《立井快速施工技术及工艺探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《立井快速施工技术及工艺探讨（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 0 4 矿山建设工程新进展2 0 0 6 全国矿山建设学术会议文集( 上册) 立井快速施工技术及工艺探讨 李增怀。 ( 江苏华美工程建设集团有限公司建井工程处江苏徐州 2 2 1 1 3 1 ) 摘 要：本文通过对目前立井施工工艺、机械化配套情况及立井施工作业方式的探讨，对立井快速施 工提出了一些可借鉴的技术及工艺。 关键词：混合作业；三大一深；光面爆破 1 我国立井施工的历史与现状 立井井筒是矿井建设的关键工程，井筒工程量虽然只占矿井建设项目总工程量的5 左右，但是在现代矿井中，井筒工程的建设费用却占井巷总基建费用的2 0 3 0 ，工期占 建井总工期的4 0 5 0 ，因此，重视立井井
2、筒的施工技术，加快立井井筒的施工速度是现 代矿山建设的一项重要任务。 2 0 世纪8 0 年代以前，国内井筒施工机械化程度低，打眼以7 6 5 5 、Y T 2 4 、Y T 2 7 等手持 式凿岩机为主，工作面出矸主要是N Z Q 。一o 1 1 手动抓岩机和长绳悬吊大抓斗等，砌壁模板 主要是组合式金属模板和绳捆模板等，施工作业方式以长段单行作业为主，劳动组织形式为 “三八”或“四六”制。2 0 世纪八九十年代，虽然国内外井筒施工出现了伞钻、大抓岩机、大吊 桶、液压整体金属模板等一批大型施工设备，但国内使用极少且配套不完善，因此建井速度 较低，成井速度平均在3 0 “ - 4 0m 月。9
3、0 年代后期，随着国内工业的迅速发展，对能源的需 求也迅速增长，一批大型或特大型矿井开始建设，同时对建井速度也提出了更高的要求。各 建井单位和科研院校对此进行了大量的科技研究，发展了一大批建井新设备、新材料和新工 艺，伞钻、大提升机、大吊桶、大抓岩机、整体液压模板等大型设备被广泛应用，使得国内的建 井速度有了大幅度的提高，国内立井平均月成井速度达8 0m 以上，最高月成井超过了2 0 0 m o 2 立井施工新工艺的研究 立井施工的主要工序为钻眼爆破、出矸、砌壁等。不同的施工方法随着施工机械的不同 而改变，目前，国内立井施工机械化配套设备为：钻眼以伞钻为主；工作面装矸以H Z 一4 型 或H
4、Z 一6 型中心回转抓岩机为主，其中以H Z 一4 为主要使用设备；提升吊桶根据井筒大小 多选用3 5m 3 吊桶，地面卸矸多采用自动翻矸；砌壁模板主要使用整体活动式金属模板砌 壁，液压自动脱模；混凝土输送采用底卸式吊桶或混凝土输送管，特别是近年来大流变高强 混凝土的研究取得了长足的发展，目前多种混凝土外加剂的综合使用，使得深井使用输送管 下料成为可能。 施工作业方式应与施工的机械化配套方式相对应，随着伞钻的使用、立井深孑L 爆破技术 的成熟，掘砌混合作业在立井施工中被广泛采用。混合作业的支护段高应与炮眼深度及炮眼 利用率对应，一般取3 3 4 0I T I 。 立井普通法施工 1 0 5 目
5、前立井施工劳动组织形式多为“工序滚班混合制”作业方式。 3 立井施工新工艺的实际应用 3 1 工程简介 我公司承担的安徽淮南市新集矿区刘庄煤矿新主井井筒工程，井筒净直径8 0m ，井筒 全深7 8 9 3m ，表土层厚度2 5 5 4m ，风化带厚度2 8 6m 。该井筒表土段采用冻结法施工，冻 结深度2 9 1m ，基岩段含水层采取地面预注浆，注浆深度6 2 7I T I 。 3 2 并筒施工方案 基岩段采用机械化配套混合作业方式。使用F D J 一6 A 型伞钻打眼，深孔光面爆破，炮眼 深度4 2m 。两台H Z 一4 型中心回转抓岩机装岩，地面自卸式汽车排矸，3 6m 液压伸缩整 体下移
