘型鉆架的共同需要。在非凍結(jié)段施工中，沿用凍結(jié)段所用的兩臺(tái)HZ－6型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)，抓巖能力為100m179。/h。提升機(jī)沿用凍結(jié)段所用的提升機(jī)，主提選用2JK－，除能提3 m179。,副提選用JK－10Pa不旋轉(zhuǎn)繩。（凍結(jié)段），吊盤距工作面的高度為22m，固定盤與下層吊盤的距離為10m。在施工過程中，提升能力分為兩段計(jì)算，即0～180m段和180～280m段。吊桶提升過程可以分為三個(gè)階段：第一階段為無穩(wěn)繩提升階段；第二階段為勻速通過工作盤階段；第三階段為有穩(wěn)繩提升階段。在第一階段，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，吊桶在通過無穩(wěn)繩階段時(shí)的運(yùn)行速度應(yīng)控制在一范圍內(nèi)(升降物料 v≦2m/s；升降人員 v≦1m/s)，故根據(jù)提升機(jī)能力和施工要求等實(shí)際情況，選用2m/s為最大通過速度。在第二階段，為使吊桶通過吊盤時(shí)不發(fā)生碰撞，吊桶提前減速為1m/s，勻速通過。在第三階段，吊桶先作加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)，最后減速為1m/s通過封口盤，然后再次勻速提升，最終在卸矸平臺(tái)處速度減為零。根據(jù)提升機(jī)能力和相關(guān)要求將2JK－，JK－。吊桶提升速度圖如下圖： – 180m 段吊桶提升能力 3 m179。配合2JK－～180m段的平均提升能力無穩(wěn)繩段加、減速運(yùn)行時(shí)間根據(jù)無穩(wěn)繩段吊桶提升的加、178。，以及提升機(jī)的實(shí)際能力， m/s178。， m/s178。； 無穩(wěn)繩段加、減速行程 ； 無穩(wěn)繩段勻速行程 無穩(wěn)繩段勻速運(yùn)行時(shí)間 吊桶勻速通過工作盤段的時(shí)間 沿穩(wěn)繩加、減速運(yùn)行時(shí)間根據(jù)無穩(wěn)繩段吊桶提升的加、178。，以及提升機(jī)的實(shí)際能力， m/ s， m/ s。 ； 沿穩(wěn)繩的加、減速行程 ； 沿穩(wěn)繩的平均勻速行程 沿穩(wěn)繩的勻速的時(shí)間 出封口盤后的減速時(shí)間出封口盤后的減速行程出封口盤后的勻速行程出封口盤后的勻速運(yùn)行時(shí)間提升一次的總循環(huán)時(shí)間單鉤吊桶在井上卸矸和井下摘掛鉤時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況取為75s，故 3 m179。配合2JK－～180m段的平均提升能力 式中：—吊桶