【正文】 預(yù)制，強度容易保證。但是根據(jù)我國目前的鉆井法施工技術(shù)狀況，鉆井法垂直精度不高，而主副井井筒內(nèi)有提升設(shè)備，不允許井筒產(chǎn)生偏斜，故擬不采用鉆井法施工。本礦井北一風(fēng)井可采用鉆井法施工。2. 沉井法沉井法施工技術(shù)在我國已日趨完善，它具有施工工藝簡單、施工設(shè)備少、造價比較低等優(yōu)點。但是它和鉆井法一樣，精度不容易控制，故在此不采用。3. 凍結(jié)法根據(jù)我國特殊鑿井技術(shù)的現(xiàn)狀，凍結(jié)法是一種技術(shù)相當成熟的施工方法。采用凍結(jié)法施工安全性高，施工工期短，費用低。因此，本井筒決定采用凍結(jié)法施工。主副井凍結(jié)參數(shù)見下表：表 22 主副井筒凍結(jié)施工參數(shù)表序號 項 目 單位 主井 副井 備注1 凍結(jié)深度/差異凍結(jié)深度 m 390/335 400/3402 防片幫孔深度 m 220 2203 控制層井壁溫度 ℃ 10 10砂層 m 凍結(jié)壁厚度粘土層 m 5 主凍結(jié)孔圈徑 m 6 防片幫孔圈徑 m 沖積層 m 主凍結(jié)孔控制孔間距 基巖 m 8 測溫孔個數(shù)/深度 個 /m 2/390 1/290 2/400 1/2909 水文孔個數(shù)/深度 個 /m 1/245 1/36 1/260 1/86主凍結(jié)管 mm φ1407 φ140710 凍結(jié)管規(guī)格 防片幫凍結(jié)管 mm φ1275 φ1275151 井筒需冷量 MJ/h 凍結(jié)站最大需冷量中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 34 12 總裝機容量 MJ/h 13 實際制冷能力 MJ/h 施工方法簡述1. 作業(yè)方式采用短段掘砌單行作業(yè)方式。掘進段高應(yīng)根據(jù)掘進深度、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入井幫時，掘進段高控制在：粘土及砂質(zhì)粘土 ~，砂層及礫石層 ~；當凍土已擴入井幫，井幫的穩(wěn)定性較好時，可加大段高，一般砂土與粘土層小于 ，鋁質(zhì)粘土~，砂 ~。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)采用不同的掘進方式。當凍結(jié)壁距井幫較遠，井幫松軟，片幫嚴重時，采用短段分塊掘進方式；當凍結(jié)壁距井幫較近，井幫不穩(wěn)定時，宜采用短段臺階式掘進，并挖超前小井集水；當凍結(jié)壁已接近井幫時，可采用一次全斷面掘進方式，但仍要挖超前小井；當凍結(jié)辟已進入井幫時，可超前一米先挖未凍土，再用風(fēng)動工具掘凍土；當下部凍土已進入井幫時，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)程報上級批準并嚴格確保不能損壞凍結(jié)管。3. 砌壁施工主井井筒施工所用設(shè)備見表 23。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度，要求砼的入模溫度為 15℃~20℃，加入適量的復(fù)合早強劑和減水劑等，提高砼的早晚期強度。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 30 天計算，每天一循環(huán)，每循環(huán)凈進尺 2m，則月進尺為60m。但考慮套內(nèi)壁的時間，按月進尺 40m 計算。這樣，在表土段 393m 的情況下，主井表土段施工工期為 10 個月。中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 35 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?。?) 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)點是工序單一，設(shè)備簡單，管理方便。當井筒涌水量小于 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)， 上下立體交叉同時進行掘砌作業(yè)?？臻g、時間利用率高，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。結(jié)合本礦井實際情況，本礦井采用該種作業(yè)方式。根據(jù)井筒檢查孔提供的資料，基巖段砂巖裂隙承壓含水層涌水量分別為 15m3/h、35 m3/h 和 150 m3/h；距井筒落底505m 水平 為L11，而 L1L L L 8 有水力聯(lián)通，涌水量可達 735m3/h。為最大限度地減少井筒涌水量，爭取“打干井”和謹防突水淹井事故的發(fā)生，采用地面預(yù)注漿方式封水。經(jīng)地面預(yù)注漿后，涌水量可降到很小。 施工方法一、鉆眼爆破作業(yè)1. 鉆眼方法及機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，加中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 36 大眼深，提高眼孔質(zhì)量，以及提高鉆眼的機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)合城郊礦井井筒條件，為了提高掘進速度，加強施工機械化作業(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，φ 25mm4500mm 六角中空釬桿； φ 55mm“十”字型合金鉆頭打眼。2. 爆破工作井筒掘進采用深孔、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。