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2025环球网校一级建造师《矿业工程管理与实务》考点精讲-第12讲
6.2 立井井筒基岩施工
6.2.1 立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺
立井井筒基岩施工是指在表土层或风化岩层以下的井筒施工，目前主要以钻眼爆破法施工为主。
钻眼爆破法施工的主要内容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。
1.钻眼爆破工作
立井基岩掘进宜采用伞钻钻眼（井筒直径小于 5m 时，可采用手持风动凿岩机），超大直径井筒
可采用双联伞钻。手持钻机钻眼深度以1.5～2.0m为宜，伞钻钻眼深度一般为３.0～5.0m。
【例题·多选】立井井筒钻眼爆破法施工的主要内容包括（ ）。
A.工作面钻眼爆破工作
B.装岩与提升工作
C.井筒支护工作
D.通风
E.注浆工作
【答案】ABCD
【解析】立井井筒基岩钻眼爆破法8 施工的主要内容包括工作面钻眼爆破工作、装岩与提升工作、
7
1
井筒支护工作，以及通风、排水、测4 9量等辅助工作。
8
3
1）爆破器材 信
微
在立井施工中，工作面常系有积水，要求采用抗水炸药。宜采用高威力、防水性能好的煤矿许用水
联
胶炸药、乳化炸药等。起爆题器材通常采用国产秒延期电雷管、毫秒延期电雷管和导爆索。在有瓦斯或
押
煤尘爆炸危险的井筒内进准行爆破，或者是井筒穿过煤层进行爆破时，必须采用煤矿安全炸药和延期时
精
间不超过130ms的毫秒延期电雷管。
爆破电源多采用交流电源或专用起爆器，采用交流电源时其电压不得超过380V。
2）爆破参数
爆破参数包括炮眼深度、炮眼数目、炸药消耗量等。炮眼深度一般根据岩石性质、凿岩爆破器材
的性能以及合理的循环组织确定。通常情况下，短段掘砌混合作业的炮眼深度应为 3.5～5.0m，单行
作业或平行作业的炮眼深度可为2.0～4.5m或更深，浅眼多循环作业的炮眼深度宜为1.2～2.0m。
3）爆破图表
立井施工爆破作业必须按照光面爆破要求进行爆破设计，并编制爆破图表。爆破图表的内容包括
爆破原始条件、爆破参数表、炮眼布置图及预期爆破效果。 8
7
1
9
2.装岩与提升工作 4
8
3
信
在立井施工中，装岩提升工作是最费工时的工作，它约占整个掘进工作循环时间的50%～60%，是
微
系
决定立井施工速度的关键工作。
联
一
【例题·单选】在立井施工中，最费工时的工作是（ ）。
唯
A.装岩提升工作
B.工作面钻眼爆破工作
C.井筒支护工作
D.通风
【答案】A
【解析】在立井施工中，装岩提升工作是最费工时的工作，它约占整个掘进工作循环时间的 50%～
60%，是决定立井施工速度的关键工作。
1）装岩工作
立井施工普遍采用抓岩机装岩，实现了装岩机械化。目前，以中心回转式抓岩机装岩应用最为普
遍。
中心回转式抓岩机固定在吊盘的下层盘或稳绳盘上，抓岩机的固定应可靠，并需要设置专用保险
绳，吊盘或稳绳盘的固定装置与井壁之间应支撑牢固。
2）提升工作
提升系统一般由提升容器、钩头联结装置、提升钢丝绳、天轮、提升机以及提升所必需的导向稳
绳和滑架组成。根据井筒断面的大小，可以设1～3套单钩提升或一套单钩一套双钩提升。
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3）排矸工作
立井井筒施工时，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。
3.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。
1）临时支护
井筒基岩段施工是否需要进行临时支护根据井筒周围岩层的稳定性确定。对I类岩层，不支护段
的高度可由施工单位确定；对Ⅱ、Ⅲ类岩层，不宜超过4m,当高度超过2m并有危岩时，应采取安设锚
杆或锚网等防片帮措施；对IV、V类岩层，不宜超过2m。
在井筒基岩段施工时，采用锚喷支护作为临时支护具有很大的优越性，现已被广泛采用。井筒穿
过煤层或破碎带时，可采用井圈背板等临时支护。
2）永久支护
立井井筒永久支护是井筒施工中的一个重要工序。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。目前多数井筒采用整体式混凝土井壁。
浇筑混凝土井壁的模板有多种。采用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8时 ，多采用金属整体活动模板。目前，短段掘砌混合作业方式，
7
1
配套金属整体活动模板在立井施工中4 9应用广泛。金属整体活动模板的高度，一般根据围岩的稳定性和
8
3
施工段高来决定，稳定岩层中可信达３.0～4.5m。
微
【例题·单选】在立井施系工中，应用广泛的作业方式是（ ）。