6、式金属模板砌壁，一掘一砌。井筒内两趟混凝土输送管下料。 3 3 主要生产系统及设备配制 3 3 1 提升系统 井筒施工布置两套独立的提升设备。 主提升机选用1 台J K Z 一2 8 1 5 5 A 型凿井提升机，该提升机最大净张力1 5t ，电机功 率10 0 0k W ，最大提升速度5 6m s ，1 1t 钩头，提升4m 3 吊桶，并负责伞钻升降。 辅助提升机选用1 台J K 一2 5 2 0 A 型凿井提升机，该提升机最大净张力9t ，电机功率 4 7 5k W ，最大提升速度4 8 1m s ，7t 钩头，提升3I T l 3 吊桶( 4 0 0m 以下采用2m 3 吊桶) 。主 副
7、提升机技术参数见表1 。 表1 主剐提升机技术参数一览表 滚筒参数 最大静绳速 选用电机 提升机型号个数减速比 直径m宽度m 拉力t I T I s 型号功率k W转速r r a i n l J K Z 一2 8 1 5 5 A 12 82 21 51 5 55 6Y R l 0 0 0 - - 1 0 1 4 3 010 0 0 ，5 9 2 J K 一2 5 1 2 0 A 12 52 092 04 8 1J R Q l 5 1 0 84 7 57 3 5 主提绞车提升4I T l 3 吊桶，并兼伞钻下放，提升钩头采用1 1t 钩头。辅助提绞车提升3m 3 吊桶，后期改2m 3 吊桶，提升
8、钩头采用7t 钩头。 提升机提升速度图及其参数计算： ( 1 ) 速度图( 见图1 ) 口 I 一 ， 0L |f ，矗f 2f 3 “f 5 f 卸 缸t 一口 ， T A T t 图1 提升机提升速度图 该井筒采用主、辅提单钩提升吊桶，其提升能力见表2 。 1 0 6 矿山建设工程新进展2 0 0 6 全国矿山建设学术会议文集( t - 册) ( 2 ) 速度图计算( 见表3 ) 表2主，辅提升机提升能力一览表m ，h 提升能力 吊桶m 3提升机型号 1 0 02 0 03 0 0 4 0 0 5 0 06 0 07 0 0 7 8 9 3 4 J K Z 一2 8 1 5 5 A 7 0
9、 7 26 0 1 6 ， 5 2 3 5 4 6 3 4 4 1 5 63 7 6 83 4 4 63 2 0 1 3 2 J K 一2 5 2 0 A 5 1 3 74 2 8 93 6 8 13 2 2 41 9 1 21 7 2 21 5 6 61 4 4 9 合计 1 2 2 0 91 0 3 0 58 9 。1 67 8 5 86 0 6 85 4 9 05 0 1 24 6 5 1 表3速度图计算表 计算项目单位主提副提 无稳绳段运行速度 m s22 无稳绳段运行加速度 m s 20 3O 3 f 1 6 6 76 6 7 屯 1 01 0 f 33 3 33 3 3 “8 3
10、38 3 3 丁w S2 8 3 32 8 3 3 提升最大速度F m bm s5 64 8 1 主提升加速度 m s z0 5O 5 f 5 S 7 6 Z7 6 2 f 6 1 2 2 3 41 4 5 8 5 幻S7 6 27 6 2 f 81 2 3 4 1 2 3 4 f 91 6 61 6 6 T y 一 1 5 1 5 81 7 5 0 9 口S6 06 0 一次提升循环时问 S4 1 9 8 l4 6 6 8 4 3 3 2 凿眼设备 选用F E l J 一6 A 型伞钻配套6 台Y G Z 一7 0 型导轨式凿岩机钻眼。 3 3 3 装岩与排矸 工作面采用两台H Z 一4 型
11、中心回转抓岩机装岩，装岩生产率为每台3 0m 3 h 。地面采用 座钩式自动翻矸装置。矸石经溜槽落地，采用Z L 5 0 D 型装载机装车，由2 0t 自卸式汽车运矸 排出到指定的排矸场地。 3 4 机械化配套能力分析 3 4 1 机械化配套装备见表4 3 4 2 能力分析 井筒筒采用伞钻打眼，眼深4 2m 炮眼利用率8 6 ，爆破循环进尺3 6m ，2 0 小时完成 立井普通法施工 1 0 7 一个循环，预计正规循环率8 5 ，月成井1 1 0m 。 ( 1 ) 凿岩能力。井筒掘进直径9 1I n ，工作面布置1 4 3 个炮眼，厂一6 - - , 8 时，采用伞钻配 Y G Z 一7 0
