【正文】 巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)示意圖 1— 刀盤； 2— 機(jī)頭架； 3— 水平支撐板； 4— 錨桿鉆機(jī)； 5— 司機(jī)房； 6— 斜帶式輸送機(jī)； 7— 轉(zhuǎn)載機(jī)； 8— 龍門架車； 9— 激光指向儀； 10— 環(huán)形支架機(jī)； 11— 礦車； 12— 環(huán)形電機(jī)車 ? 豎井施工主要包括豎井掘進(jìn) 、 永久支護(hù) 、 井簡裝備三項工作 。 ? 表土掘進(jìn)一般采用非爆破的方法進(jìn)行 ， 而當(dāng)井筒穿過松軟的含水表土或巖層 ， 以及厚度較大的流沙層等用普通方法難以施工時 ， 必須采用特殊方法進(jìn)行施工 。 豎井永久支護(hù)一般采用石材 、 澆灌混凝土或噴錨支護(hù) 。 井簡裝備的安裝主要指罐道 、 罐梁 、 梯子間和各種管纜的安裝 ， 一般是在井筒掘進(jìn)施工完成后進(jìn)行 ，先自上而下安裝罐梁 ， 然后自下而上安裝罐道 ， 最后安裝管纜 。為了確保豎井高速度、高質(zhì)量、低消耗并安全地施工，施工前必須全面了解井筒所穿過巖層的地質(zhì)及水文情況，制定施工計劃并采用有效的安全技術(shù)措施，實行嚴(yán)密的施工組織管理。 42 豎井掘進(jìn)與施工 豎井表土掘進(jìn)施工 ? 工程實踐中，常按穩(wěn)定性把表土分為兩大類：① 穩(wěn)定表土層，包括粘性土、無水的多孔性土以及無水或含水不多的卵石、礫石等；② 不穩(wěn)定的表土層：它包括含水的砂土、淤泥，含飽和水的粘土以及浸水的多孔性土等。 木質(zhì)臨時鎖口 臨時鋼結(jié)構(gòu)鎖口 (2)表土掘進(jìn)施工 方法 ① 井圈背板普通施工法 人工或抓巖機(jī)出土，下掘一小段后（空幫距不超過 ），然后用井圈、背板臨時支護(hù)，掘一小段后（一般不超過 30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。這種方法適用于較穩(wěn)定的土層。 ② 吊掛井壁施工法 用于穩(wěn)定性較差的土層中的一種短段掘砌施工方法。采用臺階式或分段分塊，并配以超前小井降低水位的挖掘方法（圖 ）。 13 3212 1624531500 700010001000500圖 吊掛井壁施工法 1－接茬板； 2－井圈； 3－金屬模板； 4－鋼筋棒； 5－吊掛鋼筋； 6－托盤 階梯式環(huán)挖法 分塊對稱開挖法 圖 表土施工的挖土方式 1－水窩； II、 III－開挖順序； 4－環(huán)形集水溝槽 吊掛井壁施工法 工序簡單，施工安全，消耗鋼材較多，井壁接茬多，封水不夠理想，由于混凝土養(yǎng)護(hù)所需時間比掘進(jìn)時間長，故限制了施工速度。當(dāng)土層中含有薄層流砂或淤泥等不穩(wěn)定層時，可采用板樁法強(qiáng)行通過。 板樁常用木材制作，端腳削成刃鋒，以便劈開土壤向深部插進(jìn)。樁身長度一般取～ 。此法適用于土層中含有厚度不大于 2m，埋藏深度不超過 20m，且水頭小于 2m的流砂層或淤泥層等。 適用于井筒深度尚未超過 30m的情況下，只能采用很小的吊桶，運行速度很慢。 它是一種用于井筒深度未超過 20m的情況下，效率低，設(shè)備簡單，使用方便。 ③ 簡易井架與小絞車提升。它們配以小絞車和小吊桶，可用于井簡深度在 20～ 50m范圍內(nèi)的表土施工，圖 。 （ 4）不穩(wěn)定表土特殊施工法 1）凍結(jié)法 在井筒掘進(jìn)之前，先從地面在井筒掘進(jìn)直徑外的圓周上鉆一圈凍結(jié)孔，然后在孔內(nèi)安裝凍結(jié)管進(jìn)行凍結(jié)，使凍結(jié)孔周圍逐漸形成凍土圓柱，各凍土圓柱逐漸擴(kuò)大，互相交匯形成封閉的圓筒 —— 凍結(jié)壁，以抵抗地壓，隔絕地下水聯(lián)系，然后在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行掘砌工作（圖 ）。 6A1718168119A201642014151817AA12145732101319圖 凍結(jié)法鑿井示意圖 1－鹽水泵； 2－蒸發(fā)器； 3－氮液分離器； 4－氮壓縮機(jī)； 5－中間冷卻器； 6－油氨分離器； 7－集油器； 8－冷凝器； 9－貯氨器； 10－空氣分離器； 11－冷卻水泵； 12－去路鹽水干管； 13－回路鹽水干管； 14－配液圈； 15－集液圈； 16－凍結(jié)器（內(nèi)有供液管）； 17－井壁； 18－凍結(jié)壁； 19－水文觀察孔； 20－測溫孔 凍結(jié)法施工將井筒范圍內(nèi)凍實 ， 所以凍結(jié)段井筒有時也需輔以鉆眼爆破法掘進(jìn) 。 近年來 ， 深井凍結(jié)多采用雙層鋼筋混凝土井壁 ， 外層井壁厚度一般取 400mm， 內(nèi)層井壁厚度一般取 600mm， 內(nèi)層井壁是自下而上一次施工 。 凍結(jié)法鑿井在理論上和施工技術(shù)上比較成熟，基本上不受深度限制，實踐證明它是一種有效的特殊鑿井方法。 鉆井法是用鉆頭破碎巖石 ， 用泥漿洗井排砟和護(hù)壁 ， 待井筒鉆至設(shè)計直徑和深度以后 ， 在泥漿中下沉預(yù)制井壁的機(jī)械化鑿井方法 。 