FJD9 型傘鉆的一次鉆進行程為 ，炮眼深度按 計，循環(huán)進尺為。3. 裝巖與提升工作選用鑿井專用提升機和主提 3m副提 2m3 吊桶各一個。抓巖機選用HZ6 型中心回轉(zhuǎn)抓巖機，其抓斗容積為 ，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和自卸汽車排運。4. 井壁砌筑本礦采用了短段單行作業(yè)，取消了臨時支護。為便于機械化施工，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，模板高度 3m?；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，砌壁月進度取 75m。施工工期為 2 個月。主井井筒施工所用設(shè)備見表 23。表 23 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 1主提升機 2JKZ3/ 臺 1副提升機 吊桶 ， m3 2鑿井專用提升機、雙卷筒單鉤提升4 模板 高 3～ 個 1 液壓自動脫模備用一臺5 通訊 BKJ622 臺 2中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 37 6 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 井筒基巖段掘進進度城郊礦井各井筒掘進進度見表 24。表 24 井筒掘進進度表井 筒 表土段（月） 基巖段（月） 合計（月）主井 10 2 12副井 9 2 11北一風(fēng)井 15 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)采用兩套單鉤提升，主提為雙滾筒，以備臨時改絞用。這樣即可以滿足出矸和提傘型鉆架的共同需要。鑿井用絞車穩(wěn)車和鋼絲繩情況見表 25。表 25 鑿井用穩(wěn)車和鋼絲繩一覽表鋼 絲 繩 提 升 機 或 鑿 井 絞 車 備 注序號名 稱 規(guī) 格 型 號 根 型 號卷筒中心臺數(shù)電機功率1 主提吊桶 2m3 18737170特 1 2JKZ3/ 1 800 配 11t鉤頭2 副提吊桶 2m3 18728155特 1JK5 1 450 配 9t 鉤頭3 主提穩(wěn)繩 6730155Ⅰ 2 2JZ216/800 1 554 副提穩(wěn)繩 6730155Ⅰ 2 2JZ216/800 1 55中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 38 5 吊泵 80DGL5010 61940155Ⅰ 2 2JZ16/800 1 55配 2 臺1 臺備用6 吊盤 2 層 61937170Ⅰ 2 2JZ225/800 2 757壓風(fēng)管,供水管φ159 61940155Ⅰ 2 2JZ16/800 1 558 風(fēng)筒 玻璃鋼 φ600 61931155Ⅰ 2 2JZ16/800 1 559 安全 梯 5 段500600 18723155Ⅰ 1 JZA25/1000 1 2210 抓巖 機 HZ6 18737170特 1 JZ2T10/700 1 4511 模板 金屬活動下行模板 61923155Ⅰ 3 JZ10/800 3 4512 電纜 放炮電纜一趟 18Ⅰ 1 JZA5/1000 1 222. 通風(fēng)鑿井期間通風(fēng)常有抽出式和壓入式兩種。由于抽出式通風(fēng)具有井內(nèi)空氣清晰，激光光點清楚，放炮后經(jīng)短暫間隔人員就可返回工作面等優(yōu)點，故擬采用抽出式通風(fēng)，井筒內(nèi)吊掛玻璃鋼風(fēng)筒，主副井風(fēng)筒直徑分別為φ 600mm 和 φ 800mm。地面安設(shè)軸流式風(fēng)機抽風(fēng)，吊盤安設(shè) SCF7 型濕式除塵局部扇風(fēng)機向工作面送風(fēng)。3. 排水鑿井期間排水設(shè)備選用 80DGL5010 型高揚程吊泵兩臺（一臺備用）和 QOB15 型氣動膜片泵。吊泵懸吊在吊盤上方，水箱設(shè)在吊盤上，工作面采用氣動膜片泵轉(zhuǎn)水。井筒下段選用 φ 27310mm 無縫鋼管，井筒上段排水管及吸水管選用φ 2736mm 無縫鋼管。排水管敷設(shè)兩趟，一趟備用。4. 壓風(fēng)鑿井期間壓風(fēng)設(shè)備選用 5 臺 （其中 3 臺工作，2 臺備用）及檢修配 TDK299/30 型同步電機。井筒敷設(shè) φ 2196mm 風(fēng)管，大中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 39 巷敷設(shè) φ 1334mm 無縫鋼管作為壓風(fēng)管路。 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。缺點是：安裝分三次進行，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)合城郊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。中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 40 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井筒掘進到底后，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。 井筒毗連硐室施工一、 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行。本礦井副井馬頭門位于二 2 煤層底板的粉砂巖及細粒砂巖中，圍巖比較穩(wěn)定。馬頭門總長度 ，總掘進體積為 1503m3，半圓拱形斷面。馬頭門所處地層情況見圖 31。1. 施工方案根據(jù)與井筒施工順序的