立井井筒基岩施工.ppt

第二篇立井井筒工程,6立井井筒基岩施工,2,,立井井筒基岩施工主要工序,钻眼爆破,装岩,提升及排矸,砌壁,,,,3,1、手持式凿岩机,2、伞形钻架配YGZ-70型凿岩机,钻眼爆破是立井基岩掘进循环的主要工序，约占整个循环时间的3050。,钻眼机具的选择,供风、供水工作,Φ159钢管供风管、Φ50钢管供水管、分风器、分水器,6.1钻眼爆破,立井井筒基岩施工,风水笼,4,FJD型伞形钻架,5,钻眼工作,立井井筒基岩施工,伞形钻架配YGZ-70型导轨式高频凿岩机,1伞钻提升至地面后，由井简提升位其移位至翻矸台下方悬吊2工作前，用提升机从井口将钻架下放至掘进工作面中心的钻座上，并用钢丝绳将其吊挂在吊盘上的气动绞车上，先接通风、水管路，然后开动油泵,马达，操纵调高器．调开伞钻，并将3个支撑臀撑紧于井壁上3打眼时伞钻应始终吊挂在提升钩头上或吊盘上4打眼结束后，先收拢动臂，再收回支撑和调高器油缸，使钢丝绳受力，最后收拢支撑臂，关闭总风、水管，拆下风、水管，捆牢后提升至地面。,6,爆破工作,炮眼深度的确定,浅孔爆破、中深孔爆破（L23.5m）和深孔爆破。,按月进度计划和组织循环形式来估算炮眼深度,炮眼直径,一般Φ3843mm,配Φ3235mm药径炸药,炸药消耗量,1、炸药的选择,耐冻硝化甘油炸药（胶质炸药）,24抗水岩石硝氨炸药,水胶质炸药,其它炸药（高威力铵梯炸药、乳化炸药等）,立井井筒基岩施工,确定爆破参数、选择爆破器材、编制爆破图表和爆破说明书。,7,爆破工作,钻眼爆破,2、单位炸药消耗量,爆破1m3实体岩石所需的炸药量。,掏槽眼、辅助眼、周边眼,3、一次爆破炸药消耗量的确定,根据各类炮眼装药长度系数（装满系数），依次计算各类炮眼的装药量，再求出装药总量。,1、炮眼种类,炮眼布置,2、布置方式,同心圆布置,8,反向装药，长脚线，封泥500，亦可沙封。,1、传爆方向和封口炮泥,装药结构和起爆技术,2、装药结构和防水措施,正向耦合连续装药反向耦合连续装药塑料管内连续装药竹片捆扎连续装药小直径药卷反向连续装药小直径药卷空气柱间隔装药，导爆索起爆,,无水炮眼,,掏槽眼和辅助眼,,周边眼,爆破工作,钻眼爆破,3、起爆方法和时序,由里向外逐圈起爆，时差间隔为2550ms，穿煤层时，累积延时不超过130ms。,9,4、电爆网路,起爆电源,放炮母线,220V或380V交流电源,联线方法,电雷管,毫秒延期电雷管,爆破电缆、连接母线、连接线,反向并联、闭合正向并联、闭合反向并联,爆破安全注意事项,1、药卷制作,2、装药,3、联线,4、放炮前检查,5、放炮后检查,6、瞎炮处理,7、过瓦斯煤层时的安全措施,爆破工作,钻眼爆破,爆破图表,1、爆破原始条件表,2、爆破参数表,3、炮眼布置图,4、预期爆破效果,10,11,12,中心回转抓岩机,1、抓斗,2、提升机构,3、回转机构,4、变幅机构,5、固定装置,6、机架,6.2装岩,优点适用范围广、动力单一、结构紧凑,13,抓岩机械,环行轨道抓岩机,1、抓斗,2、提升机构,3、径向移动机构,4、环行机构,6、吊盘固定装置,5、中心回转装置,优点生产能力大、机械化程度高缺点环形轨道必须与井筒直径匹配,14,液压壁挂式抓岩机,,金属矿山多用，煤矿不用。,长绳悬吊式抓岩机NZQ2--0.11型小抓岩机共性均为工作面的人员操作升降、人力推拉移动抓斗不同点前者悬吊绞车在地面，后者悬吊绞车在吊盘,抓岩机械,人力操作抓岩机,15,装岩生产率,每小时装入吊桶的矸石量。,影响装岩生产率的因素,1、装岩设备的技术性能,2、装岩司机的技术水平,3、爆破质量,4、井筒涌水量的大小及矸石的块度,6、工作条件、压气压力等,5、吊桶的容积、数量及排矸能力,装岩,装岩生产率的估算,提高装岩生产率的措施,1、提高工时利用率；,2、提高技术水平；,3、提高爆破效果；,4、加大吊桶容积；,5、吊桶容积和抓斗容积相匹配；,6、合理配备人力抓岩机的台数；,7、综合治水，实现打干井,16,6.3提升与排矸,提升容器及附属装置,凿井提升系统提升机、钢丝绳、提升天轮、钩头连接装置、提升容器、导向稳绳和滑架等。