12、型凿岩机，钻眼时间1 5 0r a i n ，满足要求。 ( 2 ) 出矸能力分析。井内布置两台H Z 一4 型抓岩机，其每台理论生产能力。3 0 、I n 3 h 左 右，预计1 0 h 完成一茬炮的出矸任务，则所需出矸能力为4 6 8m 3 h 。井深7 8 91 T I 时，主副提 合计提升能力为4 6 5 1m 3 h ，能满足出矸能力要求。 ( 3 ) 支护能力。每个段高3 6r f l 所需混凝土量为5 3 2m 3 。1 2 0m i n 完成混凝土浇筑工 作，所需支护能力为2 6 6m 3 h ；混凝土搅拌能力按两套搅拌机及两趟声1 5 9 6 m m 混凝土 管输送混凝土，远
13、远大于施工需要。 根据上述分析，主要生产系统满足平均月成井1 1 0m 的要求。 3 5 取得的效果 采用建井“三大一深”新技术，如大提升机，大吊桶，中心回转抓岩机，伞钻及深孔爆破和 先进的管理模式，取得平均月成井1 0 0r n ，最高进尺1 2 0m 月的水平，大大提高了施工速 度，节约了大量人工，取得了较好的经济效益。同时减小了大量工人的工作时间，降低了劳动 强度，增加了施工的安全性和工程的质量，取得了较好的社会效益。 表4机械化配套装备一览表 项目技术特征 凿岩F J D 一6 A 型伞钻配Y G Z T 0 型凿岩机6 台 装岩两台H Z 一4 型中心回转抓岩机各配一个0 4m 3
14、抓斗 井架V 型 主提J K Z 一2 8 1 5 5 A 提升机 副提J K 一2 5 2 0 A 主提 4m 3 主提容器 副提3 m 3 、2 m 3 压风机 2 台5 L 一4 0 8 型和1 台4 L 一2 0 8 型压风机 翻矸座钩式自动翻矸 排矸汽车排矸 排水泵一台8 0 D G L - - 7 5 7 吊泵，二台D 4 6 - - 1 0 0 X5 卧泵 通风 2 1 5k W 对旋式局部扇风机，8 0 0 胶布风筒 模板整体悬吊液压金属活动模板高度3 6i n 搅拌机J S 一5 0 0 四台 砌壁 搅拌站 配料机P L D 1 2 0 0 两套 混凝土输送管二趟1 5 9
15、6 混凝土输送管 吊盘两层吊盘，套内壁时为三层 安全梯一套 4 结论 以大提升机、大吊桶、伞钻、大抓岩机等大型施工设备为主的机械化配套施工方法，施工 1 0 8 矿山建设工程新进展2 0 0 6 全国矿山建设学术会议文集( 上册) 作业方式为混合作业方式，劳动组织形式为工序滚班制，已成为目前立井施所采用的建井新 技术和新施工工艺。该施工方式已在多个立井施工中得到广泛推广应用，并且取得了很好的 效果。实践证明，该施工方法在提高施工速度、降低劳动强度、提高工程质量、加强施工安全 性等方面都起到了很好的作用，在目前技术条件下，是立井施工的主要方法。 作者简介：李增怀，男，1 9 9 3 年毕业于淮南矿业学院建筑工程系矿山建设专业。 D i s c u s s i o nf o rC e l e r i t yC o n s t r u c t i o nT e c h n o l o g yi nt h eS h a f t L iZ e n g h u a i ( T h ed e p a r t m e n to fc o n s t r u c t i n gw e l lJ i a n g s uh u a m e ie n g i n e e r i n g G r o u pL t d ，X u z h o u ，J i a n g s u 2 2 1 1 3 1