联
A.短段掘砌混合作业方题式，配套金属整体活动模板
押
B.长段掘砌混合作业准方式，配套活动模板
精
C.长段掘砌混合作业 方式，配套金属模板
D.长段掘砌混合作业方式，配套木模板
【答案】A
【解析】目前，短段掘砌混合 作业方式，配套金属整体活动模板在立井施工中应用广泛。金属整
体活动模板的高度，一般根据围岩的稳定性和施工段高来决定，稳定岩层中可达３.0～4.5m。
4.立井施工其他工作
1）通风工作
可采用压入式、抽出式或抽出辅以压入式通风。
2）井筒涌水的处理 8
1
7
9
通常可采用注浆堵水、导水与截水、钻孔泄水 和井筒排水等方法进行处
8
4理。
信
3
3）压风和供水工作
微
立井井筒施工中，工作面打眼、装岩和喷射混凝土作 业所需要的压
系
风与供水，通常由吊挂在井内
联
一
的压风管和供水管输送到工作面。
唯
4）其他工作
立井施工时的其他工作还有井下供电、照明、通信与信号的设置、测量以及布置安全梯等。
6.2.2 立井施工作业方式及其机械化配套方案
1.立井井筒钻眼爆破施工作业方式
立井井筒钻眼爆破施工根据掘进、砌壁和安装三大工序在时间和空间的不同安排方式，可分为掘、
砌单行作业，掘、砌平行作业，掘、砌混合作业和掘、砌、安一次成井。
1）掘、砌单行作业
立井井筒掘进时，将井筒划分为若干段高，自上而下逐段施工。在同一段高内，按照掘、砌交替
顺序作业称为单行作业。由于掘进段高不同，单行作业又分为长段单行作业和短段单行作业。
（1）长段单行作业
目前，在井筒基岩段施工中，由于挂圈背板临时支护材料消耗大，经济效益不明显，安全可靠性
也相对较低，已很少采用。这种作业方式一般在煤矿立井井身施工中不常见，多用在金属矿山岩石条
件较好的立井施工和煤矿的立井壁座施工中。
（2）短段掘、砌单行作业
短段掘、砌单行作业是在 2～5m（应与模板高度一致）较小的段高内，掘进后即进行永久支护，
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不用临时支护。为便于下一循环的打眼工作，爆破后矸石暂不全部清除。砌壁时，立模、稳模和浇筑
混凝土都在浮矸上进行。
短段掘、砌单行作业的优点是不需要临时支护，降低成本和工期；缺点是井壁的混凝土接槎缝比
较多。但是，随着井壁混凝土浇筑技术的提高，接槎缝的质量大大提高，而且一般在井筒施工完毕后
进行壁后注浆封水，短段掘、砌单行作业的缺点基本得到克服，该作业方式成为目前最常见的立井施
工作业方式。
（3）短掘、短喷单行作业
该种作业方式在煤矿立井井筒中比较少见，一般多用在金属矿山岩石条件比较好的立井施工中。
2）掘、砌平行作业
掘、砌平行作业也有长段平行作业和短段平行作业之分。
目前，长段平行作业和短段平行作业已经很少使用。
3）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。它既不同于单行作业（掘、砌顺序完成），
也不同于平行作业（掘、砌平行进行）。混合作业是随着凿井技术的发展而产生。这种作业方式区别
于短段单行作业。对于短段单行作业，掘、砌工序顺序进行；而混合作业，是在向模板浇筑混凝土达
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。 8
7
1
这种作业方式的优点是在井壁浇4 9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
8
3
作业方式的前提是采用溜灰管输信送混凝土或者是两套提升系统（一套提升系统输送混凝土，一套出渣）。
微
其缺点是劳动组织相对复杂，系需要较高的施工管理水平，一般用在直径超过 6.5m 的井筒中，在冻结
联
表土段施工中也经常使用 题
押
4）掘、砌、安一次准成井
精
随着立井施工设备和 施工技术的发展，立井施工速度快速提升，对井筒空间的利用也越来越高，
掘、砌、安一次成井这种作业方式很少使用。
5）立井井筒施工作业方式 的选择
具有特别重要的意义。
（1）在选择立井井筒施工作业方式时，应综合分析和考虑井筒穿过岩层性质。选择施工方式，
首先要求安全可行，技术先进。
（2）必须提高施工队伍的操作技术水 平和技术管理水平。
（3）掘砌单行作业的最大优点是工序单一，设备简单，管理方便。
（4）短段掘砌单行作业除上述优点外，它 还取消了临时支护，因此，当井8筒施工采用单行作业
1
7
9
时，应首先考虑采用这种施工方式。
8
4
信
3
（5）掘砌平行作业是在有限的井筒空间内，施工装备和施工技术力量较强时，可以采用平行作
微
业。
系
联
一
（6）掘砌混合作业是在短段掘砌单行作业的基础上发 展而来
唯
的，某些施工特点都与短段单行作
业基本相同，它所采用的机械化配套方案也大同小异，但是混合 作业加大了模板高度，采用金属整体
伸缩式模板，使得在进行混凝土浇筑的时候可以进行部分出矸工作。该作业方式目前应用较为广泛。