,1、吊桶,1挂钩式吊桶,悬吊系统稳车（凿井绞车）、钢丝绳、悬吊天轮。,2座钩式吊桶,,17,6.3提升与排矸,2、附属装置,,钩头连接装置,滑架,缓冲器,结构、作用、位置,18,底卸式材料吊桶和下料筐,底卸式材料吊桶有是往井下运送混凝土的专用材料吊桶，规格有TDX-1.2、TDX-1.6、TDX-2.0和TDX-2.5。,下料筐的容积为0.5m3（适用于1m3吊桶通过的喇叭口）和0.6m3（适用于1.5m3吊桶通过的喇叭口）两种。,凿井罐笼（临时罐笼）,仅服务于建井施工。它有上盘、下盘、侧体、车挡、扶手、罐帘、淋水棚及悬吊装置。规格有MG1.1-6型和MG1.7-6两种。,提升方式及吊桶容积,1、提升系统的配套方式,提升容器及附属装置,提升与排矸,19,一套单钩提升,由井筒转入井底车场施工时，应将吊桶提升改为临时罐笼提升，因此凿井期间配置的提升系统，不论是单钩还是双钩，必须由一台能用于罐笼提升的双卷筒提升机。,Φ≤5m，H≤250m,一套双钩提升,Φ5m，H250m,两套单钩提升,Φ5m，H500m,一套单钩和一套双钩提升,Φ7m，H600m,两套双钩提升,Φ8m，H800m,两套单钩和一套双钩提升,Φ10m，H1000m,三套单钩提升,Φ10m，H≥800m,提升容器及附属装置,提升与排矸,20,2、矸石吊桶容积的选择,,一次提升时间的循环时间小于或等于抓岩机装满一桶矸石的时间Tzh。,单钩提升,双钩提升,提升容器及附属装置,提升与排矸,H吊桶提升高度，H＝Hh＋hx＋hghws吊桶在无稳绳段的行程，≤40mθd，θsh分别为单、双钩吊桶在工作面摘挂钩和井口卸载时间，θd＝60～90s，θs＝90～140s,21,算例,某立井井筒净直径5.5m，终深为400m。井筒开凿时选用单钩吊桶提升系统。工作面上布置两台NZQ2-0.11型抓岩机，每台抓岩机的平均生产能力为3.5m3/h（实体）。矸石的松散系数为2.0，松散矸石的重力密度为1.6t/m3。地面设置型井架，卸矸台高度为5.1m。试选择矸石吊桶容积。,1.一次提升时间的循环时间,H＝井筒终深＋卸矸台高度＋吊桶过卸矸台提起高度＝400＋5.1＋1.5＝406.5m,22,2.抓岩机生产效率,算例,3.吊桶容积,4.选用吊桶的标准容积为2.0m3。查表可知，选用的矸石吊桶能在净直径为5.5m的井筒内布置。,23,1、构造,2、分类,特号,Ⅰ号,Ⅱ号,,韧性,镀锌,光面,,表面状况,右捻,,捻向,同向捻,3、规格,67、619和637,67、619可用作稳绳，637可作为提升钢丝绳、双绳悬吊钢丝绳，两绳捻向应相反，以防旋转。,4、标记,如619-21.5-1519-特-光-交右GB8916-1996,左捻,交互捻,,,多层股,,股,三角股,单层股,,,椭圆股,钢丝绳,提升与排矸,钢丝绳的构造和规格,24,钢丝绳直径的确定,钢丝绳中各钢丝总拉断力应大于计算最大静拉力，它们的比值为规定的安全系数,根据计算的ms值选择钢丝绳的直径ds，查出丝径δ；钢丝绳的总破断力Qd及标准的ms值，进行安全系数较核,,钢丝绳,提升与排矸,25,,GB8916-1996,26,1、提升钢丝绳的终端载荷,2、悬吊钢丝绳的终端载荷,3、稳绳的终端载荷,每100m的张力为1000kg9.8kN。,钢丝绳,提升与排矸,27,算例,某立井的设计深度为192m。凿井时选用1.5m3矸石吊桶，车场巷道施工时改用单层单车凿井罐笼和1.1m3的固定车厢式矿车，他们的重量分别为1960kg和592kg。立井井口水平至Ⅰ型井架天轮平台的高度为16.242m。凿井时用NBD50/250型吊泵排水。矸石的松散密度为1.6t/m3,松散系数为2.0。试选择钢丝绳，吊泵及排水管的悬吊钢丝绳和用于吊桶提升导向的稳绳。,1.