【礦業(yè)實(shí)務(wù)】顧士東 教材精講班課件 32-第一篇-第6章-6.2.9-立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置

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立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置6頁(yè)3項(xiàng)內(nèi)容：主要設(shè)備、主要設(shè)施和設(shè)備設(shè)施布置原則知識(shí)點(diǎn)一

立井施工主要設(shè)備及選用包括鉆眼設(shè)備、裝巖設(shè)備、提升與懸吊設(shè)備、支護(hù)設(shè)備和相關(guān)輔助設(shè)備等。1）鉆眼設(shè)備一般采用手持式鑿巖機(jī)或傘形鉆架配導(dǎo)軌鉆機(jī)。手持式鑿巖機(jī)只適于斷面較小、巖石強(qiáng)度不高的淺眼施工，傘形鉆架配導(dǎo)軌鉆機(jī)鉆眼工序的總時(shí)間較短，對(duì)深孔爆破尤為適用，是目前普遍采用的鑿巖方式。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置通常井筒內(nèi)選用1臺(tái)傘形鉆架即可滿足要求，但對(duì)于大斷面立井井筒，需要選用2臺(tái)組成雙聯(lián)傘鉆方能滿足施工要求。傘鉆在工作面使用期間，必須設(shè)置保險(xiǎn)繩。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置2）裝巖設(shè)備：主要是抓巖機(jī)。常用的抓巖機(jī)械有長(zhǎng)繩懸吊式抓巖機(jī)、中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)、環(huán)行軌道式抓巖機(jī)和靠壁式抓巖機(jī)等，但抓巖機(jī)清底效果較差中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)安設(shè)在下層吊盤(pán)，安裝使用都很方便，但需要設(shè)置懸吊保險(xiǎn)鋼絲繩目前井筒掘進(jìn)主要使用HZ型中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)，并與FJD-6型傘鉆和2～6m3吊桶配套使用。中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)通常布置1～2臺(tái)，大斷面井筒可布置3臺(tái)。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置布置小型挖掘機(jī)進(jìn)行輔助裝巖，可加快清底速度。挖斗容積通常為0.3m3左右，一般布置1臺(tái)，大斷面井筒可布置2臺(tái)。井下鉆眼爆破作業(yè)時(shí)，小型挖掘機(jī)一般提升到地面。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置3）提升與懸吊設(shè)備提升設(shè)備主要是提升容器和提升機(jī)及其輔助設(shè)備，包括鉤頭、滑架、緩沖器、鋼絲繩、提升天輪等。懸吊設(shè)備主要是鑿井絞車(chē)、鋼絲繩和懸吊天輪。（1）提升容器包含矸石吊桶和底卸式混凝土下料吊桶等鋼絲繩包括提升鋼絲繩和懸吊鋼絲繩。提升用鋼絲繩宜選用多層異形股或多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，專(zhuān)為升降物料的安全系數(shù)不應(yīng)小于6.5,升降人員的安全系數(shù)不應(yīng)小于9.0。雙繩懸吊時(shí)應(yīng)采用捻向相反的鋼絲繩。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置（2）提升機(jī)和鑿井絞車(chē)單鉤提升一般選用單滾筒提升機(jī)，雙鉤提升或者后期需要改絞應(yīng)選用雙滾筒提升機(jī)。單繩懸吊一般選用單滾筒鑿井絞車(chē)，雙繩懸吊可選用雙滾筒鑿井絞車(chē)或兩臺(tái)單滾筒鑿井絞車(chē)，懸吊高度應(yīng)當(dāng)滿足鑿井絞車(chē)的最大容繩量要求，并且略有富余。（3）提升天輪和懸吊天輪提升天輪的直徑應(yīng)當(dāng)大于60倍的鋼絲繩直徑、900倍的鋼絲直徑。懸吊天輪的直徑應(yīng)當(dāng)大于20倍的鋼絲繩直徑、300倍的鋼絲直徑。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置4）支護(hù)設(shè)備井壁主要采用鋼模板，包括組合鋼模板、整體鋼模板和整體滑升鋼模板。（1）組合鋼模板：金屬拆卸式模板（2）金屬伸縮式活動(dòng)模板：屬于整體鋼模板，目前一般液壓脫模，模板剛度較大，高度可采用短段掘砌的段高。（3）整體滑升鋼模板：主要用于井筒連續(xù)澆筑混凝土工作，一般用于立井表土段凍結(jié)法鑿井的內(nèi)壁砌筑或長(zhǎng)段作業(yè)連續(xù)澆筑混凝土工作。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置5）相關(guān)輔助設(shè)備（1）通風(fēng)設(shè)備：主要是風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒。風(fēng)機(jī)一般選用軸流式通風(fēng)機(jī)，抽出式通風(fēng)，只能選用剛性風(fēng)筒。（2）壓風(fēng)設(shè)備：主要是壓風(fēng)機(jī)。壓風(fēng)的輸送采用無(wú)縫鋼管或高壓聚乙烯管。（3）排水設(shè)備：主要是臥泵和吊泵以及工作面的潛水泵。吊泵排水的揚(yáng)程受到制約，目前主要采用臥泵排水井內(nèi)排水管路宜選用無(wú)縫鋼管。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置知識(shí)點(diǎn)二