【例题·多选】掘砌混合作业施工特点包括（ ）。
A.加大了模板高度
B.采用金属整体伸缩式模板
C.混凝土浇筑的时候可以进行部分出矸工作
D.取消了临时支护
E.没有取消临时支护
【答案】ABCD
【解析】掘砌混合作业是在短段掘砌单行作业的基础上发展而来的，某些施工特点都与短段单行
作业基本相同，它所采用的机械化配套方案也大同小异，但是混合作业加大了模板高度，采用金属整
体伸缩式模板，使得在进行混凝土浇筑的时候可以进行部分出矸工作。
2.立井施工设备及其机械化配套
1）立井施工机械化作业线配套设备设计原则
（1）应根据工程的条件。
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（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。
（3）配套方式应与作业方式相适应。
（4）配套方式应与设备技术性能相适应。
（5）配套方式应与施工队伍的素质相适应。
（6）配套方式应尽可能先进。
（7）配套方式设计时，在可能的情况下应适当加大提升能力。
2）立井井筒施工机械化作业线配套方案
目前，立井井筒施工机械化作业线的配套方案主要有综合设备机械化作业线和普通设备机械化作
业线两种。
（1）综合设备机械化作业线
综合设备机械化作业线及其设备配套方案适应于井筒直径5～10m、井筒深度1000m的凿井工程。
方案中多数配套设备都可满足 1000m 以上井筒的施工条件，部分可满足井筒深度 1500m 的施工条件，
设备能力、施工技术及辅助作业等相互都很协调，配套性能较好，装备水平与国际水平接近，在今后
的深井工程中具有很好的发展和使用前景。
表6.2-1 综合设备机械化作业线及其配套设备内容
8
7
1
9
4
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3
信
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准
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押
准
精
（2）普通设备机械化作业线
普通设备机械化作业线是以手持式凿岩机 、长绳悬吊式抓岩机为主要设备组成的作业线。它的特
点是设备便携，生产能力低，人力操纵为主，机 械 化程度低，劳动强度大，多
1
7用8于井筒直径较小的浅
9
井，但从施工速度方面看仍有潜力。 8 4
信
3
6.2.3 立井井筒掘进机施工方法及其应用 微
系
立井井筒掘进机施工方法，以传统立井基岩钻眼爆破 施工技术为联基础，融合隧道掘进机技术，初
一
步形成了系列化的立井井筒掘进机施工技术装备。立井掘进 机施工唯方法的优势主要是：机械化程度高，
可降低人员的劳动强度；地面远程作业，提高作业人员的安全性 ；对围岩的扰动少，可降低支护的工
期和成本；施工速度快。
立井井筒掘进机施工方法基于排渣方式的不同，目前主要有上排渣立井掘进机施工方法和下排渣
立井掘进机施工方法。
1.上排渣立井掘进机施工方法
上排渣立井掘进机施工作业采用盘形滚刀进行破岩，利用吊桶提升系统出渣，采用管片、现浇混
凝土或锚网喷支护，并设有掘进导向和纠偏系统。其施工作业主要内容如下：
（1）始发工作井施工
根据立井掘进机施工原理，可采用分体始发掘进作业。设备最小的始发井深度应保证撑靴可以入
井，待主机始发掘进一定深度后，组装地面提升悬吊系统，钢丝绳与吊盘后配套连接，形成一套完整
的开挖、出渣系统，进行后续的立井掘进施工。
为便于设备始发，井口需提前进行锁口施工，始发井深度应超过设备撑靴高度，始发井内径应大
于井筒设计净直径 200mm 以上，满足主机组装的需要。始发井结合井筒锁口施工，采用大型挖掘机、
破碎锤等设备进行开挖，长臂挖掘机出渣。
（2）掘进机组装
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立井掘进机组装主要分为两部分，掘进主机组装和吊盘后配套组装。掘进主机采用由下至上的组
装顺序，在井下完成组装工作，掘进主机完成组装后进行管线连接，进入设备调试阶段。吊盘后配套
采用分层法，逐步安装每一层平台，同时布置该层设备，组装完成后，连接电缆、稳绳、风水管线等。
（3）掘进机调试
立井掘进机调试主要分为：组装确认、供电调试、控制调试、液压调试、功能调试五大步骤，以
保证设备运行正常，状态良好。
（4）井筒掘进施工
设备调试完成后，复测井筒中心及设备中心，进行始发掘进。由于井筒直径大于刀盘开挖直径，
在掘进前期，适当加大撑靴及稳定器撑紧力，保证刀盘开挖过程不发生偏斜。进行始发掘进时采用小
贯入度、小推进速度缓慢掘进，待设备撑靴进入井筒稳定地层后，及时调整掘进参数，恢复正常掘进。
立井掘进机掘进施工主要工序包括：掘进出渣、井壁支护、换步作业、管线延伸、姿态调整等。
掘进时，撑紧撑靴、稳定器，启动斗式提升机、刮板输送机，之后启动刀盘，开始掘进施工。支护每
