2g314000 井巷工程
内容预览:共有二小节
2g314010、立井井筒施工
2g314020、巷道与硐室施工
2013年二道单选,2分,案例题一问,8分,共10分。
2014年四道单选,4分,一道多选,2分,一道案例题20分。
预计2015年,二~四道单选,一~二道多选。案例题涉及1-2问。预计占11--20分。
2g314010 立井井筒施工
2g314011 表土施工方法及应用
2g314012 基岩施工工艺
2g314013 施工作业方式及其机械化配套方案
2g314014 井壁结构及其施工技术要求
2g314015 施工防治水方法及应用
2g314016 施工辅助生产系统及技术要求
2g314017 施工主要设备及其应用
在立井井筒施工中,覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层。表土层分稳定表土层和不稳定表土层两大类,施工方法分为普通施工法和特殊施工法两大类
稳定表土层主要包括含非饱和水的黏土层、含少量水的砂质黏土层,无水的大孔性土层和含水量不大的砾(卵)石层等;不稳定表土层包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的黏土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色黏土层等。
知识点一、井筒表土普通施工法
(一)井圈背板普通施工法
采用人工或抓岩机(土硬时可放小炮)出土,下掘一小段后(不超过1.2m),即用井圈、背板进行临时支护,掘进一长段后(一般不超过30m),再由下向上拆除井圈、背板,然后砌筑永久井壁,这种方法适用于较稳定的土层。
井圈背板普通施工法示意图
(二)吊挂井壁施工法
是适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。段高一般取0.5~1.5m,不必进行临时支护。为了防止井壁拉裂或脱落,必须在井壁内设置钢筋,并与上段井壁吊挂。
后附图
吊挂井壁施工法示意图
这种施工方法可适用于渗透系数大于5m/d,流动性小,水压不大于0.2mpa的砂层和透水性强的卵石层,以及岩石风化带。
吊挂井壁法使用设备简单,施工安全,但它的工序转换频繁,井壁接茬多,封水性差,故常在通过整个表土层后,自下而上复砌第二层井壁。
三)板桩施工法 对于厚度水大的不稳定表土层,在开挖之前,可先用人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径依次打入一圈板桩,形成一个四周密封的圆筒,用以支承井壁,并在它的保护下进行掘进。
板桩材料可采用木材和金属材料两种。木材采用坚韧的松木或柞木制成,用于厚度为3~6m不稳定的土层。金属板桩常用12号槽钢相互正反扣合相接,用于厚度8~10m的不稳定土层。
(四)表土施工降水工作 1.工作面降低水位法 在不稳定土层中,常采用工作面超前小井或超前钻孔两种方法。 2.井外疏干孔降低水位法 在预守的井筒周围打钻孔,并深入不透水层,然后用泵在孔中抽水,形成降水漏斗,使工作面水位下降,保持井筒工作面在无水情况下施工。
知识点二、井筒表土特殊施工法
在不稳定的表土层中施工立井井筒,必须采取特殊施工法,如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以冻结法和钻井法为主。
(一)冻结法
冻结法是在不稳定的含水土层或含水岩层中,在地下工程建设之前,用人工制冷的方法,将地下工程周围的含水岩、土层冻结,形成封闭的冻土结构物--冻结壁,用以抵抗岩土压力,隔绝冻结壁内、外地下水的联系,然后在冻结壁保护下进行地下工程建设的特殊施工技术。
