浅析煤矿立井井筒的安全快速施工

【摘 要】 煤矿立井（又称竖井）是指煤矿中地面与井下相通的直立巷道，根据其生产用途的不同又可分为主井、副井、风井、混合井，是保证煤矿井下正常安全开采的重要通道。煤矿立井施工是煤矿矿井建设中的重点和难点，如何保证立井井筒快速、高质量施工一直是矿建企业重点研究的方向，本文对此进行了探讨。

【关键词】 煤矿矿井建设 立井井筒 安全快速施工

1 煤矿立井井筒施工技术分析

煤矿立井井筒施工具有土石作业多、作业环境复杂、影响因素多、技术性强的特点。因此，实现立井井筒的安全快速施工，首先应做好施工的机械化配套保障，建立起以大井架、大吊桶、大抓岩机、大段高模板、大绞车、伞型钻架为基础的大型综合机械化作业线；做到施工作业机械化、施工工艺科学化、施工组织条理化，以此确保立井井筒的安全快速施工。

根据作业方式的不同，煤矿立井井筒施工分为掘砌单行作业、掘砌平行作业、掘砌安一次成井作业、掘砌混合作业几种作业方式。掘砌单行作业虽然施工工序简单，施工管理方便，但由于施工围岩条件和井壁临时支护需要，其施工进度容易受到影响，且施工成本较高，目前已较少采用。掘砌平行作业和掘砌安一次成井作业两种方式相似，由于其特点是井筒上下平行施工，因而存在设备布置多、施工管理难度大、施工安全性较差的弊端，其使用也较少。目前技术较为成熟的是掘砌混合作业的方式，该方式由于采用永久支护的形式，节省了临时支护在材料和时间方面的消耗，提高了作业效率，降低了施工成本，且施工安全性较高，克服了以上几种方式的缺点，因而得到较为广泛的应用，成为立井快速施工的首选方式。

2 煤矿立井井筒快速施工作业要点

煤矿立井井筒施工工序主要包括：钻眼爆破、装岩排矸和砌壁，提高各工序的施工效率是实现立井快速施工的关键。

2.1 钻眼爆破

光面爆破是一种较为理想的爆破方式，爆破后实底成锅底形，方便清底，从而能够有效缩短清底作业时间。伞型钻架具有机械化程度高、操作灵活方便、打眼质量高的特点，在爆破作业中采用伞型钻架，可以较好地控制打眼的位置和角度，并且为大直径深孔光面爆破方式的采用提供便利。这样一来，不仅保障了施工安全，还降低了工人劳动强度，缩短了凿岩时间，提高了钻眼爆破工序的效率。此外，还可以采用中深孔爆破技术来加快施工进度，根据现场地质条件制定爆破计划，明确圈距、眼距、眼深等参数，采用滚班作业的方式，严格按照规定钻眼装药。

2.2 装岩排矸

钻眼爆破作业后开始进行装岩排矸作业。装岩排矸是立井施工中最为耗时费力的工序，采用机械化作业，解放人力，用抓岩机来代替人工作业是降低工人劳动强度，提高施工效率和施工安全性的必要途径。应尽量选择操作简单、装岩能力大的抓岩机来进行抓岩作业，在施工时，可以将抓岩机直接固定在吊盘下方，随吊盘起落，这样就简化了工序，节省了放炮时进行单独吊放的时间。同时，应根据施工断面空间大小，选择容积和直径合适的抓斗和吊筒，以及与抓岩机作业速度相匹配的、符合伞钻等大型重物提升安全要求的提升机。以此来满足井筒快速排矸作业的要求，避免岩石堆积，从而使抓岩排矸作业协调同步、安全高效地完成。

2.3 砌壁工序

整体移动金属模板在砌壁工序中发挥了重要的作用，它既适用于套壁施工，也适用于掘进工作面短段浇筑混凝土。在实际的施工操作中，可根据井筒施工情况适当调整模板的高度和加密浇筑口等。为保证砌壁工序快速安全施工，可采取在混凝土中加入适量减水剂的办法，加快混凝土凝固，节省施工时间。在井筒穿构造煤层或破碎带等不稳定岩层时，也可进行锚网临时支护；如图1所示。

3 立井快速施工中需要注意的问题

在立井井筒施工中，井壁涌水现象较为常见。涌水会对立井井壁造成破坏，影响井壁的质量以及施工的进度，因此，为保证立井快速安全施工，必须要加强对井壁涌水等水患的防治工作。预防井壁涌水，应首先设法提高井壁防水性，可根据施工情况采取壁后注浆的方式，并设置相应的排水系统；井壁涌水处理，应根据地质环境情况选择合适的处理措施，例如对于基岩段涌水的治理，可采用封闭、疏导、截堵的方式。另一方面，应加强对新技术和新材料的应用，例如在施工中使用早强混凝土，就可以有效缩短混凝土脱模时间，并保证脱模强度，从而提高施

工的效率；采用电磁雷管，能够简化爆破工作的计算步骤，节省爆破环节的平均循环时间，并减少误爆现象的发生。

4 结语

随着煤矿开采力度的加大，很多矿井的开采深度不断增加，对于立井施工的技术要求也越来越高。为适应未来矿井建设需要，施工企业必须要不断加强对新技术的学习和新材料的利用以及加快设备更新，不断总结施工经验，改进创新，不断探索适合新施工工艺的施工管理方式，促进矿建企业整体施工技术水平不断提高。

参考文献：

[1]张力.关于立井井筒的快速施工方法探讨[J].民营科技，2011，（04）：13.

[2]李东波.立井井筒快速施工技术的应用探析[J].科技创新导报，2011，（22）：69.