次段高为1.5m,设备每1m换步一次，每掘进3m支护两次，水管、风管等每6m延伸一次。
（5）掘进机拆卸及出井
施工完成后，设备需要进行井下拆解提升出井，根据设备在井内的上下顺序进行，首先拆解提升
吊盘出井，然后是掘进主机。
2.下排渣立井掘进机施工方法 8
7
1
下排渣立井掘进机施工方法主要4 9针对地质条件较好、岩石稳定或经地层改性后稳定的地层，且具
8
3
有下部巷道的矿山井筒工程，通过信先开凿导井作为溜矸孔，然后利用立井掘进机进行全断面钻进成井，
微
并进行支护。其施工作业主要系内容如下：
联
（1）导井钻进 题
押
采用反井钻机完成直准径 1.2～1.8m 的溜渣导井钻进，导井偏斜率不大于 0.3%,用于立井掘进机凿
精
井时的溜渣、排水、通风 等。
（2）锁口施工
地面首先进行临时锁口的 施工，然后安装凿井井架、提升机和凿井绞车等设备，组装立井掘进机
和吊盘。
（3）掘进、排渣与支护
井筒施工掘进采用立井掘进机，掘 进机利用滚刀进行破岩，破碎岩渣沿井底锥形面滑落至导井，
由下部运输设备装运。当井筒断面较大时 ，可进行分次扩孔掘进，直到设计的掘进断面。井筒支护可
根据围岩条件、井筒类型，采用锚喷支护、锚喷网支护，或采用整体现浇混凝土支护。
（4）辅助作业 8
1
7
9
通风：立井掘进机采用机械破岩，与爆破破岩 不同，产生的有害气体和
8
4粉尘比较小，井下作业人
信
3
员少。导井和矿井的通风系统连通，实现井筒负压通风，一般不需要单独设立通风装置，特殊情况下
微
可设置局部通风机。
系
联
一
排水：如果地层涌水量大，须预先采用地层改性方法封 堵涌水
唯
，稳定地层。少量涌水可直接通过
导井流到井筒下部，汇入矿井的排水系统排出。
（5）掘进机拆卸及辅助设施安装
立井井筒掘进完成后，将吊盘提升出井并拆除，同时拆除钻头扩展部分，再将立井掘进机整体提
出地面，最后进行井筒的安装工作。
6.2.4 立井井筒反井施工方法及其应用
1.立井井筒反井施工方法
立井井筒施工时，如果已有井巷通达井底水平的情况下，可以采用反井施工方法。所谓反井，是
由井底水平向地表开挖的小断面井筒。该井筒可以是圆形或矩形，面积通常为 2～8m²左右，可以用来
上下人员、进行提升运输和溜矸排渣、通风等。立井井筒反井施工方法就是先从下向上施工小断面反
井，然后自上而下刷大井筒断面，并浇筑混凝土井壁，利用反井向下进行排矸、通风、排水，井底进
行出渣运输、排水工作，完成立井井筒的施工。
立井井筒采用反井施工的前提条件是必须要有通达井筒井底水平的通道，方能组织反井施工和安
排井筒刷大掘砌的排矸和排水工作。通常应用于生产矿井的新建井筒或后期井筒延深工作，新建矿井
井下煤仓也经常采用这种施工方法。
立井井筒反井施工方法需要先自下向上施工反井。反井施工方法目前主要采用反井钻机法。
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利用反井钻机施工反井，首先自上而下钻凿一个直径 200～500mm 的导孔，与井底贯通后，安装
扩孔钻头，然后自下而上进行扩孔钻进，扩孔直径大小主要满足井筒刷大时排渣的要求即可，通常为
1.0~2.0m。采用反井钻机施工反井，施工安全，速度快，效益好。
2.立井井筒反井钻机施工工艺
立井井筒反井钻机施工是利用反井钻机施工反井，然后进行井筒掘砌的施工方法。该方法目前在
施工速度、施工安全、技术经济方面具有明显的优势，是具备条件的立井井筒首选的施工方法。其施
工工艺主要包括：
1）施工准备
利用反井钻机施工立井井筒，首先要开凿到达井筒井底的通道，然后进行相关的施工准备工作。
2）导孔钻进
导孔钻进自上向下进行，导孔的钻进质量是施工的关键，要控制好偏斜率，尽量避免发生堵孔、
塌孔事故。
3）扩孔施工
导孔施工完毕后，拆除水（泥浆）循环系统，在井下安装扩孔钻头，利用钻杆上提扩孔钻头并旋
转破岩进行扩孔钻进，钻凿落下的岩渣应及时进行清理，同时利用扩孔而成的反井进行通风。
4）井筒掘砌
扩孔施工完毕后，地面拆除钻机，8 安装井筒掘砌设备，然后自上而下进行井筒的刷大和混凝土浇
7
1
筑工作。施工作业可以采用短段作业4 9，也可以采用长段作业，具体施工段高根据井筒围岩条件确定。
8
3
【例题·多选】立井井筒反信井钻机施工工艺包括（ ）。
微
A.施工准备 系
联
B.导孔钻进 题
押
C.扩孔施工 准
精
D.井筒掘砌
E.不用永久支护
【答案】ABCD
【解析】立井井筒反井钻机施 工工艺包括：施工准备；导孔钻进；扩孔施工；井筒掘砌
6.2.5 立井钻眼爆破施工作业循环图表编制
1.立井井筒正规循环作业组织
立井井筒工程一般都是矿井建设的关 键线路工作。
2.立井井筒施工循环图表编制
循环图表的编制方法如下： 8
1
7
9
1）根据井筒施工计划要求和具体情况，拟定月 进度。
8
4
信
3
2）根据选用的施工方案，确定每月用于掘进的天数。采用平行作业或短段单行作业时，每月掘