适用于含盐量不大、地下水流速较小的各种含水地层。
(二)钻井法
钻井法是以钻头刀具破碎岩石,用泥浆或其他介质进行洗井、护壁和排渣,在钻至设计直径和深度后,再进行永久支护的一种机械化凿井方法。
适用于各种不同的地质及工程条件,受钻井设备能力的限制,我国目前立井钻进机最大钻井直径不超过9.5m,最大钻井深度小于700m。
(三)沉井法
沉井法属于超前支护的一种方法,其实质是在井筒设计位置上,预制好底部附有刃脚的一段井筒,在其掩护下,随着井内的掘进出土,井筒靠自重克服外壁与土层间的摩擦阻力和刃脚下部的正面阻力而不断下沉,随着井筒下沉,在地面相应接长井壁,如此周而复始,直至沉到设计标高。
(四)注浆法
注浆法是将浆液注入到岩土的孔隙、裂隙或空洞中,浆液经扩散、凝固、硬化以减少岩土的渗透性,增加其强度和稳定性,达到岩土加固和堵水的目的。
按注浆工作与井巷掘进工序的先后时间次序分为预注浆法和后注浆法。预注浆法是在凿井前或在井筒掘进到含水层之前所进行了注浆工程,又分为地面预注浆和工作面预注浆两种。后注浆法是在井巷掘砌之后所进行了注浆工作,目的是减少井筒涌水,控制井壁和井帮的渗水并加强永久支护。
(五)帷幕法
帷幕法是超前支护的一种井巷特殊施工方法,是预先在井筒或其他地下结构物设计位置的周围,建造一个封闭的圆形或其他形状的混凝土帷幕,其深度应穿过不稳定表土层,并嵌入不透水的稳定岩层3~6m,在帷幕的保护下进行掘砌作业。
适用于深度不超过100m的含水不稳定表土层中。
2014年真题
立井表土特殊施工法包括冻结法、钻井法、沉井法和(c)。
a. 井圈背板法
b. 吊挂井壁法
c. 帷幕法
d. 板桩法
主要以钻眼爆破法施工为主,主要工序包括工作面钻眼爆破工作、装岩与提升工作、井筒支护工作,以及通风、排水、测量等辅助工作。
知识点一 、钻眼爆破工作
钻眼爆破工作约占整个循环时间的20%~30%。
钻眼多数采用风动凿岩机,如yt-23等轻型凿岩机,以及ygz-70导轨式重型凿岩机。后者需配伞形钻架钻眼,眼深度一般为3~5m。
爆破工作包括爆破器材的选择、确定爆破参数和编制爆破图表。
(一)爆破器材
立井施工中,要求采用抗水炸药。常用的抗水炸药有抗水岩石硝铵炸药、水胶炸药和硝化甘油炸药。以水胶炸药应用广泛。
起爆器材通常采用国产秒延期雷管,毫秒延期雷管和导爆索。
在有沼气和煤尘爆炸危险的井筒内爆破,或井筒穿过煤层时,必须采用煤矿安全炸药和延期时间不超过130ms的毫秒延期电雷管。
放炮电源多采用交流电源或专用起爆器,采用交流电源时电压不得超过380v。
(二)爆破参数
包括炮眼深度、炮眼数目、炸药消耗量等。
采用人工手持钻打眼时,以1.5~2.0m为宜;当采用伞钻打眼时,以3.0~5.0m为宜。
在保证最合理的炮眼数目和炸药消耗量,应该是优爆破效果下爆破器材消耗量最少。
(三)爆破图表
立井施工爆破作业必须按光面爆破要求设计。
爆破图表包括:爆破原始条件、爆破参数、炮眼布置图和预期爆破效果。
知识点二、装岩与提升工作
装岩提升工作约占整个掘进循环时间的50%~60%,是决定立井施工速度的关键。
(一)装岩工作
立井施工普遍采用抓岩机装岩。有nzq2-0.11型抓岩机、长绳悬吊抓岩机(hs型)、中心回转抓岩机(hz型)、环行轨道抓岩机(hh型)和靠壁式抓岩机(hk型)。以中心回转式抓岩机普遍。
(二)提升工作
提升工作任务是排除井筒内矸石、下放器材和设备、提放作业人员。根据井筒断面的大小,可以高1--3套单钩或一套单钩一套双钩提升。
(三)排矸工作
井下矸石通过吊桶提升到地面井架上翻矸台后,通过翻矸装置将矸石卸出,矸石通过溜矸槽或矸石仓卸入汽车或矿车。然后运往排矸场地。