立井施工主要設(shè)施及選用1）鑿井井架及相關(guān)設(shè)施鑿井井架是鑿井提升及懸吊掘進(jìn)設(shè)備、井下設(shè)施的專(zhuān)用設(shè)備。常用的亭式井架采用裝配式結(jié)構(gòu)。常根據(jù)井筒直徑、深度和施工設(shè)備情況進(jìn)行選用井架。卸矸臺(tái)是用來(lái)翻卸矸石的工作平臺(tái)，通常布置在井架主體架的下部第一層水平連桿上，翻矸臺(tái)下設(shè)溜矸槽或矸石倉(cāng)，用于臨時(shí)貯存矸石6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置2）封口盤(pán)、固定盤(pán)封口盤(pán)：井蓋，作為升降人員、設(shè)備、物料和裝拆管路的工作平臺(tái)。固定盤(pán)：臨近井口的第二個(gè)工作平臺(tái)，一般位于封口盤(pán)以下4~8m處。主要保護(hù)井下施工安全，還用測(cè)量和接長(zhǎng)管路的工作平臺(tái)。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置3）吊盤(pán)與穩(wěn)繩盤(pán)吊盤(pán)：主要工作平臺(tái)，用鋼絲繩懸吊，它主要作用是保護(hù)井下安全施工、拉緊穩(wěn)繩、安裝中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)、澆筑井壁的工作平臺(tái)，采用臥泵排水時(shí)還在吊盤(pán)上安裝臥泵和水箱。穩(wěn)繩盤(pán)用來(lái)拉緊穩(wěn)繩、安設(shè)抓巖機(jī)等設(shè)備和保護(hù)掘進(jìn)工作面作業(yè)人員的安全4）其他施工設(shè)施主要是管路和電纜，通常根據(jù)使用的要求進(jìn)行選擇。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置知識(shí)點(diǎn)三

立井主要施工設(shè)備和設(shè)施的布置原則1）井內(nèi)施工設(shè)備的布置原則井內(nèi)主要施工設(shè)備包括：吊桶、抓巖機(jī)、鉆架、安全梯、水泵等。全方位、立體通盤(pán)考慮。首先滿足井下工作面的工藝需求；其次考慮吊盤(pán)等的空間；最后考慮地面懸吊穩(wěn)車(chē)的布置空間（1）吊桶的布置：要偏離井筒中心線，并靠近提升機(jī)一側(cè)布置。雙滾筒提升機(jī)作單滾筒用時(shí)應(yīng)布置在固定滾筒上6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置（2）抓巖機(jī)的布置:與吊桶位置配合，工作面不出現(xiàn)抓巖死角；中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)偏離井筒中心布置；抓巖機(jī)停用時(shí)，抓斗張開(kāi)時(shí)的最突出尺寸與吊桶之間的距離不應(yīng)小于500mm安全間隙。（3）傘鉆的布置:不工作時(shí)一般停放在井口，井口下部應(yīng)留有足夠的吊運(yùn)空間。在井下工作面使用期間，必須設(shè)置保險(xiǎn)繩。（4）水泵布置:一般靠近井幫，與井壁之間的安全距離應(yīng)保證300mm。主要選用臥泵進(jìn)行排水。通常是在吊盤(pán)的上層盤(pán)布置水箱，中層盤(pán)布置臥泵，由臥泵排到地面。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置（5）管線的布置：管路、電纜及鋼絲繩布置應(yīng)以不妨礙提升、卸矸和井口運(yùn)輸為原則。（6）安全梯的布置:安全梯應(yīng)靠近井壁懸吊，與井壁之間的最大間距不超過(guò)500mm，同時(shí)要避開(kāi)吊盤(pán)圈梁和抓巖機(jī)軌道，并且安全梯應(yīng)能下到工作面。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置2）天輪平臺(tái)的布置原則天輪平臺(tái)中間主梁軸線必須與鑿井提升中心線互相垂直平臺(tái)采用“日”結(jié)構(gòu)，中梁軸線應(yīng)離開(kāi)與之平行的井筒中心線一段距離，并向擬改絞提升機(jī)反向一側(cè)錯(cuò)動(dòng)。平臺(tái)采用“目”結(jié)構(gòu)，中梁軸線應(yīng)與井筒中心線重合保證井架的受力平衡。提升天輪，應(yīng)盡量布置在同一水平，一般不作一高一低的布置。天輪梁中心線與天輪軸承中心線垂直，與天輪平臺(tái)中心線平行布置6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置3）井內(nèi)各施工盤(pán)、臺(tái)的布置井內(nèi)各盤(pán)的布置包括盤(pán)的梁格和孔口布置及盤(pán)面上施工設(shè)施的布置等。布置時(shí)可參考下列要求進(jìn)行：吊盤(pán)圈梁一般為閉合圓弧梁，主梁必須為一根完整的鋼梁吊盤(pán)繩的懸吊點(diǎn)一般對(duì)稱(chēng)布置，應(yīng)盡量避開(kāi)井內(nèi)罐道和罐梁的位置，嚴(yán)禁鋼絲繩在各盤(pán)臺(tái)受荷載的梁上穿孔通過(guò)。中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座應(yīng)設(shè)在吊盤(pán)的兩根鋼梁上封口盤(pán)、吊盤(pán)各孔口、活動(dòng)門(mén)在不用時(shí)可靠封閉，以免墜物傷人。6.2.9