微
进天数为30d；采用长段单行作业时，按比例确定掘进与砌 壁的天数，掘
系
进一般占掘、砌总工时的60%～
联
一
70%，当采用现浇混凝土作永久支护时，可取70%，即月掘进 天数
唯
为21日。
3）根据钻眼爆破技术水平，综合选择日循环数和炮眼深度 。
4）根据施工队伍的操作技术熟练程度，施工管理及凿井装备的机械化水平等具体条件，进一步
确定各工序的时间。
5）确定循环总时间。
循环总时间可采用下面的公式（6.2-1）进行计算：
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采用公式（6.2-1）进行计算时要注意，支护时间 t₃需要根据施工作业方式确定是否加入进行计
算。
从公式（6.2-1）可以看出：参数S为不变值，t₃、t₄、N、l、ƞ在整个施工过程中会有变化，但
变化幅度不大，而 K₁、V、K₂、P 为机械设备参数，尚有调整、挖掘潜力的可能。计算所得的总循环
时间T应略小于或等于规定的循环时间，否则应从提高操作技术、改进工作组织或适当增加施工设备
等方面进行调整。当计算和规定的循环时间相差甚为悬殊时，就必须重新对日循环数及炮眼深度进行
调整。
例如：某矿井副井井筒净直径 6.5m，井深为 850m，采用立井综合机械化设备配套施工方案。提
升系统为两套单钩，主提升为JKZ2.87/815.5提升机配4.0m³矸石吊桶，副提升为JKZ2.5/20提升机配
1
9
4
2.5m³矸石吊桶；凿岩为FJD-9A伞8钻，采用4.0m深孔光面爆破技术；选用了2台HZ-6中心回转式抓
3
信
岩机同时出矸；砌壁为３.6m高微MJY型整体金属伸缩式模板。施工单位编制的该副井井筒基岩段掘砌
系
施工正规循环作业图表如图联6.2-1所示，该井筒施工连续6个月每月成井均超过100m，创当年国内立
题
井井筒快速施工的新纪录押。
准
精
8
1
7
9
8
4
信
3
微
系
联
一
唯
6.2.6 立井井壁结构及其施工要求
立井井壁是井筒的重要组成部分，其作用是承受地压、封堵涌水、防止围岩风化等。常用的井壁
结构形式有砌筑井壁、整体浇筑式井壁、锚喷井壁、装配式大弧板井壁和复合井壁。
1.立井井壁结构
1）砌筑井壁
近年来已很少采用。
2）整体浇筑式井壁
整体浇筑式井壁有混凝土和钢筋混凝土井壁两种，混凝土井壁使用年限长，抗压强度高，封水性
好，成本比料石井壁低且便于机械化施工，已成为井壁的主要形式。
3）锚喷井壁
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锚喷井壁是一种新型支护形式，但仅限于主井、风井中采用。
4）装配式大弧板井壁
装配式大弧板井壁是预先在地面预制成大型弧板（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。但施工技术复杂。
5）复合井壁
复合井壁是由两层以上的井壁组合而成，多用于冻结法凿井的立井井筒，也可用于具有膨胀性质
的岩层中和较大地应力的岩层中。由于所采用材料及其组合形式的不同，复合井壁的类型较多。按其
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多种形式。
2.立井井壁施工技术要求
1）锚喷支护的井壁施工
2）浇筑式混凝土井壁施工
（1）木模板高度不宜超过1.2m。
（2）组合钢模板高度不宜大于1.2m。
（3）整体钢模板高度宜为2～5m，其悬吊点不应少于3个。
（4）整体滑升钢模板高度宜为1.2～1.4m。
（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；重复使用的模板应进行检
修与整形。 8
7
1
（6）混凝土的水灰比。 4 9
8
3
（7）钢筋宜在地面绑扎或焊信接成片。
微
（8）井壁混凝土应对称入系模、分层浇筑，并及时进行机械振捣。当采用滑升模板时，分层浇筑
联
的厚度宜为0.3～0.4m。 题
押
（9）输送混凝土可准使用底卸式吊桶，也可使用溜灰管。
精
（10）脱模时的混凝 土强度：采用组合钢模板、整体钢模板时，应达到 0.7～1.0MPa。
（11）应按设计规定进行混凝土强度配合比
【例题·案例】立井井壁 施工要点
1.井筒净直径6.5m，井深为 850m，两套单钩，主提升为配4.0m³矸石吊桶，副提升配2.5m³矸石
吊桶；凿岩为 FJD-9A 伞钻，采用 4.0m 深孔光面爆破技术；选用了 2 台中心回转式抓岩机同时出矸；
砌壁为３.6m高MJY型整体金属伸缩式 模板；
2.整体钢模板高度宜为2～5m，其悬吊 点不应少于3个。
3.井壁混凝土应对称入模、分层浇筑，并及时进行机械振捣。当采用滑升模板时，分层浇筑的厚
度宜为0.3～0.4m。 8
1
7
9
4.组装后的模板，其外沿半径应大于井筒设计 净半径的10～40mm；
8
4
信
3