汽车排矸机动灵活,排矸能力大,速度快,在井筒施工初期多采用这种方式,矸石可运往工业广场进行平整场地。矿车排矸简单、方便,主要用于井筒施工后期,矸石可直接运往矸石山。
三、井筒支护工作
井筒向下掘进一定深度后,应及时进行井筒的支护工作,以支承地压、固定井筒装备、封堵涌水以及防止岩石风化破坏等作用。
(一)临时支护
采用锚喷支护作为临时支护有很大的优越性,现已广泛采用。
(二)永久支护
根据所用材料不同,立井井筒永久支护有料石井壁、混凝土井壁、钢筋混凝土井壁和锚喷支护井壁。
长段掘砌单行作业和平行作业时,多采用液压滑升模板或装配式金属模板。采用短段掘砌混合作业时,多采用金属整体移动式模板。目前短段掘砌混合作业方式在立井中被广泛应用。金属整体移动式模板高度一般可达3~4m。
知识点四、立井施工辅助工作
(一)通风工作
采用压入式、抽出式、抽出辅以压入式通风。
(二)井筒涌水的处理
通常采用注浆堵水、导水与截水、钻孔泄水和井筒排水等方法处理。
(三)压风和供水工作
打眼、装岩、喷射混凝土作业时需要压风和供水。
(四)其他辅助工作
供电、照明、通信、信号、测量、安全梯等。
知识点一、立井井筒的施工作业方式
立井井筒施工,根据掘进、砌壁和安装三大工序的时间和空间安排,施工方式有掘、砌单行作业,掘、砌平行作业,掘、砌混合作业,掘、砌、安一次成井。
(一)掘、砌单行作业
在同一段高内,按照掘、砌交替顺序作业称为单行作业。分为长段单行作业和短段单行作业。
1.长段单行作业
在规定的段高内,先自上而下掘进井筒,同时进行临时支护,待掘至设计的井段高度时,即由下而上砌筑永久井壁,直至完成全部井筒工程。
长段单行作业的缺点是需要进行临时支护,增加施工成本和工期。优点是较好地保证井筒质量,减少混凝土接缝。
2.短段掘、砌单行作业
短段掘、砌单行作业是在2~5m(应与模板相一致)较小段高内,掘进后即进行永久支护,不用临时支护。
短段掘、砌单行作业优点是不需要临时支护,缺点是井壁的混凝土接缝较多。
目前随着井壁混凝土浇筑技术的提高,接茬缝的质量大提高,经壁后注浆封水,此缺点基本克服。
3.短掘、短喷单行作业
与短段掘、砌单行作业相同,只是用喷射混凝土代替了现浇混凝土井壁,喷射混凝土段高一般为2m。也是不用临时支护。
(二)掘、砌平行作业
掘、砌平行作业有长段平行作业和短段平行作业之分。
长段平行作业是在工作面掘进作业和临时支护,而上段由吊盘自下而上进行砌壁作业。
短段平行作业是掘、砌都是自上而下,并同时进行施工。掘进是在掩护筒(或锚喷临时支护)保护下进行。砌壁是在多层吊盘上,自上而下逐段浇灌混凝土。
掘、砌平行作业缺点是都必须进行临时支护。已经很少使用。
(三)掘、砌混合作业
井筒掘、砌工序在时间上有部分平行时称混合作业。是在向模板浇灌混凝土达1m高左右时,在继续浇筑混凝土的同时,即可装岩出渣。待井壁浇筑完成后,作业面上的掘进工作又转为单独进行,依此往复循环。
这种作业方式的优点是在井壁浇筑混凝土的时候有平行作业的出渣工序,节省工期。但是这种作业方式的前提是采用溜灰管输送混凝土或两套提升系统(一套提升系统输送混凝土一套出渣)。其缺点是劳动组织复杂,需要较高的施工管理水平,用在直径超过6.5m的井筒。
(四)掘、砌、安一次成井
井筒永久装备的安装工作与掘、砌作业同时施工时,称为一次成井。
分为掘、砌、安顺序作业一次成井,掘砌、掘安平行作业一次成井,掘、砌、安三行作业一次成井。
(五)立井井筒施工作业方式的选择
1.立井井筒施工作业方式的选择应综合考虑内容:
(1)井筒穿过岩层性质、涌水量大小和井壁支护结构;
(2)井筒直径和深度(基岩部分);
(3)可能采用的施工工艺及技术装备条件;
(4)施工队伍的操作水平和施工管理水平。