提升钢丝绳,（1）终端载荷,a吊桶提升时,28,算例,b凿井罐笼提升时,按凿井罐笼的最大终端载荷4312kg来选择钢丝绳。,（2）计算每米钢丝绳的重量,取σb＝1666Mpa，ma＝7.5，H0＝192＋16.242≈209m，γ09500kg/m3,29,根据计算的ms1.93kg/m选择多层股187的钢丝绳，查出ms2.081kg/m，直径ds＝23mm，丝径δ1.5mm；钢丝绳的总破断力Qd370440N。,3安全系数较核,提升物料时,罐笼升降人员时（按一次1270kg计算）,满足要求，标记为187-23.0-1666-Ⅰ-光-交右GB1102-74,算例,30,2.悬吊钢丝绳,（1）采用双绳悬吊，钢丝绳的终端载荷为,吊泵及管内水的重量,（2）计算每米钢丝绳的重量,根据计算的ms1.58kg/m选择交互捻619的钢丝绳，查出ms1.658kg/m，直径ds＝21.5mm，丝径δ1.4mm；钢丝绳的总破断力Qd266070N。,31,3安全系数较核,满足要求，标记为619-21.5-1519-Ⅰ-光-交右GB8916-1996,算例,619-21.5-1519-Ⅰ-光-交左GB8916-1996,32,3.稳绳计算,百米稳绳具有9.8（10）KN的张力，取终端载荷为1.6t。公称抗拉直径为1372MPa，ma为5时,根据计算的ms0.58kg/m选择同向捻67的钢丝绳，查出ms0.6171kg/m，直径ds＝13.0mm，丝径δ1.4mm；钢丝绳的总破断力Qd88592N。,满足要求，标记为67-13-1372-Ⅰ-光-同右GB8916-1996,67-13-1372-Ⅰ-光-同左GB8916-1996,33,缠绕式,分类,摩擦式,,单卷筒提升机,双卷筒提升机,,单绳摩擦式提升机,多绳摩擦式提升机,提升绞车,提升与排矸,组成卷筒（或摩擦轮）、主轴、轴承、减速器、电机、制动装置、深度指示器、润滑系统、配电系统和控制系统。,34,,,缠绕式提升机的特点,（1）最大静拉力和最大静拉力差取值大，能用于深井，提升35m3的矸石吊桶和升降重型伞钻。,（2）机器各部分单部件重量轻，易拆装和运输，减轻了安装工作。,（3）双卷筒提升机所用的离合器调绳方便。,（4）提升机房可不设地下室，减少了临时工程量。,提升绞车,提升与排矸,35,选择提升机,1、卷筒直径,煤矿安全规程规定DT≥60ds，DT≥900δ;取两者之中的较大者作为提升机卷筒的最小直径，并且要使选用的提升机卷筒直径DT.B≥DT。,2、卷筒的宽度,卷筒的宽度取决于钢丝绳的直径，卷筒的直径和必备的容绳量。,卷筒上容纳钢丝绳包括以下几个方面,（1）与提升高度值一致的钢丝绳长度；,（2）周期性检测用的钢丝绳长度，一般为30m；每半年剁绳头一次，每次剁去5m，按三年计算。,（3）必须缠绕在卷筒表面的摩擦圈数、以减轻卷筒上钢丝绳处的拉张力，一般取3圈。,提升绞车,提升与排矸,36,3、提升机强度验算,（4）多层缠绕时，为避免钢丝绳在同一处过渡，每季度应错动1/4圈，根据钢丝绳的使用年限（三年），取错绳圈数n’3，则提升机卷筒宽度BT为,单层缠绕,多层缠绕,当以上不等式成立时，提升机满足要求；,单卷筒提升机作单钩提升时，可不验算最大静拉力差；,双卷筒提升机作单钩提升时，应视提升机的最大静拉力差为最大静拉力。,提升绞车,提升与排矸,37,提升机的电动功率估算,单钩提升,双钩提升,提升绞车,提升与排矸,提升能力计算,1、临时罐笼的提升能力,2、吊桶提升能力,如何增大提升能力,38,凿井绞车（稳车）,绞车型式,55型（5t和8t），JZ型，JZ2型，JZM型,JZ2系列,提升与排矸,39,1、单绳悬吊,凿井绞车（稳车）,悬吊方式,用一根钢丝绳悬吊。如安全梯、放炮电缆等。,2、双绳悬吊,用两根钢丝绳悬吊同一设备。如吊盘、风筒、吊泵、混凝土输送管等。可用双卷筒绞车或两台单卷筒绞车。