6.2.7 立井施工的生产及辅助系统
微
1.立井施工的生产系统
系
联
一
立井施工的生产系统主要包括提升系统、通风系统、排 水系统
唯
、压风和供水系统以及地面排矸系
统等。
1）提升系统
井筒净直径不大于 5m 时，一般布置一套单钩提升，超过 5m 可布置 2 套单钩，大于 6m 可考虑一
套单钩和一套双钩，大于9m可以布置3套单钩。
井筒施工到底后，由井筒转入车场巷道施工时，如果井筒提升需要改为双钩罐笼提升，这时，凿
井时配置的提升系统，不论是单钩，还是双钩，必须选用一台能用于罐笼提升的双滚筒提升机。
2）通风系统
（1）通风方式
井筒施工通风方式可采用压入式、抽出式和抽出式为主辅以压入式3种方式。（2）风量计算
立井井筒施工工作面需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值：
①按绝对瓦斯涌出量计算；
②按掘进工作面同时工作的最多人数计算，并按每人每分钟的新鲜空气量不应少于 4m³进行计算；
③按一次爆破炸药量计算所需风量；
④按同时运行的最多柴油动力设备数量
⑤风速。
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【例题·案例】风量计算原则
1；按绝对瓦斯涌出量计算；
2；按掘进工作面同时工作的最多人数计算，并按每人每分钟的新鲜空气量不应少于 4m³进行计算；
3；按一次爆破炸药量计算所需风量；
4；按同时运行的最多柴油动力设备数量；5；风速。
（3）通风设备
立井掘进的通风系统设备是由设置在地面的通风机和井内的风筒组成的，通风机一般采用轴流式
局部通风机，也有采用离心式通风机的。通常布置 2 台型号相同的风机配一趟风筒，每天需要切换，
进行风电闭锁试验。
地面通风机布置时，压入式通风的入风口应位于空气洁净处，距离地面的高度不得低于 1.5m；
井筒内风筒的敷设可采用井壁固定和钢丝绳悬吊两种方式。采用钢丝绳悬吊也一般每趟风筒布置
2根钢丝绳，地面选用1台双滚筒凿井绞车或2台单滚筒凿井绞车悬吊。采用井壁固定时，一般采用
树脂锚杆进行固定。对于短段施工作业，多采用井壁固定方法。
3）排水系统
立井井筒施工应建立排水系统，排水系统包括水泵、净化水箱、排水管路等。
当井筒涌水量不大于 10m³/h 时，宜选用风动水泵或隔膜泵配合吊桶排水，水泵及吊桶排水能力
应满足掘进工作面的施工要求。井筒涌8 水量大于 10m³/h 时，宜根据井筒深度及设备排水能力，选用
7
1
一段或多段排水方案，选用卧泵或吊4 9泵进行排水。
8
3
排水管路可以采用井壁固定信和钢丝绳悬吊两种方式。采用钢丝绳悬吊时，一般每趟管路布置 2根
微
钢丝绳，地面选用1台双滚筒系凿井绞车。采用井壁固定时，一般采用树脂锚杆进行固定。
联
4）压风和供水系统 题
押
立井施工时，井下工准作面各种风动设备的动力（压风）必须使用管道从地面输送到井下。压风系
精
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。
5）地面排矸系统
立井掘进时，矸石吊桶提至卸 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。
（1）翻矸方式
翻矸方式有人工翻矸和自动翻矸两种 。
（2）地面排矸
目前一般通过设置大容量矸石仓或者采用落 地矸石仓方式进行解决，且落地8矸石仓使用更为方便。
1
7
9
2.立井施工的辅助系统
8
4
信
3
2）照明
微
井筒施工中，在井口及井内，凡是有人操作的工作面 和各盘台，均
系
应设置足够的防爆、防水灯具。
联
一
掘进工作面、井内各盘、腰泵房、井口等处照明的容量不应 小于规
唯
定要求。在装药联线时，需切断井
下一切电源，用矿灯照明。
3）通信及信号
立井井筒施工时，必须建立以井口为中心的全井筒通信和信号系统。目前使用最普遍的是声、光
兼备的电气信号系统。
4）安全梯
当井筒停电或发生突然冒水等其他意外事故时，工人可借助安全梯迅速撤离工作面。安全梯用角
钢制作，分若干节接装而成。安全梯的高度应满足井底全部工人在紧急状态下都能登上梯子，然后被
提至地面。为安全考虑，梯子需设护圈。安全梯必须采用专用凿井绞车悬吊，且专用凿井绞车应有两
回路供电线路，其中的一回路应直接由变电所馈出。
【例题·案例】安全梯要点
1.需设护圈；
2.专用凿井绞车悬吊；
3.高度应满足井底全部工人在紧急状态下都能登上梯子；
4.两回路供电线路
5.一回路应直接由变电所馈出。
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6.2.8 立井施工防治水方法及应用
1.注浆堵水
注浆堵水有两种方法：一种是为了干打井而在井筒掘进前向围岩含水层注浆堵水，这种注浆方法
称为预注浆；另一种是为了封住井壁渗水而在井筒掘砌完成后向含水层段的井壁注浆，这种注浆方法
称为壁后注浆。
2.井筒排水