选择施工方式要求技术先进、安全可行、有利于采用新型凿井装备,不仅能获得单月最高纪录,更重要的是能取得较高的综合成井速度,并应有明显的经济效益。
掘砌单行作业的最大优点是工序单一,设备简单,管理方便,当井筒涌水量小于40m3/h任何工程均可使用,特别当井筒深度小于400m,施工管理水平薄弱,凿井设备不足,无论井筒直径大小,应首先考虑采用掘砌单行作业。
短段掘砌单行作业取消了临时支护,简化了施工工艺,节省了临时支护材料,围岩能及时封闭,可改善作业条件,保证了施工操作安全。省略了长段单行作业中掘、砌转换时间,减少了集中排水、清理井底落灰,以及吊盘、管路反复起落、接拆所消耗的辅助工时。因此当井筒采用单行作业时,应首先考虑采用短段掘砌单行作业方式。
短段掘砌混合作业加大了模板高度,采用金属整体伸缩式模板,使得进行混凝土浇筑时,可部分出矸作业。
2013年真题
不需要临时支护的立井井筒施工作业方式是(a)。
a、短段单行作业
b、长段单行作业
c、长段平行作业
d、短段平行作业
知识点二、立井井筒施工常用机械化配套方案
(一)立井施工机械化作业线配套设备设计应遵循的原则
1.应根据工程的条件,施工队伍的素质和已具有的设备条件等因素,进行综合考虑,最后选定配套类型。
2.各设备之间的能力要匹配,主要应保证提升能力与装岩能力、一次爆破矸石量与装岩能力、地面排矸与提升能力、支护能力与掘进能力、辅助能力与掘砌能力的匹配。
3.配套方式应与作业方式相适应。例如采用综合机械化作业配套时,一般采用短段单行作业或混合作业。
4.配套方式应与设备技术性能相适应,选用寿命长、性能可靠的设备。
5.配套方式应与施工队伍的素质相适应。培训能熟练使用和维护机械设备的队伍,保证作业线正常运行。
(二)立井井筒施工机械化作业线配套方案
1.综合设备机械化作业线
综合设备机械化作业线及其配套设备见下页表。
2.普通设备机械化作业线
以手持式凿岩机、长绳悬吊抓岩机为主要设备组成的作业线。多用于直径较小的浅井。
我国在一些大直径深井工程中,选用斗容0.6m 3长绳悬吊抓岩机,配用多台手持式凿岩机,段高3~5m液压金属整体活动模板,采用短段单行作业或混合作业,曾创下月进100m以上的好成绩。
综合设备机械化作业线及其配套设备内容
序号
设备名称
型号
主要技术特征
选择方法
1
凿岩钻架
fjd-9
动臂9个,推进最大行程4.5m,高5~7m
根据井筒直径选择一台
fjd-6
动臂6个,推进最大行程4.5m,高5~7m
ysjz4.8
动臂4个,推进最大行程5.1m,高8.0m
ysjz6.12
动臂6个,推进最大行程5.1m,高8.5m
2
抓岩机
hz-4
斗容0.4m3,生产能力30~40m3/h
根据井筒直径大小选择1台或多台组合使用
hz-6
斗容0.6m3,生产能力50~60m3/h
hz-10
斗容1.0m3,生产能力80m3/h
挖掘机
小型挖掘机
续表
工程技术特征
3
提升机
2jk3.5/11.5
最大静张力17t,最大静张车差11.5t。
井筒直径6m2以下选1套,6~9m2选2套,9m2以上选3套
4
吊桶
矸石吊桶
1.5~5m3
根据提升设备及井筒断面施工进度综合选择。
5
凿井井架
v
天轮平台尺寸7.5m×7.5m, 高26.364m
根据井筒直径,设备载荷以及伞钻进出所需空间、过卷高度综合选择
iv或ivg
天轮平台尺寸7.0m×7.0m, 高21.97/25.87m
iv
天轮平台尺寸7.25m×7.25m, 高26.28m
6
活动模板
yjm系列
直径:4.0~12.0m,高度2~4.5m
根据围岩稳定性及施工工艺选择
适用于直径5m,井深600m立井井筒施工的机械化配套方案是( d)。
a. ⅳ型井架,jk2.8/15.5提升机,fjd-6伞钻,液压滑升模板