,容绳量,大于悬吊深度,提升与排矸,绳端载荷与自重要小于最大静拉力值,40,1、提升天轮的规格,天轮选型计算,凿井提升天轮,四个规格、六个品种,2、提升天轮的选取原则,（1）钢丝绳围抱角,α900时，D0≥60ds,α900时，D0≥40ds,铸铁D01500D02000,铸钢D01500D02000D02500D03000,提升与排矸,（2）天轮直径与绳中最粗丝之比不小于900；,（3）天轮所允许的最大钢丝绳总破断力应大于钢丝绳的实际钢丝总破断力；,（4）当钢丝绳的仰角大于350时，按实际受力情况验算天轮轴的强度。,41,悬吊天轮,1、悬吊天轮分类,轻型Ф1.0,单槽天轮,重型Ф1.0，Ф0.6,轻型Ф0.6，Ф1.0,双槽天轮,重型Ф1.0，Ф0.6,,,,天轮选型计算,提升与排矸,（1）双绳悬吊时，优先选用双槽天轮，其次考虑两个单槽天轮,（4）天轮的安全载荷应大于钢丝绳的最大静拉力。,2、选取的原则,（2）天轮直径和绳径之比不小于20,（3）天轮直径和钢丝绳中最粗之比不小于300,42,排矸,翻矸方式,1、人工摘挂钩翻矸,2、座钩式,3、双弧板链球式自动翻矸,4、翻笼式自动翻矸,5、托架式自动翻矸,,提升与排矸,矸石仓,1、落地式矸石仓,为何设矸石仓,2、支撑式矸石仓,30m3以上,43,临时支护、永久支护的概念,挂圈背板临时支护,喷混凝土（或锚喷网）临时支护,1、混凝土的配料和拌合,2、混凝土干拌合料的输送,6.4井筒支护,3、混凝土的喷射,4、锚喷网联合支护,掩护筒支护,44,永久支护,45,永久支护,锚喷永久支护,整体环浇混凝土井壁,井筒支护,（1）拆卸式金属模板装配式金属模板,由若干块弧形钢摸装配而成，每块弧形钢板四周焊以角钢，彼此用螺栓连接。每圈模板由基本模板两块（斜口模板）和契形模板一块组成，以便于脱模。每块模板重量在60kg以内，高度为1m。,（2）活动模板,a、门轴式活动模板（又称轻型无骨架整体移动式模板）,b、伸缩式活动模板,径向收缩式插板式双锲式,伸缩式活动模板的特点是不设脱模门而是靠旋转螺杆或松紧钢锲达到收缩和撑开的目的。,46,（3）整体滑升模板,内爬式、外爬式的工艺，HQ-30型液压千斤顶构造。,2、混凝土的输送,溜灰管的应用和容易出现的问题,3、砌壁吊盘,各个盘面的功能,4、井壁施工,（1）立模,（2）浇灌和捣固,（3）井壁接茬,斜面接茬、双斜面接茬,其它型式的永久井壁,1、料石井壁2、预制钢筋砼大弧板扳井壁3、砌块井壁,永久支护,井筒支护,47,一、井筒涌水的治理,（一）地面预注浆,1、概念井筒开凿之前，先自地面钻孔，穿透含水层，对含水层进行注浆堵水，而后再掘砌井筒的施工方法称作地面预注浆法。,注浆堵水单层涌水量≥10m3/h,2、主要工序,钻注浆孔安装注浆器和注浆站注浆孔压水试验地面预注浆检查注浆效果、并转入普通施工法,6.5井筒施工辅助工作,48,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,3、注浆孔布置,圈径大23m），数目（69），孔径（89108,,Ⅰ－在井筒周边外（14个孔）Ⅱ－在井筒周边上（9个孔）Ⅲ－在井筒周边内（7个孔）,4、注浆施工及结束的标准,注浆压力达到设计值并保持在20min以上。,最终吸浆量小于设计值。,49,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,地面预注浆特点,解决方法采用定向钻进技术，实现表土段施工与地面预注浆同时进行目前大都采用表土冻结＋基岩地面预注浆结合的方案,1）占用井筒时间较长（但不占用施工工期）2）适用于含水层厚度较大，深度不超过500m，或者虽然含水层不厚，但是层数较多而且间距较小；预计涌水量大于40m3/h以及含水层有较大裂隙或溶洞，吸浆量较大的地层,50,（二）工作面预注浆,1、概念在井筒掘进到距含水岩层一定距离时停止掘进，构筑混凝土止水垫，随后钻孔注浆（当含水层上方岩层比较坚固致密时，可以留岩帽代替混凝土止水垫，然后在岩帽上钻孔注浆）,止水垫或岩帽的作用防止冒水跑浆,