立井施工設(shè)備和設(shè)施的選用與布置4）提升機(jī)及鑿井絞車(chē)的布置提升機(jī)的布置應(yīng)適應(yīng)鑿井和開(kāi)巷兩個(gè)施工階段的需要，且不影響永久提升機(jī)房及地面永久生產(chǎn)系統(tǒng)的施工鑿井絞車(chē)滾筒上鋼絲繩出繩的最大偏角不應(yīng)大于2°，懸吊安全梯用的鑿井絞車(chē)應(yīng)有兩回路供電，且其中的一回路應(yīng)直接由變電所饋出。習(xí)題演練模擬題：（

）是為了進(jìn)一步保護(hù)井下人員安全而設(shè)置的，其上通常安設(shè)有井筒測(cè)量裝置，有時(shí)也作為接長(zhǎng)風(fēng)筒、壓風(fēng)管、供水管和排水管的工作臺(tái)。A.固定盤(pán)B.封口盤(pán)C.吊盤(pán)D.井口盤(pán)答案：A解析：固定盤(pán)是為了進(jìn)一步保護(hù)井下人員安全而設(shè)置的，它位于封口盤(pán)下4～8m處。固定盤(pán)上通常安設(shè)有井筒測(cè)量裝置，有時(shí)也作為接長(zhǎng)風(fēng)筒、壓風(fēng)管、供水管和排水管的工作臺(tái)。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)6.2立井井筒基巖施工小結(jié)1.立井井筒基巖施工主要以鉆眼爆破法施工為主。主要內(nèi)容包括工作面鉆眼爆破工作、裝巖與提升工作、井筒支護(hù)工作，以及通風(fēng)、排水、測(cè)量等輔助工作。手持鉆機(jī)鉆眼深度以1.5～2.0m為宜，傘鉆鉆眼深度一般為3～5m。2.立井施工其他輔助工作：還有井下供電、照明、通信與信號(hào)的設(shè)置、測(cè)量以及布置安全梯等。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)3.井筒基巖段施工，采用錨噴支護(hù)作為臨時(shí)支護(hù)的段高：是否需要臨時(shí)支護(hù)根據(jù)井筒周?chē)鷰r層的穩(wěn)定性確定。（1）對(duì)Ⅰ類(lèi)巖層，不支護(hù)段的高度可由施工單位自定；（2）對(duì)Ⅱ、Ⅲ類(lèi)巖層，不宜超過(guò)4m,當(dāng)高度超過(guò)2m并有危巖時(shí)，應(yīng)采取安設(shè)錨桿或錨網(wǎng)等防片幫措施；（3）對(duì)Ⅳ