b. ⅳ型井架,2jk3/15.5提升机,fjd-9伞钻,液压滑升模板
c. ⅳg型井架,2jk3/15.5提升机,fjd-4伞钻,yjm系列模板
d. ⅳg型井架,2jk2.5/20提升机,fjd-6伞钻,yjm系列模板
常用的立井井壁结构形式有砌筑井壁、整体浇筑式井壁、锚喷井壁、装配式井壁和复合式井壁。
知识点一、立井井壁结构
(一)砌筑井壁
常用材料有料石、砖和混凝土预制块等,胶结材料主要是水泥砂浆。近年来很少采用。
混凝土和钢混凝土井壁两种。
混凝土井壁使用年限长,抗压强度高、封水性好,成本比料石井壁低,具便于机械化施工,已成为主要形式。钢筋混凝土井壁用于特殊地质条件,如穿过不稳定表土层、断层破碎带等,以及承担井塔荷载的井颈部分使用。
(三)锚喷井壁
是一种新型井壁支护形式,但仅限于主井、风井中采用。
主要用于淋水不大,岩层比较稳定的条件下。在较松软的岩层中,则采用金属网喷射混凝土或锚杆、金属网喷射混凝土联合支护。
(四)装配式井壁
装配式大弧板井壁是预制成大型弧板(有钢筋混凝土或铸铁结构形式),然后送至井下装配起来,最后进行壁后注浆。
(五)复合井壁
复合井壁是由两层以上的井壁组合而成,多用于冻结凿井的立井井筒,也可用于有膨胀性质的岩层中和较大地应力的岩层中,解决由冻结压力、膨胀压力和温度应力等引起的井壁破坏问题。达到防水、高强、两层井壁间可滑动三方面的要求。
按主要构件分类有钢筋混凝土复合井壁、预制块复合井壁、丘宾筒复合井壁和钢板复合井壁等。
常用的井壁结构形式有(abce)。
a. 整体浇筑式井壁
b. 锚喷井壁
c. 装配式井壁
d. 吊挂井壁
e. 复合井壁
知识点二、井壁施工技术要求
(一)锚喷支护的井壁施工
应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的有关规定。同时应符合下列规定:
1.喷浆、喷射混凝土的强度、厚度、锚杆的锚固力应符合设计要求。
2.井筒内半径应符合设计和允许偏差的要求。
3.锚杆的间距、深度、数量及规格应符合设计要求。
4.锚喷支护的外观质量要求,无离层、无剥落、无露筋、锚杆尾端不外露。
(二)砌筑式井壁施工要求
当井筒采用砌块、混凝土支护时,井壁的施工应符合下列规定:
1.井壁厚度符合设计规定,局部厚度的偏差不得小于设计厚度50mm,其井筒周长偏差不应超过设计的1/10,纵向高度不应超过1.5m。
2.井壁的每平米面积内表面不平整度,料石砌体不得大于25mm,混凝土砌块不得大于15mm,浇筑混凝土不得大于10mm,接茬部位不得大于30mm。
3.井壁表面不得有露筋、裂缝和蜂窝。
4.砌体的规格应符合:每层砌体的水平偏差,混凝土块不应大于20mm,料石不应大于50mm;砌体竖向无通缝,压茬长度不应少于砌体长度的1/4;灰缝应饱满,混凝土块、细料石灰缝厚度应等于或小于15mm,粗料石不应大于20mm。
(三)浇筑式混凝土井壁施工要求
当井筒采用现浇混凝土支护时,应符合现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》gb50204的有关规定。模板及钢筋混凝土材料应符合下列要求:
1.木模板高度不宜超过1.2m,每块木板厚度不应小于50mm,宽度不宜大于150mm;模板靠混凝土的一面应刨光。
2.装配式钢模板高度不宜超过1.2m,钢板厚度不应小于3.5mm;连接螺栓孔的位置,应保证任意两块模板上下、左右均可互相连接;模板要有足够的刚度。
3.整体活动式钢模板高度宜为2~5m,钢板厚度应满足刚度要求;模板悬吊在地面稳车上或在吊盘上时,其悬吊点不得少于3个。
4.整体滑升模板高度宜为1.2~1.4m,钢板厚度不应小于3.5mm;锥度应为0.6%~1.0%;应有足够的刚度。