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,51,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,2、特点,1）适用于含水层埋藏较深，层数较少井筒涌水量大于40m3/h，含水层具有垂直或倾斜的细小裂隙,2）工程量小；注浆效果可直接观察,3）需占用井筒工期,52,三、后注浆堵漏,1、概念当井筒进行永久支护后，如果出现井壁渗水、漏水、漏水带砂、壁后空洞时，采取后注浆的方法进行堵水加固,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,两种壁后注浆和壁内注浆,53,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,2、钻孔呈菱形布置，孔距1.5～3.0m,孔深超出井壁100～200mm。在冲积层，只作壁内注浆，严禁穿透井壁,三、后注浆堵漏,54,导水与截水,导水排水板截水截水槽截水,钻孔泄水,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,井筒排水,（一）排水设备,NBD50/250,NBD30/250,80DGL5015,立井专用,泵,吊式,排水量,扬程,井筒施工前，必须有巷道预先通往井筒底部，而且井底新水平已构成排水系统。多用于改建矿井,55,吊泵两台串联接力排水吊泵与腰泵房接力排水吊泵与隔膜泵（潜水泵）接力排水,（二）排水方式,1、接力式排水,2、一段式排水高扬程吊泵,3、吊桶排水用风动潜水泵将水排入吊桶或排入装满矸石吊桶的空隙内,一、井筒涌水的治理,井筒施工辅助工作,综合治水采用注浆堵水、截水、吊泵排水与壁后注浆等方法相互配合使用,,56,二、通风,井筒施工辅助工作,1、压入式,2、抽出式,地面通风机＋风筒,3、混合式,小于400m的井筒,并联配合使用,通风方式,通风机,BJK系列轴流式局部通风机,离心式通风机,,风筒,不易反风,直径0.5～1.0m,铁质,胶皮,,抽出式,,压入式,,57,1、照明的要求,三、照明,必须符合国家建委颁发的工业企业照明设计标准和原煤炭部颁发的煤矿安全规程的有关规定；照明质量要好；有合理的照度，适当的均匀度，有良好的显色性和稳定性，不眩目，无阴影；符合安全要求，不燃烧，不爆炸；照明设施简单、可靠，安装方便，便于使用与维修,2、照明的分类,按照明方式分一般照明、局部照明、混合照明,按照明性质分工作照明和事故照明,3、井下施工照明的灯具,矿用投光灯,DT-178,封闭式投光灯,DS-NG150W,KB-GY125W,搜索式投光灯,SS-178,井筒施工辅助工作,58,4、照度,井口地面、封口盘、固定盘上1560W/m2,自制伞形组合灯防溅式探照灯,,在工作面上方10m左右，保证30W/m2,有沼气矿井用,KB-100W,KBB-60W,KB-GY125W,安装工作面上4060W/m2,吊盘,上盘KA-60W，KAOC-I-60W下盘KBB-60W，KB-100WDdc250/127z,三、照明,井筒施工辅助工作,,金属卤素灯新光源,59,1、信号的要求,信号电源及信号系统要可靠；Vmin36v，Vmax127v系统要简单、信号要清楚易辩；工作信号要声光兼备、要保留以便指示验证；系统应联锁严密，预防误操作；应设紧急信号。,2、信号种类,机械信号,声光兼备电气信号,工业电视系统信号,电话（自动记录）传声筒信号,四、信号,井筒施工辅助工作,喊话（H200m）,3、信号系统,卸矸台,吊盘,腰泵房,工作面,,井口信号房,提升机房,凿井绞车房,,,,,,电话,电话,60,五、测量,井筒中心线测量,1、激光指向仪,2、重锤测量井筒中心线；在固定盘上设手动小绞车，用钢绞线悬吊30kg重球测定中心,井筒边线测量,与重球井筒中线测量一样,井筒施工辅助工作,激光指向仪一般利用氦－氖气体激光所具有的高亮度和方向性强的特点而制成。