关于提高立井施工速度的施工技术

[摘 要]随着开采深度的增加，新井开凿和老矿改扩建，立井施工正向深井过渡，深井直接影响施工的作业速度，如何在这种趋势下提高立井施工速度是矿井施工关注的重点。本文重点以工程为例介绍了其立井快速施工的技术，望对类似施工有所帮助。

[关键词]立井；施工速度；施工技术

中图分类号：TD262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0200-02

一、提高立井施工速度的施工技术

立井井筒工程是矿井建设中的关键工程。立井井筒在矿井建设中虽然仅占工程量的3.5%～5%，而工期却占总工期的35%～40%。因此，加快立井施工速度，是缩短矿井建设工期的关键。随着开拓深度的增加，开凿条件也日趋复杂，立井井筒占矿井建设总工期的比例也相应增加。所以，对于提高立井施工速度的施工技术研究，对加快矿井建设具有重要意义。

立井施工依靠的就是机械，如果机械配备不到位、不合理或运转状况不良，会直接影响整个立井施工，所以机械及设备的配套和选型是至关重要的。提高立井施工速度的要点如下：

1、最佳提升设备的配套。立井施工所需各种材料、人员上下，尤其是开挖土方等全部需提升设备从井下工作面提到地面（或从地面下放到井下工作面）。因此要确保立井快速施工得以实现，前提条件之一就是要配备足够的提升能力来满足快速施工的需要。考虑到井筒净直径>5.5m，布置双钩提升。

2、最优挖掘设备及技术。立井施工速度与挖掘效果有直接联系，而挖掘效果由挖掘设备及技术所决定。立井尤其是深立井施工，表土段开挖宜优选，后期基岩段施工过程中适用于清底。

3、最优砌壁模板及下料工艺相配套。砌壁模板是立井快速施工具有工艺特征的关键设备，模板性能的好坏直接影响到施工速度的快慢及质量的好坏。目前，立井快速施工模板一般均采用MJY型整体金属刃脚下行模板，该模板具有脱模力强、刚度大、变形小、立模方便等优点，一般在地面由3―4台稳车悬吊。模板直径根据井筒直径来选型，段高一般为2.5-4m，砌壁混凝土一般由混凝土集中搅拌站提供，强制式搅拌机拌料，底卸式吊桶下料。

4、地面排矸能力要与开挖、提升能力相适应。根据立井快速施工经验总结，地面排矸能力应以不影响开挖、提升来配置，一般采用自卸汽车及装载机集中排矸。

二、立井快速施工技术应用

（一）工程概况

招贤矿井风井井筒净直径6.0m，井筒净断面积为28.26m2，招贤矿井采用“一斜两立”（主斜井、副立井、回风立井）井单一水平开拓。风井井筒采用冻结法施工，冻结深度514m，设计深度564m，井口设计标高±0.00m（以绝对标高+1344.00m起算）。冻结基岩段外壁采用钻爆法施工，单层钢筋砼结构，壁厚400mm，井筒竖筋、环筋全部采用HRB335型钢筋。竖筋采用等强度直螺纹套筒联接，环筋采用绑扎方式；砼强度等级为C40、C60。项目部在设备管理和设备维护上定人、定岗；创出单月冻结段外壁掘砌进尺140m、段高4m；循环时间18-20小时，冻结法施工有效的提高了立井施工速度。

（二）施工方案

井筒冻结基岩段采用光面、光底、弱震、弱冲、中深孔爆破技术施工。伞钻凿岩，地面380V交流电接线盒起爆，HZ-6型中心回转抓岩机出矸，挖掘机清底，整体金属模板砌壁。

（三）提高立井施工速度的施工技术

1、施工设备的选择与技术

（1）掘进

采用FJD-6A型伞钻配YGZ-70型凿岩机凿岩，B25×5000mm六角中空合金钢钎配Φ55mm十字型合金钻头打眼，爆破材料采用水胶炸药和抗杂毫秒延期电雷管，脚线长度6.5m。

（2）凿岩爆破

采用FJD-6A型伞钻配YGZ-70型风动凿岩机，根据岩石岩性及层厚及时调整爆破参数和炮眼深度，严格控制炮眼的位置、角度和装药、连线质量，保证爆破效率。爆破材料采用水胶炸药和脚线长度6.5m的1～5段煤矿许用毫秒延期电雷管。