5.组装后的模板,其外沿半径应大于井筒设计净半径的10~40mm,上下面保持水平,其允许误差为±10mm;重复使用的模板应进行检修与整形。
6.混凝土的水灰比和坍落度应按施工设计严格控制,添加剂应符合施工设计规定。
7.钢筋混凝土井壁,钢筋宜在地面绑扎或焊接成片,井下竖向钢筋的绑扎,在每一段高的底部,其接头位置允许在同一平面上。
8.混凝土的浇筑,应分层对称进行,必须采用机械振捣。当采用滑升模板时,分层浇筑的厚度宜为0.3~0.4m,滑升间隔时间不得超过1h。
9.脱模时的混凝土强度,采用滑升模板时,应为0.05~0.25mpa;采用短段掘砌时,应为0.7~1.0mpa;采用其他模板时,不得小于1.0mpa。
采用混凝土、喷射混凝土作为井壁的支护材料时,必须进行混凝土、喷射混凝土的强度试验。当井壁的混凝土、喷射混凝土的试块资料不全或判定质量有异议时,应采用超声波检测法复测,若强度低于规定时,应查明原因,并采取补强措施。
知识点一、注浆堵水
有两种方法,一种是为了打干井而在井筒掘进前向围岩含水层注浆堵水,叫预注浆;另一是为了封住井壁渗水而在井筒掘砌完后向含水层段的井壁注浆,叫壁后注浆。
(一)预注浆
1.地面预注浆
地面预注浆的钻注浆孔和注浆工作都是建井准备期在地面进行的。钻孔布置在大于井筒掘进直径1~3m的圆周上,有时也可以布置在井筒掘进直径范围以内。
若含水层较薄,可一次注浆完成。若含水层比较厚,则应分段注浆。
厚含水岩层分段注浆的顺序有两种:一种是自上而下分段钻孔,分段注浆。这种注浆方式效果好,但注浆孔复钻工程量大;另一种是注浆孔一次钻到含水层以下3~4m,而后自下向上借助止浆塞分段注浆。效果不如前者,特别是在垂直裂隙发育的含水岩层内,自下向上分段注浆更不宜采用。
2.工作面预注浆
井筒掘进到距含水岩层一定距离时便停止掘进,构筑混凝土止水垫,随后钻孔注浆。当含水层上方岩层比较坚固致密时,可以留岩帽代替混凝土止水垫,然后在岩帽上钻孔注浆。注浆孔间距一般为1.0~2.0m。
一般在预测井筒涌水量超过10m3/h时就要采取工作面注浆措施。
(二)壁后注浆
壁后注浆一般是自上而下分段进行。注浆段高,视含水层赋存条件和具体出水点位置而定,一般段高为15~25m。
井筒围岩裂隙较大、出水较多的地段,应在砌壁时预埋注浆管。在没有预埋注浆管时,可用凿岩机打眼埋设注浆管。注浆孔的深度应透过井壁进入含水岩层100~200mm。
在表土层内,为了避免透水涌砂,钻孔不能穿透井壁,只能进行壁内注浆堵塞井壁裂隙,达到加固井壁和封水的目的。采用双层井壁支护结构时一般是进行壁间注浆,进行壁间注浆时注浆孔的深度应进入外层井壁100~200mm,一般不允许穿透外层井壁。
知识点二、井筒排水
可分为吊桶排水和吊泵或卧泵排水。
(一)吊桶排水
涌水量不超过8m3/h采用。
(二)吊泵排水
利用吊泵排水以涌水量不超过40m3/h为宜
(三)卧泵排水
在吊盘上设水箱和卧泵,工作面用风动潜水泵排水入水箱,经过除沙后,由卧泵排到地面。
知识点三、截水和泄水
截住井帮淋水的方法可在含水层下面设置截水槽,将淋水截住导入水箱内再由卧泵排到地面。
若井筒开挖前,已有巷道预先通往井筒底部,而且井底水平已构成排水系统,这时可采用钻孔泄水,可为井筒的顺利施工创造条件。
知识点一、提升系统
单钩和双钩提升两种。凿井期间提升容器以矸石吊桶为主,有时也采用底卸式下料吊桶和下料框等。当转入车场和巷道施工时,提升容器则由吊桶改为罐笼。
知识点二、通风系统
当井筒较浅时,采用压入式通风。当井筒较深时,以抽出式为主,辅以压入式通风。抽出式通风方式缺点是必须采用刚性风筒,悬吊系统和井筒布置都比较复杂,而且风筒必须紧跟工作面。
三、排水系统