Ⅴ類(lèi)巖層，不宜超過(guò)2m。井筒穿過(guò)煤層或構(gòu)造破碎帶時(shí)，用井圈背板等臨時(shí)支護(hù)6.2立井井筒基巖施工小結(jié)4.立井井筒反井施工方法：先從下向上施工小斷面反井，然后自上而下刷大井筒斷面，并澆筑混凝土井壁，利用反井向下進(jìn)行排矸、通風(fēng)、排水，井底進(jìn)行出渣運(yùn)輸、排水工作，完成立井井筒的施工。前提條件：必須要有通達(dá)井筒井底水平的通道，方能組織反井施工和安排井筒刷大掘砌的排矸和排水工作。5.短段掘、砌單行作業(yè)：在2～5m（應(yīng)與模板高度一致）較小的段高內(nèi)，掘進(jìn)后，即進(jìn)行永久支護(hù)，不用臨時(shí)支護(hù)。優(yōu)點(diǎn)是不需要臨時(shí)支護(hù)，降低成本和工期，缺點(diǎn)是混凝土接茬縫比較多。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)6.確定每月用于掘進(jìn)的天數(shù)。采用平行作業(yè)或短段單行作業(yè)時(shí)，每月掘進(jìn)天數(shù)為30d；采用長(zhǎng)段單行作業(yè)時(shí)，掘進(jìn)一般占掘、砌總工時(shí)的60%-70%，當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土作永久支護(hù)時(shí)，可取70%,即月掘進(jìn)天數(shù)為21日。編制循環(huán)圖表安排施工順序時(shí)，以采用班初裝巖、班末爆破的方式較為適宜6.2立井井筒基巖施工小結(jié)7.整體澆筑式井壁：有混凝土和鋼筋混凝土井壁兩種混凝土井壁使用年限長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度高，封水性好，成本比料石井壁低，且便于機(jī)械化施工，已成為井壁的主要形式鋼筋混凝土井壁，強(qiáng)度高，能承受不均勻地壓，但施工復(fù)雜、效率較低，通常只在特殊地質(zhì)條件下，如穿過(guò)不穩(wěn)定表土層、斷層破碎帶等，以及承擔(dān)井塔荷載的井頸部分使用8.輸送混凝土可使用底卸式吊桶，也可使用溜灰管。使用溜灰管輸送混凝土?xí)r，混凝土坍落度不應(yīng)小于150mm，石子粒徑不得大于40mm，溜灰管內(nèi)徑不宜小于150mm，末端應(yīng)安設(shè)緩沖裝置采用分灰器入模。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)9.提升系統(tǒng)：有單鉤和雙鉤提升兩種。井筒凈直徑不大于5m時(shí)，布置一套單鉤提升，超過(guò)5m可布置2套單鉤，大于6m可一套單鉤和一套雙鉤，大于9m可以布置3套單鉤。鑿井期間，提升容器以矸石吊桶為主。當(dāng)轉(zhuǎn)入車(chē)場(chǎng)和巷道施工時(shí)，提升容器則由吊桶改為雙鉤罐籠提升6.2立井井筒基巖施工小結(jié)10.排水系統(tǒng)：排水能力宜根據(jù)井筒預(yù)計(jì)涌水量確定，一般水泵排水能力不應(yīng)小于預(yù)計(jì)涌水量的1.5倍，并應(yīng)配備同等能力的備用泵。當(dāng)井筒涌水量不大于10m3/h時(shí)，宜選用風(fēng)動(dòng)水泵或隔膜泵配合吊桶排水。井筒涌水量大于10m3/h時(shí)，選用一段或多段排水方案。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)11.井筒排水可分為吊桶排水和吊泵或臥泵排水。1）吊桶排水：井筒工作面涌水量不超過(guò)10m3/h時(shí)，采用吊桶排水較為合適。2）吊泵排水：利用吊泵排水，井筒工作面涌水量以不超過(guò)40m3/h為宜，與風(fēng)動(dòng)潛水泵進(jìn)行配套排水，3）臥泵排水：在吊盤(pán)上設(shè)置水箱和臥泵，優(yōu)點(diǎn)是不占用井筒空間，臥泵故障率低，易于維護(hù)，可靠性好，流量大揚(yáng)程大，適應(yīng)性更廣。6.2立井井筒基巖施工小結(jié)12.立井井筒掘進(jìn)機(jī)施工方法1）優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：（1）機(jī)械化程度高，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）地面遠(yuǎn)程作業(yè)，提高人員安全性。（3）效率高、施工速度快。變傳統(tǒng)鉆眼、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣、井壁支護(hù)等順序作業(yè)的工序?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)截割、出渣、井壁支護(hù)平行作業(yè)，