矿用激光仪主要用于立井井简垂直标准直线。,61,六、安全梯,井筒施工辅助工作,绞车,安全梯专用绞车（可电动亦可手动），救护用,JZA25/800,62,1、单绳悬吊安全梯、放炮电缆等，电缆每隔4～6m用卡子卡在钢丝绳上；,七、井内设备及管线的挂设,钢丝绳悬吊,2、双绳悬吊吊盘、吊泵、风筒、压风管、砼输送管等，用卡体隔4～6m在绳上；,3、多绳悬吊砌壁模板3-4根绳悬吊；,井筒施工辅助工作,4、多组滑轮悬吊凿井吊盘,井内吊挂（井壁固定）,1、钢梁吊挂掘砌安一次成井时可用,2、锚杆井内吊挂,打锚杆，用拉杆或环链吊挂在锚杆上,打锚杆固定悬臂钢梁，设备吊挂在钢梁上,半悬吊半井壁固定的吊挂方式,上部固定、下部悬吊,63,井筒安装安装时间、安装内容、交替安装和一次成井、安装顺序和安装前的准备工作。,井筒装备的分次安装法,6.6立井井筒安装,安装全部罐道梁、梯子梁、平台、梯子和管路、电缆卡子在吊盘上从井口向下,在吊架上安装全部罐道由下向上,安装全部管路由井底向上,吊盘在井底拆除运出井外,,,,64,（一）罐道梁的安装,1、拆除井内不需要的设施，改装天轮平台、封口盘、地面布置以适应设备安装的要求。2、垂线（稳线）挂在第一层罐道梁的小绞车上，第一层罐道梁上设卡线板以控制稳线。3、将掘进吊盘改装成带有扇形折页的安装盘注意第一层罐道梁是测点基准梁，它的方位、标高、水平度、距井筒中心距离应做到准确无误。,6.6立井井筒安装,65,（二）罐道安装,,3、罐道安装由下而上进行,边缘距罐梁300mm以上，使吊架层间距与罐梁层间距一致，加工四层吊架两个。用螺栓与角钢连接四节成四层，上层设安全罩，各层间有爬梯通道相通，吊架的托盘在升降时折起，安装时放下。,1、吊架,2、连接构件,罐道与罐道间的连接结构，罐道与罐梁间的连接构件。,井筒装备的分次安装法,井筒安装,66,（三）管路与电缆安装,3、电缆下放时卡在钢丝绳上，边下放绳边卡电缆，放到井底以后（可多放些）自上而下边解卡子边固定在锚于井壁上的电缆架上。,1、在吊架上或永久罐笼上由下而上逐节安装到井口,2、管子的下放是用带环螺栓和绳扣栓牢,井筒装备的一次安装法,（一）分段循环一次安装,由下而上连续安装罐梁20层，同时安装管路，再从下向上安装罐道，完成一个安装段，如此循环进行。,（二）逐层一次安装,利用多层吊盘带吊架，从井底向上逐层一次安装完毕。,67,施工作业方式的种类,一、立井施工作业方式,1、掘砌单行作业,凿井时将井筒划分为若干施工段，自上而下逐段施工。在同一段高内，按掘进和砌壁的先后顺序交替进行称为掘砌作业，依段高的不同又分为长段单行作业和短段单行作业。,掘砌单行作业顺序作业掘砌平行作业掘砌混合作业掘、砌、安一次成井,段高不进行永久支护的最大高度。,6.7施工方式与施工组织,段高确定井圈背板临时支护，段高以3040m为宜，最大不超过60m，支护时间不超过一个月。锚喷临时支护时，段高可加达到100m。,68,2、掘砌平行作业,长段单行作业适用于锚喷临时支护、整体组装式模板。,短段单行作业适用于防崩整体式模板，不设临时支护。,长段掘砌平行作业段高取5060m，使掘砌工作面之间最大为100120m；要设稳绳盘。,短段掘砌平行作业设掩护筒，砌与掘自上而下进行。,3、掘砌混合作业,适用于防崩整体式模板，掘砌平行50时间,4、掘、砌、安一次成井,掘、砌、安顺序作业段高取60100m，设临时支护,掘、砌、安平行顺序作业设临时支护,下段的掘进和上段的砌壁、安装平行作业，砌壁和安装则是顺序进行的，砌壁自下而上，安装自上而下，段高一般取3040m，需设稳绳盘。,一、立井施工作业方式,井筒施工与施工组织,69,1、立井施工作业方式的依据,掘、砌、安三行作业一次成井设临时支护,掘进工作面短段掘砌平行作业的同时，利用双层吊盘的上盘进行安装，每班安装4m，与掘进进度协调一致。只是在爆破时全部工序停下约40min，浇筑混凝土时，在0.51.0m的高度内，装岩停止40min。