大直径深立井快速施工工艺:直径100钢管桩施工工艺
时间：2020-03-28 07:22:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：潘一矿东区回风立井井筒累深872.3m，井筒净径?准8.0m，为大直径深立井。施工中采用了大型伞钻打眼，深孔光面锅底爆破，2台中心回转式抓岩机装岩，大提升机、大吊桶提升，整体金属大模板砌筑混凝土，掘砌“滚班制”作业等立井施工机械化作业线。创造了10个月井筒安全到底，工程质量优良，安全无事故的好成绩。
关键词：大直径深井 机械化作业线 快速施工
立井井筒施工技术复杂、环境恶劣、作业场所狭小，虽然其工程量只占全矿井井巷工程量的3%~5%，但施工工期却占到全矿井建设总工期的35%~40%[1]。故大直径深立井施工技术和机械化配套工艺，已成为迫切需求。
1 工程概况
潘一矿东区设计规模3.0Mt/a，由主井、副井、第二副井、风井组成。其中风井立井井筒直径8.0m，冻结深度269m，井筒全深872.3m。风井井筒穿过新生界第四系地层和煤系地层的上、中部，F32大断层从井筒区穿过，井筒水文地质条件复杂。风井井筒于2008年7月1日开工，施工时合理组织，科学管理，精心施工，创造了10个月井筒安全到底的好成绩。
2 冻结段机械化配套工艺
冻结法是我国施工深厚表土层井筒的主要方法[2]。井筒冻结的施工工艺，取决于先进施工机械的应用，而合理的机械化配套是发挥先进施工机械的保证[3]。
2.1 冻土掘砌
冻土掘砌筑段，井筒中布置2台HZ-6型抓岩机装罐、2台CX-55B挖掘机破土，配以风铲、气动破碎机刷帮。采用人工挂钩翻矸，ZL-50装载机、10T自卸汽车排土。采用JKZ-3.6/15.5绞车挂5.0m3吊桶作为井筒主提升，JKZ-3.2/15.5绞车挂5.4m3吊桶作为副提升。砌壁采用高度为4.0m的MJY液压金属整体下行刃角模板浇筑混凝土外壁。砼下放采用DX-3.0m3吊桶，经过分灰器浇入模板，分层振捣，实现掘砌平行作业。
2.2 内壁浇筑
采用液压滑模砌壁，砼由DX-3.0m3吊桶经过分灰器浇筑入模，由下向上连续浇筑，分层浇筑、振捣。滑模盘高度1.4m，均匀布置12～24组千斤顶，每次滑升速度控制在10~30分钟以内，以强度满足滑升、混凝土不粘模板为标准。
2.3 冻结基岩段施工
在冻结基岩段，风镐、风铲挖掘困难，采取钻爆法掘进。FJD-6型伞钻打眼，防冻岩石乳化炸药装药，地面起爆。坚持光面、光底、弱冲、减震爆破技术。
3 井筒基岩段机械化配套施工工艺
在基岩段施工中，仍采用短段掘砌作业方式，施工时，除继续采用表土段的机械化配套设施外，重点对爆破进行了研究，真正实现了深孔爆破，确保了快速施工。
3.1 钻眼爆破
施工中采用了表土段“四大一挖”施工工艺，采用1台改造的FJD-6型伞钻，钎杆长度为5700mm，掏槽方式为直眼分段挤压式，炮眼深度为5500~5700，与高度为4m的模板配套，循环进尺不低于5m。在施工过程中根据工作面岩石软硬程度，及时调整爆破参数，提高爆破效率。创造了风井基岩段平均月进尺110m的良好成绩。井筒基岩段爆破参数见表1。
3.2 出矸系统
在吊桶下方，布置2台HZ-6型抓岩机，配合小型挖掘机清底，提升设备不变。该机械化系统，包括清底时间，循环出矸时间可以控制在8h左右。
3.3 井筒砌壁
井筒砌壁采用MJY型整体模板砌壁，模板高度4m。集中搅拌站搅拌砼，输送车将砼运至井口，采用DX-3.0m3吊桶下放至模板。为了提高浇筑质量，加快浇筑速度，采用对称浇筑。在冬季施工，用热水搅拌砼，确保砼浇筑时温度不低于15℃。过含水层时，添加防水剂，以提高井壁防水性能。
4 立井井筒临时改绞配套施工工艺
立井井筒到底后，在施工方向上，由自上向下施工转换为水平方向施工；上下的人员和材料需要通过井简进入平巷；掘进矸石需要由平巷转入井筒提升；运输方式转换为矿车运输、罐笼或吊桶提升的组合运输方式；同时工作面大量展开，需要的提升量增加较大[4，5]。所以要缩短建井工期，必须对井筒的提升系统进行改造，在这个环节上实施科学地机械化配套方案。
4.1 改绞方案
主要是将吊桶改变为罐笼提升，以满足巷道施工需要。改绞后，风井选用井筒施工期间2JK-3.6/15.5绞车结合一对1.5t双层2车带防坠器普通金属罐笼进行提升，以满足后期工程施工需要。采用8根18X17+FC―32―1770钢丝绳作为罐道绳，SGY―20型液压拉紧装置固定；4根18X7―36―1770（左右各两根）钢丝绳作为制动绳。井筒中设置2路?准900mm玻璃钢风筒，风井井口附近安设三台FBD―NO7.5/2X45防爆压入式对旋轴流式风机结合井筒内安设的两路?准900mm玻璃钢风筒及通向工作面的胶质软风筒构成压入式通风系统；布置?准159mm×4.5mm和?准57mm×3.5mm无缝钢管个1路，作为压风及排水管路；另，设置1路HYU2×10通讯电缆，2路MYJV428.7/15KV3×95高压动力电缆。
4.2 提升绞车选型
改绞后，采用2JK-3.6/15.5提升绞车，卷筒直径D=3600mm，卷筒宽度BT=1850mm；最大静张力为200KN，最大静张力差为180KN。经核算，选用2JK-3.6/15.5主提升绞车满足要求。
5 结束语
5.1 潘一矿东区风井井筒选用合理的机械化配套方案，创造了大断面深立井井筒10个月安全到底的好成绩。
5.2 施工中由于实行了掘、砌“滚班制”，保障了掘、砌正规循环作业和辅助工作的配合，使掘、砌、运转三大系统协调一致。
5.3 “四大一挖”机械设备的合理配套，达到了快速出矸清底的目的；可变径金属整体模板，实现了一模多用，节省了支模、拆模及上下提升辅助时间，施工安全性和工程质量显著提高。
5.4 井筒到底后，改绞的机械化合理配套，满足了后期巷道施工中大量重大装备的要求。
参考文献：
[1]张馨.特厚层表土大直径深立井冻结法施工及关键技术研究[J].铁道建筑技术，2008，(5):59-67.
[2]牛学超，洪伯潜，杨仁树.煤矿悬浮下沉钻井井壁筒轴向失稳特性与滑移试验研究[j].煤炭学报，2008，33(11):1235-1238.
[3]王敏建，崔建井.立井筒表土冻结段施工工法探讨[J].煤炭工程，2005，24(01):54-56.
[4]方体利，牛学超.大直径深井施工机械化的设计与应用[J].中国矿业，2010，19(1):107-110.
[5]徐兵，马龙，李志刚.浅谈刘庄煤矿主井井筒的快速施工[J].煤炭科技，2005，28(2):28-30.
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