多數(shù)采用分次擴(kuò)孔鉆進(jìn) ， 即首先用超前鉆 ， 一次鉆至設(shè)計全深 ， 而后分次擴(kuò)孔 。 泥漿是由泥漿池經(jīng)過漿地槽流入井內(nèi) ， 進(jìn)行洗井護(hù)壁的 。 在井筒鉆至設(shè)計直徑和深度后，一般是將預(yù)制好的井壁在井口隨下沉隨接長（圖 ）。最后把井筒內(nèi)的水排凈，通過預(yù)埋的注漿管進(jìn)行壁后和封底注漿，以提高壁后充填質(zhì)量和防止破底掘進(jìn)時發(fā)生涌水冒砂等事故。目前，由于鉆基巖的刀具沒有完全過關(guān)，以及受材料設(shè)備不足的條件限制，在基巖掘進(jìn)中還不能廣泛采用。由于沉井井壁與井幫的摩擦阻力的影響，下沉深度受到限制，一般情況下只能下沉20～ 30m。 這種方法的實質(zhì)是在沉井井壁和土層之間充以泥漿 ， 用以減少井壁下沉的側(cè)面阻力 ， 井筒內(nèi)灌滿水 ， 使井內(nèi)外水壓保持平衡 ， 從而防止涌砂冒泥以及地面塌陷 。 當(dāng)井筒全部穿過沖積層 ， 使沉井刃腳坐落在基巖之上 ， 再封底 ， 注漿穩(wěn)固井筒 ， 轉(zhuǎn)入基巖井筒掘進(jìn) 。實踐證明，采用淹水沉井法，穿過沖積層在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的。 4） 帷幕法 預(yù)先在設(shè)計井筒周圍形成一封閉圓筒狀 、 穿過含水不穩(wěn)定地層并進(jìn)入穩(wěn)定基巖的混凝土帷幕 ， 從而可以在其保護(hù)下安全地進(jìn)行井筒掘砌作業(yè) 。 帷幕法是我國獨創(chuàng)的特殊施工方法，優(yōu)點是：能適應(yīng)各種復(fù)雜地層，井筒進(jìn)入基巖，牢固可靠，施工準(zhǔn)備期短，一般一個月即可開工，機(jī)具簡單，不需大型施工設(shè)備，用電少，工程造價比凍結(jié)法、鉆井法低得多。 豎井 基巖施工 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。放炮電源多采用交流電源，但電壓不得超過 380伏。使用毫秒延期電雷管時，最后一段的延期時間不得超過 130毫秒。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。 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。 掏槽方式可采用直眼掏槽或錐形掏槽。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 。 ⑷ 采用光面爆破時，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)。若一次起爆的雷管數(shù)較多，采用并聯(lián)不能滿足準(zhǔn)爆電流要求時，可以采用串并聯(lián)或并串聯(lián)。 二、裝巖提升 ㈠ 裝巖工作 目前已普遍采用抓巖機(jī)裝巖，實現(xiàn)了裝巖機(jī)械化。 提高抓巖生產(chǎn)率是縮短裝巖提 升工序時間的重要途徑，在施工中 應(yīng)泣急下列幾點： 1．注意機(jī)械維修保養(yǎng)，使它經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)。 3．改進(jìn)鉆眼爆破工作使爆破后的巖 堆，巖石塊度，有利于機(jī)械抓巖。 ㈡ 提廾工作 1．提升容器立井鑿井提升容器都采用吊桶。 4．提升輔助設(shè)施，包括提升天輪、導(dǎo)向穩(wěn)繩、穩(wěn)繩天輪、穩(wěn)繩懸吊鑿井絞車等。同時施工中應(yīng)滿足以下要求：盡量減少井筒內(nèi)上部提升下部進(jìn)行延深作業(yè)之間的互相干擾；盡量利用井筒周圍的永久巷道和硐室進(jìn)行延深，以減少臨時工程的開鑿量；采取安全技術(shù)措施確保工作面人員安全；加強(qiáng)延深井筒的測量工作。優(yōu)點是：準(zhǔn)備工作簡單、時間短、投資少，提升能力大，不需要開鑿一系列輔助井巷和硐室，不需要構(gòu)筑人工保護(hù)盤或留置保護(hù)巖柱，施工速度快。 圖 1－永久支架； 2－掘進(jìn)木支架； 3－延深提升絞車； 4－穩(wěn)繩絞車； 5－第一生產(chǎn)通道； 6－安全門； 7－隔板； 8－隔墻； 9－延深孔； 10－吊桶； 11－穩(wěn)車硐室； 12－封口盤； 13－工作室 圖 l－生產(chǎn)水平； 2－輔助盲斜井； 3－延深輔助水平； 4－翻矸臺； 5－穩(wěn)車硐室； 6－絞車硐室； 7－繩道； 8－保護(hù)巖柱； 9－護(hù)頂盤 （ 3） 利用輔助水平延深井筒 為延深井筒開挖一些井巷和硐室 ， 形成一個與生產(chǎn)水平相通的延深輔助水平 ， 從而解決井筒延深施工的鑿井設(shè)備布置和形成延深井筒的通風(fēng) 、 排水 、 壓氣 、 提升 、 運輸系統(tǒng) ， 使井筒延深工作得以順利進(jìn)行 （ 圖 ） 。 這種延深方法的優(yōu)點是：適應(yīng)性強(qiáng)，對礦山正常生產(chǎn)影響很小，延深施工速度快，我國豎井延深多采用此種方法。