,施工方式评述与选择,围岩性质和井筒涌水量的大小井筒直径和基岩段深度凿井设备、材料供应和施工工艺施工管理水平和生产技术水平,2、作业方式的应用条件,掘、砌单行作业岩性好、无淋水，用锚喷支护时可选用长段单行，否则选用短段单行作业。,一、立井施工作业方式,井筒施工与施工组织,70,混合作业应用最多，具有短段的一切优点。,正规循环作业,掘砌平行作业井径大、井筒深，围岩稳定，管理水平高，技术力量强。锚喷临时支护时，可长段单行，实际中很少应用。,掘、砌、安一次成井可利用永久装备悬吊施工设备，但管理复杂。,二、施工组织,在规定的时间内，按照立井施工作业图表所规定的施工顺序完成规定的工作量，使工作周而复始地进行称为正规循环作业。,1、正规循环作业的重要性,一、立井施工作业方式,井筒施工与施工组织,立井施工中的正规循环作业可以把各工种在一个循环中所担负的工作量和时间、先后次序及相互衔接关系，周密地用图表的形式固定下来，使所有施工人员心中有数、环环紧扣、紧而不乱、有秩序地进行操作。并能通过实践改进劳动组织、改善施工装备、充分利用工时、将循环时间压缩到最小限度，从而提高施工速度,71,二、施工组织,井筒施工与施工组织,2、循环图表,以图表的形式将一个作业循环图表中各工作的次序、工时、工序关系表示出来，则该图表称为循环图表。,,72,3、规图表的编制,拟订月进度计划确定每月掘进的天数确定每月循环数和炮眼深度钻眼时间装岩时间辅助时间总循环时间,劳动组织形式,1、专业队组织形式；打眼班、装岩班、锚喷班,2、混合队组织形式；,3、专业队和混合队相结合形式,二、施工组织,井筒施工与施工组织,73,作业方式的发展,70年代之前,单行作业,6.8立井井筒施工技术发展,70～80年代初之前,长段单行作业,60～80年代中期,掘砌平行作业,掘进和砌壁在两个相邻井段内反向进行,60年代～80年代,短段掘砌单行作业,以模板砌壁高度为掘砌段高，掘一段砌一段，取消临时支护,80年代～,短段掘砌混合作业法,段高30～60m,伞形钻架、大斗容抓岩机和MJY型整体金属模板为主体的立井施工机械化作业线,74,立井机械化施工配套设备的发展,凿岩,FJD－6型伞钻,6.8立井井筒施工技术发展,装岩,HZ型中心回转抓岩机＋DTQ系列抓斗,MJY型系列多用金属模板,凿井设备井内吊挂技术,既能下行砌壁，又能上行套内壁的模板，并在外壁中可多次变径使用,将压风管、排水管、供水管和风筒吊挂在井壁，减少了地面稳车，节省了大量钢丝绳,悬吊设备,采用吊盘绳兼稳绳,75,凿井机械化配套设备的发展方向,6.8立井井筒施工技术发展,近年来深井开凿数量逐年上长，从1991年至1998年，超过700～1000m的深井就有40多座，占施工井筒总数的30％，预计在“九五”以后深井开凿数量将会急剧增长，深井开凿已成为机械化配套设备的发展趋向。凿井机械化配套设备必须在增大掘砌段高、减少循环次数；增大提升能力、减少提升往返次数；采用自动计量、定量搅拌、管道输送混凝土；风水管、电缆井壁吊挂，扩大井筒掘进运输空间；采用注浆和截、导、排综合治水，对深井导致的地温、地压等方面的新问题进行研究。,76,应从如下几个方面开展深井凿井技术的研究（1）4.5m深孔凿岩钻架（2）4.5m深孔低抛控制爆破（3）通风、排烟与降温（4）离机控制式中心回转抓岩机（5）流态混凝土及搅拌系统（6）井壁吊挂及自调直混凝土输送管路（7）迈步式液压操纵整体金属模板（8）稳定性吊盘（9）千米深井凿井井壁淋水截、导、排处理技术（10）深井稳绳调绳器（11）千米深井激光测距仪的研究（12）千米深井快速施工工艺及施工组织,77,一、什么是井筒延深,为保证生产的接续，对生产的井筒的延长和加深。,（一）生产水平在生产和延深工作相互干扰、施工困难，进度慢；（二）可以充分利用生产系统的硐室为延深工程服务，减少辅助工程量（三）深度不大，生产管理复杂；（四）在生产水平以下必须设置安全保护设施保护岩柱或人工保护盘预防提升容器或其它杂物下坠，危及工作面安全。