（3）出矸找平清底及刷帮

利用挖掘机配合抓岩机分别装入吊桶提升上井，挖掘机靠近井壁与中心回转同时挖罐窝，然后在吊桶两侧对一个吊桶集中装矸；矸石经二平台翻矸后，由装载机装矸至排矸车，运至矿方指定地点。出够一个施工段高后，用尺杆找平，绑扎钢筋；便于立模浇筑砼；浇筑砼结束后，继续出矸，并利用挖掘机配合抓岩机清底。清底后，将挖掘机清理干净后提至井口地面。

出矸找平时，对于泥岩或小面积欠帮，出矸同时用风镐刷帮；对大面积欠帮，必要时可采取打眼放炮处理，即在出矸的同时采用手抱钻打眼、放炮带帮，应采取多打眼、少装药的方法，沿井筒切线方向打斜眼，眼间距不超过600mm，根据荒径位置适当控制好眼深；清底时的欠帮打眼后，将与工作面一同装药、连线放炮。

（4）砌壁

冻结段外壁采用整体金属下行刃脚模板砌筑，模板由直模和刃脚通过螺栓构成整体，模板由地面稳车悬吊。模板段高根据围岩稳定性及冻结情况，采用2.5/4.0m施工段高砌壁。

2、辅助系统

（1）提升系统

井筒采用ⅣG型井架，布置2JK-3.5/15.5型提升绞车1台、JKZ-2.8×2.2/15.5型提升机1台，形成两套单钩提升；挂5m？吊桶满足出矸施工要求。

（2）压风系统

在井口附近设一个压风机房，布置2台SE250型和1台GA110型压风机，总供风量100m3/min，可满足井筒不同施工工序的用风需要。地面压风干管选用φ219×6mm的无缝钢管，井下选用1路φ159mm×6mm无缝钢管，沿井壁固定。

（3）供、排水系统

选用2寸高压胶管供水，压力35MPa，敷设在压风管上，兼作注浆管。根据井筒基岩段含水层组的井筒涌水量及排水泵排水能力，选用φ159×6mm排水管。

（4）通风系统

井筒施工采用压入式通风方式。井筒施工采用1路胶质风筒向工作面供风。配备2台FBD-Ⅱ-No9.6- 2×30KW型防爆对旋式局部通风机配一路Φ800mm胶质风筒，其中一台局扇备用，满足施工需要。

（5）供电系统

在井筒附近建施工变电站，站内安装YKBS-10型移动式开闭所一台，ZXB-630×2/10-6型移动变电站一台，在开闭所附近安装KSGB-450/10-6/1.2型矿用干式变压器两台供井下排水设备用电，井口安装ZBX-4.0/127型照明信号综合保护装置供井下信号、照明用电；提升机采用环形供电。

（6）砼搅拌系统

搅拌站内均布置 2台JW1000型强制式砼搅拌机和1台PLD2400型砼配料机。

3、劳动组织

管理人员13、后勤人员15、土建工（木工）1、机电工20、司机4、搅拌工 2、绞车司机14、把钩21、信号9、通风瓦检员3。

出矸找平班15、出矸清底班16、打眼放炮班10、立模浇筑班15。

4、循环时间

掘砌循环图表

（1）基岩段外壁施工，采用专业工种“滚班”作业制，一掘一砌（循环成井4.0m）。（2）机电工及其它辅助工种均采用“三八”作业制。（3）工程技术人员及项目部管理人员，实行24小时值班制度。（表1）

结束语

本工程立井施工通过机电设备的选择和运用、人员安排、合理安排作业时间，加快了采区工程进度，保证了采区的正常接替，单月创出外壁掘砌进尺140m，实现安全、效益双丰收。

针对立井施工在多数情况下单工序作业的特殊性，围绕立井提升这一工序主线，分别对钻眼爆破、装矸、出矸、支护、清底、浇筑等工序进行管理，认真设计和安排每项工序，将它们对工序主线的各种控制影响因素进行排查和消除，做到科学组织，层层落实，深入每一个细节，达到充分压缩整个循环时间的目的。

此外，采用先进配套的机械化作业工艺，从施工准备开始，每作一项工作都为后续工作创造条件，提前作好各种预案，依靠严密的安全措施，使立井施工在安全优质的条件下最终实现快速。

参考文献

[1] 李福辽.浅谈深立井快速掘砌施工[J].中国科技信息，2011年22期.

[2] 高峰.立井施工设施选用与布置[J].科技风，2011年2期.

作者简介

柏跃金（1986-）男，江苏徐州人，助理工程师。2006年7月毕业于徐州建筑职业技术学院，一直从事矿建工程施工技术及管理工作。