03第9章 立井开凿

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1、河南理工大学《采煤概论》精品课程第三篇　井巷掘进与支护第9章立井开凿本章主要内容第9章立井开凿第一节立井断面形状及尺寸第二节立井普通开凿法第三节特殊凿井方法第四节立井井筒延深思考题第一节立井断面形状与尺寸一、立井断面形状立井井筒断面分纵断面与横断面。纵断面中有井颈、井身、井底三个部分。横断面形状有圆形、矩形和椭圆形等。横断面的形状根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过岩层的性质及所用的支护材料确定。立井多采用圆形断面，这是因为煤矿井筒所通过的地层多数不够稳定，而圆形断面既便于施工又易于维护，还可承受较大的地压。地压小、服务年限不超过15a的小型矿井，有时采用矩形和多角形断面。椭圆形断面

2、一般在改建、扩建旧的矩形断面小井时应用。图9-1立井井筒的组成1-翻笼硐室；2—装载硐室第一节立井断面形状与尺寸二、立井断面尺寸立井撕面尺寸的大小决定于井筒的用途、设备和所需要通过的风量。为便于采用标准设计，我国煤矿立井净直径按0.5m进级，净直径6.5m以上特殊布置的井筒或小煤窑井筒不在此限。井筒断面布置方式大致有图9-2中的几种。图9-2井筒断面布置方式1－箕斗；2—罐笼；3—梯子间；4—管路电缆间；5—罐道梁；6—罐道；7—钢丝绳罐道；8—防坠钢绳第二节立井普通开凿法目前，立井施工主要还是凿岩爆破为主的普通施工法。立井施工过程可分为准备工作，表土施工和基岩施工三个部分。在表土

3、施工中，破岩容易，而支护却十分复杂。在基岩中掘进，破岩比较困难，需钻眼爆破，而支护并不太困难。准备工作是为顺利进行表土和基岩施工不可缺少的一步，应该周密细致的考虑和实施。立井在正常施工阶段，要安装专用凿井井架，并自上而下设置下述供施工用的设施，如图9-3所示。图9—3立井井筒施工示意图1—天轮；2—凿井井架；3—卸矸台；4—排水管；5—井盖门；6—混凝土搅拌机；7—封口盘；8—混凝土输送管；9—固定盘；10—吊泵通过口；11—吊盘上层盘；12—壁座；13—气动绞车；14—吊盘下层盘；15—金属模板；16—吊泵；17—抓岩机；18—吸水龙头；19—卸矸溜槽；20—溜槽闸门21—临时轨

4、道；22—矿车；23—扇风机；24—压风机房；25—稳车；26—提升机房；27—风筒；28—滑架与保护伞；29—稳绳；30—提升钩头；31—吊盘裤叉绳；32—喇叭口；33—吊盘定位丝杠；34—输送混凝立的活节管；35—压风管；36—吊盘折页；37—分风器；38—风筒卡子；39—挂钩；40—井圈；41—背板；42—撑柱；43—吊桶第二节立井普通开凿法凿井井架是专门用于开凿立井而设立的井架，多为装配式金属凿井井架天轮平台井筒内的设备和管路一般均用钢丝绳绕经天轮平台上的天轮由地面稳车悬吊，管路每隔一定距离用专用管卡固定在悬吊钢丝绳上。卸矸台矸石吊桶提至卸矸台上方卸矸，使矸石沿倾斜溜槽装入

5、自翻矿车或汽车，运至排矸地点。封口盘又称井盖，设在井颈上端，用作升降人员、设备、下放材料和拆装各种管路的工作平台。同时，又是保护井上、下工作人员的安全结构物，要求坚固严密。固定盘为了安全，在封口盘下4～8m处还应设置一道固定盘，用梯子和井口相连。吊盘吊盘是进行井筒永久支护施工的工作盘，为金属结构，用一根或两根钢丝绳悬吊在地面稳车上。为使其稳定不翻盘，可做成双层，间距3～4m，根据需要可以升降。稳车稳车设于地面，用于悬吊吊盘、吊泵和各种管路等设备和拉紧稳绳。第二节立井普通开凿法一、准备工作工程地质、水文地质勘探资料作为设计依据，编制施工组织设计和施工预算，按设计要求进行施工准备。抓好

6、风、水、电、路这些关键环节第二节立井普通开凿法二、表土施工覆盖在基岩上部直至地表的第四纪、第三纪风化沉积的土、砂、砾石层，统称为表土层。表土挖掘工作应尽量实现机械化，以提高表土段井筒的施工速度和减轻工人的劳动强度。当机械化条件不具备时，亦可用铁锹、风镐或打眼放炮等简单工具和方法。第二节立井普通开凿法三、立井基岩施工(一)钻眼爆破工作在立井掘进中，凿岩爆破工作是一项主要工序，约占整个循环时间的20～30％。1．凿岩设备立井钻眼用风钻，与岩巷掘进相似，只是立井打眼是由上向下钻进，所以进行机械化凿岩时，通常是采用吊架(又称钻架)。第二节立井普通开凿法2.爆破工作1)炸药和雷管的选用立井掘

7、进中多有涌水，岩石又比较坚硬，应选用抗水炸药和采取防潮措施。采用毫秒雷管爆破比普通段发雷管起爆效果好。2)炮眼直径和深度我国现场采用的炮眼直径多为38～42mm，药包直径为32～35mm。眼深一般1.2～2.Om，少数可达3.0—4.5m。3)炮眼数目及排列一般是先确定炮眼排列方式，再根据排列方式确定眼数。4)装药、联线、放炮和通风多用串装药，即将每个炮眼内全部药卷先在地面装入特制的防水纸筒内，在工作面装药时，将长药卷—次装入眼内，做到安全和保证爆破效果，还可以缩短井