,二、井筒延深的目的,三、立井井筒延深的施工特点,6.9立井井筒延深简介,矿井投产若干年后，现有生产水平已不能保持矿井正常的持续生产能力,78,四、立井延深施工方案,（一）自上而下延深方案正井延深）,1、利用辅助水平延深法,2、利用延深间或梯子间延深法,（二）自下而上延深方案反井延深）,1、普通反井延深法,2、吊罐反井延深法,3、卸矸孔延深法,4、钻井法延深井筒,5、深孔爆破法掘进反井延深法,6、爬罐反井延深法,7、混合延深方案,79,利用辅助水平延深,暗斜井－辅助水平－安装凿井设施、设备－自上向下延深,特点①相互影响小；②临时工程多③比较安全,80,有的井筒在断面设计时已预留延深间、或梯子间有足够的断面时，拆除梯子间作为延深间，或有两套提升间，或有两套提升设备时，拆除一套提升设备，改提升间为延深间。,利用延深间延深,特点①相互影响比较大，不安全②临时工程少③提升能力小，速度慢,81,1.条件已有巷道到达新水平2.反井施工①普通反井法;②吊罐反井法;③利用反井钻机我国煤矿系统最早推行吊罐法的是京西矿区大台矿。1964年，延深副井成功地应用了吊罐反井法，反井全高97m，只用了19.7天，比普通反井法速度提高了3.5倍，工效由每工0.398m3增至0.99m3，节省坑木78mm3。3.施工工艺,利用反井延深,82,应用条件必须具有通往延深水平的巷道，并且上部开一个小辅助水平，辅助水平以上岩石作为保护岩柱。,普通反井延深法,由下向上在井筒中用普通钻眼爆破的方法开凿一小断面反井，贯通以后，再由上向下刷砌井筒。,83,应用条件必须具有通往延深水平的巷道，并且上部开一个小辅助水平，辅助水平以上岩石作为保护岩柱。,主要工序时在小辅助水平的井筒位置自上向下钻孔与延深水平的巷道相贯通，钻孔上口安装游动小车，孔内下放钢丝绳悬吊吊罐，采用吊罐施工小反井。爆破时吊罐下落并移到安全地点。钢丝绳上挂20kg铁棒，上提到孔内，爆破矸石自行落下运走，后自上而下刷砌井壁。,吊罐反井延深法,84,由延深辅助水平的井筒位置上，由上向下钻一导向孔，后用反井钻机自下而上或自上而下钻卸矸孔。该孔可以是一次钻成，亦可以是分次扩孔钻成，卸矸孔直径为500800mm。卸矸孔完成后，自上而下刷砌井壁，矸石由卸矸孔落下，为防堵孔，卸矸孔上部安设孔筛。,应用条件必须具有通往延深水平的巷道，并且生产水平以下开一个小辅助水平，小辅助水平以上岩石作为保护岩柱。,卸矸孔延深法,85,先开小辅助水平，由反井钻机由上向下钻一导向孔，Ф240mm310mm，与延深水平贯通后，换上扩孔钻头由下向上分次扩孔至设计断面，扩孔钻渣靠自重落下。,应用条件必须具有通往延深水平的巷道，并且必须开一个小辅助水平，其岩石作为保护岩柱。,反井钻机延深法,86,延深方式的选择,（一）具有通往井底的通道时，可采用自下而上延深法,（二）吊罐反井施工优于普通反井,（三）深孔反井钻机可适用于大于60m的反井施工,（四）钻井延深是未来的发展方向，适用于延深段高大的立井,（五）井筒断面和井口位置具有布置延深设备时，考虑利用延深间延深。,87,1.保护岩柱岩层稳定、厚度小于井筒掘进直径，6～8m。下设工字钢保护盘2.人工保护盘,规程第三十八条延深立井井筒时，必须用坚固的保险盘或留保护岩柱与上部生产水平隔开。只有在井筒装备完毕、井筒与井底车场连接处的开凿和支护完成，制定安全措施后，方可拆除保险盘或掘凿保护岩柱。,延深保护设施,88,思考题,立井抓岩机械有哪几种如何提高抓岩生产效率凿井提升系统包括哪些内容矸石吊桶提升系统的方式有几种“619-21.5-1519-特-光-交右GB8916-1996”钢丝绳标记中各符号的含义是什么立井掘进翻矸方式有哪几种混凝土下料方式有哪几种,井筒涌水治理方法有哪几种立井掘进通风方式有哪几种立井井筒安装包括哪些内容安装方式有哪几种立井施工作业方式有哪几种何谓立井井筒延深为什么要进行井筒延深立井井筒延伸方式分为哪两类各有哪些方法延伸保护设施有哪些,