根据井筒涌水量大小不同，工作面积水的排出方法可分为吊桶排水、吊泵排水和卧泵排水。
1）吊桶排水
吊桶排水是用风动潜水泵将水排入吊桶或排入装满矸石吊桶的空隙内，用提升设备提到地面排出。
井筒工作面涌水量不超过10m³/h时，采用吊桶排水较为合适。
2）吊泵排水
吊泵排水是利用悬吊在井筒内的吊泵和排水管路将工作面积水直接排到地面或排到中间泵房内。
利用吊泵排水，井筒工作面涌水量以不超过40m³/h为宜；
3）卧泵排水
卧泵排水是在吊盘上设置水箱和卧泵，工作面涌水用风动潜水泵排入吊盘水箱，经过除砂装置后，
由卧泵和吊挂在井内的排水管路排到地面。卧泵排水的优点是不占用井筒空间，卧泵故障率低，易于
维护，可靠性好，流量大，扬程大，适8 应性更广。
7
1
3.截水和泄水 4 9
8
3
截住井帮淋水的方法可在含信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
微
井筒开挖前，已有巷道预先通系往井筒底部，而且井底水平已构成排水系统，这时可采用钻孔泄水，可
联
为井筒的顺利施工创造条件题。
押
6.2.9 立井施工设备准和设施的选用与布置
精
1.立井施工主要设备 及选用
立井井筒掘进中的施工设备包括钻眼设备、装岩设备、提升与悬吊设备、支护设备和相关辅助设
备等。
1）钻眼设备
对于钻眼设备，一般采用手持式凿岩机或伞形钻架配导轨钻机。
2）装岩设备
立井井筒掘进的装岩设备主要是抓岩 机。常用的抓岩机械有长绳悬吊式抓岩机、中心回转式抓岩
机、环行轨道式抓岩机和靠壁式抓岩机等，目前主要采用中心回转抓岩机，偶尔采用长绳悬吊抓岩机。
中心回转抓岩机通常布置1~2台，大断面井筒可 布置3台，安设在吊盘的下层盘8，并需要设置悬吊保
1
7
9
险钢丝绳。
8
4
信
3
立井井筒掘进工作面装岩还选用小型挖掘机进行配套作业。在工作面条件允许的情况下，布置小
微
型挖掘机进行辅助装岩，一方面可以实现吊桶不摘钩快速 装岩，另一方
系
面可加快清底速度。小型挖掘
联
一
机的挖斗容积通常为0.3m³左右，一般布置1台，大断面井 筒可布
唯
置2台。井下钻眼爆破作业时，小
型挖掘机一般提升到地面。
3）提升与悬吊设备
立井井筒掘进的提升设备主要是提升容器和提升机及其辅助设备，包括钩头、滑架、缓冲器、钢
丝绳、提升天轮等。悬吊设备主要是凿井绞车、钢丝绳和悬吊天轮。
（1）提升容器
提升容器包含有矸石吊桶和底卸式混凝土下料吊桶等。
提升容器的配套设备是钩头、滑架、缓冲器。钩头需要根据提升荷载大小进行选用，滑架根据吊
桶的大小进行选用，缓冲器按缓冲方式要求选用。
（2）提升机和凿井绞车
提升机根据提升方式、提升荷载及提升高度进行选择。单钩提升一般选用单滚筒提升机，双钩提
升或者后期需要改绞应选用双滚筒提升机。
凿井绞车根据悬吊方式、悬吊荷载及悬吊高度进行选择。单绳悬吊一般选用单滚筒凿井绞车，双
绳悬吊可选用双滚筒凿井绞车或两台单滚筒凿井绞车，多绳悬吊需要保证凿井绞车的同步起降，需要
设置同步起降控制装置。
（3）提升天轮和悬吊天轮
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提升天轮一般根据提升设备布置和提升钢丝绳的规格型号进行选择，提升天轮的直径应当大于 60
倍的钢丝绳直径、900倍的钢丝直径。
4）支护设备
立井井筒主要采用整体现浇混凝土井壁结构，井壁施工一般在掘进后进行现场浇筑。整体现浇混
凝土井壁主要采用钢模板，钢模板结构形式包括组合钢模板、整体钢模板和整体滑升钢模板。
（1）组合钢模板
组合钢模板也称为金属拆卸式模板，由若干块弧形钢板装配而成，每块弧板四周焊以角钢，彼此
用螺栓连接。
（2）金属伸缩式活动模板
金属伸缩式活动模板属于整体钢模板，一般由 2～3 块组成，块与块之间设伸缩缝，最简单的可
只设一个伸缩缝，立模和脱模可利用伸缩缝的撑开和收缩来进行。
（3）整体滑升钢模板
整体滑升模板包括模板、操作平台和提升机具三部分组成，主要用于井筒连续浇筑混凝土工作，
一般用于立井表土段冻结法凿井的内壁砌筑或长段作业连续浇筑混凝土工作。
5）相关辅助设备
（1）通风设备
立井井筒施工用通风设备主要是风8 机和风筒。
7
1
（2）压风设备 4 9
8
3
立井井筒施工用压风设备主信要是压风机。
微
（3）排水设备 系
联
立井井筒施工用排水设题备主要是卧泵和吊泵以及工作面的潜水泵。
押
除此以外，立井井筒准施工中，还会使用到注浆设备、测量设备等，如果需要进行临时支护，还会
精
使用到锚杆钻机、混凝土 喷射机等。
2.立井施工主要设施及选用
立井井筒施工中，主要的 施工设施包括凿井井架、天轮平台、翻矸台、封口盘、吊盘、各种管路、
电缆等。
1）凿井井架及相关设施
凿井井架是凿井提升及悬吊掘进设 备、井下设施的专用设施。常用的亭式井架采用装配式结构，
可以多次重复使用；
2）封口盘与固定盘
封口盘也叫井盖，它是升降人员和材料设备 以及拆装各种管路的工作平台，8同时又是保护井上下