当井筒涌水量小于8m3/h,可用吊桶排水,即用隔膜泵或潜水泵将工作面积水排入吊桶,充满矸石空隙,随时矸石提升排出地面。
当涌水较大,可设置吊泵或卧泵进行排水。
当井筒深度超过吊泵扬程时,需要采用两段接力排水方式。在排水高度超出扬程不多时,可用隔膜泵、潜水泵或压气扬水器与吊泵接力排水。当井筒较深,排水高度较大时,可采用吊泵串联或在井筒中设腰泵房进行分段排水。
知识点四、压风和供水系统
压风系统包括地面压风机房、吊挂在井筒内的压风管路和管路末端的分风器,并由高压分支胶管向各种风动设备供风。在冻结段施工时一般应设置除湿器。
井下工作面凿岩时的供水由地面供水站、吊挂在井筒内的供水管路和管路末端的降压装置组成。
知识点五、立井施工的地面排矸(废石)系统
立井掘进时,矸石(废石)吊桶提至卸矸台后,通过翻矸装置将矸石卸出,矸石经过溜矸槽或矸石仓卸入自卸汽车、矿车或落地式矸石仓,然后运至排矸场。
(一)翻矸方式
人工矸翻矸和自动翻矸两种。
(二)地面排矸
自卸汽车排矸,另一种是矿车排矸。
知识点六、其他辅助系统
(一)照明
用防爆和防水灯具。在掘进工作面上方10m左右处吊挂伞形罩组合灯或防溅式深照灯。
(二)通信及信号
建立以井口为中心的全井筒通信和信号系统。目前普遍使用声、光兼备的电气信号系统。
(三)井筒测量
用激光指向仪投点,边线可用垂球挂线。垂球重量不得小于30kg(井深大于200m),悬挂钢丝或铁丝应有两倍安全系数。边线一般设6-8根,固定点设在井盖上,也可固定在井壁上。
(四)安全梯
必须用专用的凿井绞车悬吊。
知识点一、井筒掘进施工设备
包括钻眼设备、装岩设备等。
(一)钻眼设备
手持式凿岩机、伞形钻架配导轨钻机。
目前常用的伞形钻架有4臂、6臂风动或液压型伞钻,钻眼深度3--5m。
(二)装岩设备
主要是抓岩机,有长绳悬吊抓岩机、中心回转抓岩机、环行轨道抓岩机、靠壁抓岩机等。
目前最普遍的是hz型中心回转抓岩机,通常可用于井径5~10m,它与fjd-6型伞钻和2~5m3吊桶配套使用较为适宜。
二、井筒砌壁施工模板
按材料可分为木模板、预制混凝土模板和金属模板;按结构分拆卸式(普通)模板、活动模板和整体滑动模板。
1.金属拆装式模板
2.金属伸缩式活动模板:由2~3块组成,块与块之间设伸缩缝,液压脱模,刚度大,高度可采用短段掘砌的段高,效果好。
3.整体滑升模板:包括模板、操作平台和提升机具三部分组成,主要用于连续浇筑混凝土工作,在立井表土段冻结法内壁砌筑或长段作业连续浇筑混凝土工作。
知识点三、其他施工设备或设施
凿井井架、卸矸台、封口盘、固定盘、吊盘、提升机和凿井绞车等施工设备。
(一)凿井井架
装配式金属亭式井架,由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和基础等部分组成。天轮平台由四根边梁和一根中梁组成。
(二)卸矸台
通常布置在凿井井架主体架的下部第一层水平连杆上。卸矸台上设有溜槽和翻矸设施。
(三)封口盘与固定盘
封口盘也叫井盖。
固定盘位于封口盘下4~8m处。安设有井筒测量装置,也作为接长风筒、压风管、供水管和排水管的工作台。
(四)吊盘与稳绳盘
吊盘是进行井筒永久支护的工作盘和工作面操作工人的保护盘,它一般用4根钢丝绳悬挂在地面的凿井绞车上。在掘砌单行作业和混合作业中、又可用于拉紧稳绳、保护工作面作业人员安全和安设抓岩机等掘进施工设备。采用双层吊盘或三层吊盘,两层盘之间的距离应满足永久井壁施工要求,通常为4m左右。
采用掘砌平行作业时,井筒内除设有砌壁吊盘外还设有稳绳盘,稳绳盘用来拉紧稳绳、安设抓岩机等设备和保护掘进工作面作业人员安全。
(五)提升机与凿井绞车
提升机专门用于井筒施工的提升工作,凿井绞车主要用于悬吊凿井设备,凿井绞车包括单滚筒和双滚筒及安全梯专用凿井绞车。