立井井筒快速施工技术探析

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　　摘 要立井井筒的快速施工是影响整个矿井建设的关键一环,从立井快速施工的特点和要求出发,结合作者多年的实践经验,分析立井快速施工的技术要点和组织管理原则,并对快速施工中应注意的一些问题进行探讨,以期与广大同行分享经验,共同进步。
　　关键词立井井筒;快速施工技术
　　中图分类号TD文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)111-0072-01
　　
　　立井井筒是整个矿井的咽喉,断面大,井筒深,施工条件比其它工程困难,虽然其工程量只占矿井工程量的3%~10%,但工期却占总工期的30%~50%,因此加快施工速度是缩短矿井建设总工期的有效途径。本文探讨了立井快速施工的技术设备和方法,并分析了其中的要点。
　　1立井快速施工的技术设备概括
　　立井井筒的快速施工主要包括钻眼爆破、装岩和排矸以及砌壁等几个工序,在不同的地质条件、不同的工期要求和不同的施工水平下,应选用不同的施工方案。下面试就现有的技术、设备水平,讨论其工艺要求和技术要点如下。
　　1.1钻眼爆破
　　采取中深孔光面爆破技术也可以加快施工速度,具体做法是:
　　1)以操作熟练的专业工人组成稳定的钻爆小组,进行滚班作业,实行定人定钻的制度,调动劳动积极性的同时,保证了每个循环的钻眼爆破时间。
　　2)认真设计爆破计划图表,以井检孔地质资料为依据,参考现场的岩石条件,对圈距、眼距和眼深等参数做出明确的说明。
　　3)严格按设计图控制眼间距,调整装药结构炮眼采取向外倾斜的角度钻进可以减少超挖。另外,调整掏槽眼的起爆顺序,采用连续反向装药结构,都可以提高光面爆破的效果。
　　4)使用先进的打眼机器。伞型钻架具有机械化程度高,操作灵活,打眼眼位和角度好控制、质量高,有利于推行光面爆破,安全可靠,劳动强度低的优点;较人工抱钻大大缩短了凿岩时间,减轻了工人劳动强度。
　　1.2装岩和排矸
　　装岩工序工作繁重,消耗时间长,是制约快速施工进度的一个环节。在这一环节中,要重视以下设备的选型。
　　1)选择操作简单、结构紧凑、装岩能力强的抓岩机。,其主要优点是结构紧凑、动力单一、操作简便、装岩能力大,设计装矸能力为50m3/h,
　　工种熟练后,可再提高5%~10%。另外,抓岩机直接固定在吊盘下方,平时随吊盘起落,放炮时无需单独提放,简化了工序的准备工作。
　　2)抓斗和吊桶的选择主要以井筒断面及井筒设备布置要求为根据。采用煤炭科学研究总院北京建井研究所研制的抓斗,其特点是落地松绳有自控装置和摆动液压缸油路闭路循环自润滑系统,使抓岩机的性能进一步提高。
　　3)在条件许可的情况下,可选用提升速度快、能力强,与抓岩机生产效率相匹配的提升机,具体表现为:①要有足够的提升能力,保证井筒出矸和二期工程掘进需要(如二期工程也使用同一提升机);②与抓岩机的生产率相匹配,满足快速施工要求;③要有较好的经济效益,不造成大的浪费,设备安装时间要短,操作要方便,保证安全生产;④主提升要满足伞钻、材料等大型重物上下时的安全系数要求。
　　1.3砌壁
　　在具体的施工项目中,可按照不同井筒的作业条件进行局部的改进,例如调整模板的高度、或加密模板中间的浇筑口,使其更加符合施工要求。为了给快速施工争取时间,应在混凝土中加入早强减水剂,并采用下料管直接入模的方式。在进行长段井筒套壁时,采用液压滑升模板筑壁能进一步提高砌壁质量加快施工速度,缩短循环时间。
　　2具体施工方法
　　依据上一章节描述的设备要点,本章制定了具体的施工方法,施工总体顺序为:
　　中深孔爆破,一掘一砌,掘砌段高3.8m。施工顺序:出座底矸――清底――打眼――装药放炮――找邦――出矸――检查荒断面――落模板――浇筑砼。
　　1)破岩。使用FJD-6.7型伞钻,YGZ-70导轨式凿岩机凿岩,选用4.8mφ25mm中空六棱钢钻杆配φ55mm一字形钻头。爆破使用T220岩石水胶炸药,毫秒延期雷管。直眼分段挤压式掏槽,中空眼2m,第一阶掏槽6孔3m(圈径1.2m),第二阶掏槽6孔4.6m(圈径1.7m)。辅助眼及周边眼4.4m,循环进尺3.8m。
　　2)出矸。使用HG-4型中心回转抓岩机装岩,3m3和2m3吊桶提升,井上座钩式自动翻矸,矸石经溜槽流入自卸汽车,运至排矸地点。
　　3)支护。采用MJY型整体金属(带刃角)下行模板砌壁,该模板由地面三台稳车悬吊,模板有效高度3.8m。留2m座底矸,段高够3.8m时,找平工作面,脱模并下放模板至工作面,找正模板后浇筑混凝土。混凝土由地面搅拌站拌合。
　　4)辅助系统。①提升:使用IV(G)型井架,主提升3m绞车(配3m3吊桶排矸和提升伞钻以及2.5m3底卸式吊桶下料),副提升2.5m绞车(配2m3吊桶排矸)。②悬吊:使用三层凿井吊盘,层间距4m刚性连接。上层盘作稳绳盘,又是保护盘,二层盘作卸混凝土的工作盘,下层盘作施工操作盘。模板、安全梯、风筒、φ108排水管、φ159压风管均采用悬吊。(放炮电缆敷设在吊盘稳绳上)。③排水:水量小于10m3时,工作面积水由风泵排至吊桶,提到地面排放。水量大于10m3时,工作面积水由风泵排至吊盘水箱,使用卧泵和井筒内悬吊的φ108排水管排至地面。④通风:2×15对旋风机压入式通风,φ600mm胶质风筒送风。⑤供风:平地压风机房布置1台40m3和一台20m3压风机,φ159mm钢管供风至井口,由井筒内悬吊φ159mmPV管供风至工作面。⑥供水:吊盘上设水箱接软管供水。⑦供料:平地搅拌站搅拌混凝土,使用2.5m3底卸式吊桶供料。⑧设有信号、通讯、照明、电视监控系统。
　　3经验及注意事项
　　1)机械化作业线:井筒机械化施工是快速施工的基础,机械化施工降底了劳动强度,提高了劳动效率,缩短了循环时间。特别是使用伞钻、大抓和整体模板,使施工速度大大提高。
　　2)新材料的应用:在施工中,引入新的高科技材料也可以达到快速施工的生产目的。比如早强混凝土的应用提高了混凝土早期脱模强度,缩短了脱模时间。电磁雷管的使用不但减少了误爆和瞎炮产生的可能性,还简化了计算工作,节省了平均循环时间。
　　3)井筒的防水问题:井壁涌水严重地影响了快速施工的进度和质量,因此,应根据不同岩段的地质条件选用具体的防治水的措施,在基岩段采用堵截、疏导、封闭等综合手段,施工100m后根据现场情况开始壁后注浆,并配备相应的排水系统,保证井壁的封水效果。
　　4)先进的施工工艺:采用光底爆破技术,爆破后实底成锅底形,便于清底,缩短清底时间。及时壁后注浆控制井筒漏水量小于10m3,为快速施工创造条件。模板上口设导向板,方便脱立模,缩短立模时间;浇筑口设环形斜面板,保证接茬严密。
　　4结论
　　机械化的配套设备,科学有效的组织管理以及先进成熟的施工工艺也对立井井筒快速施工的效果起着至关重要的作用。实践证明,只有在总结和运用以往经验的基础上,比较优选施工方案和技术工艺,合理地组织劳动资源,充分利用时间和空间,立体交叉地安排工序,才能提高进度水平,缩短循环时间,从而在最短工期内达到优质高效、安全经济地完成工程任务的目标。
　　参考文献
　　[1]龙志阳.立井短段掘砌混合作业法及其配套施工设备[J].建井技术,1998,19:03.
　　[2]李智渊,陈灿亭,何振伟.立井井筒快速施工技术[J].科技信息,2008,27.

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