1
7
9
作业人员安全的结构物。固定盘上通常安设有井筒 测量装置，有时也作为接
8
4长风筒、压风管、供水管
信
3
和排水管的工作台。
微
【例题·案例】封口盘要点
系
联
一
封口盘也叫井盖，它是升降人员和材料设备以及拆装各 种管路
唯
的工作平台，同时又是保护井上下
作业人员安全的结构物。固定盘上通常安设有井筒测量装置，有 时也作为接长风筒、压风管、供水管
和排水管的工作台。
3）吊盘与稳绳盘
吊盘为井筒内的主要工作平台，一般用钢丝绳悬吊。它的主要作用是保护井下安全施工、拉紧稳
绳、安装中心回转式抓岩机、作为浇筑井壁的工作平台，采用卧泵排水时还需要在吊盘上安装卧泵和
水箱。为了避免翻盘，一般都采用双层吊盘或三层吊盘。两层盘之间距离应能满足永久井壁施工要求，
通常为4～6m左右。为了保证吊盘上和掘进工作面作业人员的安全，盘面上各孔口和间隙必须封严。
3.立井主要施工设备和设施的布置原则
1）井内施工设备的布置原则
立井施工时的井内主要施工设备包括：吊桶、抓岩机、钻架、安全梯、水泵等。立井施工时的井
筒断面布置要从工作面到吊盘、井口、翻矸平台、稳车布置等全方位、立体通盘考虑。
（1）吊桶的布置
吊桶布置时要偏离井筒中心线，并靠近提升机一侧布置，对双滚筒提升机作单滚筒用时，吊桶应
布置在固定滚筒提升中心线上。
3.立井主要施工设备和设施的布置原则
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1）井内施工设备的布置原则
立井施工时的井内主要施工设备包括：吊桶、抓岩机、钻架、安全梯、水泵等。立井施工时的井
筒断面布置要从工作面到吊盘、井口、翻矸平台、稳车布置等全方位、立体通盘考虑。
（1）吊桶的布置
吊桶布置时要偏离井筒中心线，并靠近提升机一侧布置，对双滚筒提升机作单滚筒用时，吊桶应
布置在固定滚筒提升中心线上。
（4）水泵的布置
吊泵一般靠近井帮布置，以便于抓岩机工作，有条件时宜采用接力排水，吊泵与井壁之间的安全
距离应保证300mm，与吊桶外缘之间的安全距离应符合规定要求。
（5）管线的布置
井内的管路、电缆以及悬吊钢丝绳的布置应以不妨碍提升、卸矸、井口运输为原则，且利于天轮
平台及稳车的布置，并便于检修。
（6）安全梯的布置
安全梯应靠近井壁悬吊，与井壁之间的最大间距不超过 500mm，同时要避开吊盘圈梁和环型轨道
式抓岩机的轨道，并且安全梯应能下到工作面。
2）天轮平台的布置原则
天轮平台是凿井悬吊设备布置的关8 键，其主要布置原则包括：
7
1
天轮平台中间主梁轴线必须与凿4 9井提升中心线互相垂直，使凿井期间的最大提升动荷载与井架最
8
3
大承载力方向一致，并通过主梁信直接将提升机荷载传递给井架基础。
微
天轮平台采用“日”字形系结构时，中梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段距离，并向拟改绞
联
提升机反向一侧错动，以便题于吊桶提升改为罐笼提升。天轮平台另一个中心线和另一个井筒中心线可
押
以重合，也可错开布置，准应视凿井期间卸矸操作和临时罐笼提升时出车情况而定。天轮平台采用“目”
精
字形结构时，天轮平台中 心线应与井筒中心线重合，保证井架的受力均衡。
布置天轮梁时，应使天轮梁中心线与天轮轴承中心线垂直，与天轮平台中心线平行布置。尽量采
用通梁或相邻两个天轮共用一 根支撑梁，以减少天轮梁数量。
悬吊钢丝绳与天轮平台构件的 间隙应不小于50mm；天轮与天轮平台各构件间应不小于60mm。
3）井内各施工盘、台的布置
吊盘绳的悬吊点一般对称布置，尽 量避开井内罐道和罐梁的位置，以免井筒安装时重新改装吊盘。
吊盘各悬吊梁之间及其与固定盘、封口盘 各梁之间均需错开一定的间距，严禁设备的钢丝绳在各盘、
台受荷载的梁上穿孔通过。
吊盘上必须设置井筒中心测量孔，其规格为 200mm×200mm；吊盘采用单绳8集中悬吊时，悬吊钢丝
1
7
9
绳应离开井筒中心250～400mm。
8
4
信
3
【例题·案例】井内各施工盘、台的布置要点
微
1；悬吊点一般对称布置
系
联
一
2；严禁设备的钢丝绳在梁上穿孔通过
唯
3；必须设置井筒中心测量孔；其规格为200mm×200mm
4；悬吊钢丝绳与天轮平台构件的间隙应不小于50mm
5；天轮平台中间主梁轴线必须与凿井提升中心线互相垂直
吊桶喇叭口直径除满足吊桶安全升降外，还应满足伞钻等大型凿井设备安全地通过；吊盘下层盘
底喇叭口外缘与中心回转式抓岩机臂杆之间应留有 100～200mm 的安全间隙，以免相碰或影响抓岩机
的抓岩范围。
封口盘、吊盘各孔口、活动门板在不用时应有可靠的封闭措施，以免杂物坠落伤人。
悬吊安全梯用的凿井绞车应采用双回路供电或者双动力模式，双回路供电时，其中的一回路应直
接由变电所馈出。
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