06、一建矿业第6章井巷工程_2026年一级建造师_2026年一建矿业_2025年一建矿业SVIP_02-基础精讲✿高端面授✿深度强化_15-矿业《自营全系班》大海SMR_讲义

2025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 1 第一篇 矿业工程技术 第1章 工程测量与地质 第2章 矿业工程材料 第3章 矿井系统与工程设计 第4章 矿区地面工业建筑工程 第5章 凿岩爆破工程 第6章 井巷工程 第7章 露天矿山工程 2 12025/2/22 ➢ 第一篇矿业工程技术 3分 3分 1分 7分 70分 10分 45分 1分 3 第6章 井 巷 工 程 6.1立井井筒表土施工 6.2立井井筒基岩施工 6.3巷道与硐室施工 4 22025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 5 ➢ 第6章 井巷工程 6 32025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 7 ➢ 第6章 井巷工程 8 42025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 9 ➢ 第6章 井巷工程 10 52025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 11 ➢ 第6章 井巷工程 立 井 设 备 12 62025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 立 井 设 备 13 ➢ 第6章 井巷工程 立 井 设 备 14 72025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 15 ➢ 第6章 井巷工程 16 82025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 17 ➢ 第6章 井巷工程 立 井 设 备 18 92025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 19 ➢ 第6章 井巷工程 20 102025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 21 ➢ 第6章 井巷工程 22 112025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 23 ➢ 第6章 井巷工程 24 122025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 25 ➢ 第6章 井巷工程 26 132025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 27 ➢ 第6章 井巷工程 28 142025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 29 ➢ 第6章 井巷工程 30 152025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 31 ➢ 第6章 井巷工程 32 162025/2/22 ➢ 第6章 井巷工程 33 End Thanks! 34 172025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 35 第6章 井 巷 工 程 6.1立井井筒表土施工 6.2立井井筒基岩施工 6.3巷道与硐室施工 36 182025/2/22 立井井筒表土施工 6.1.1立井井筒表土普通施工法 6.1.2立井井筒冻结施工法 6.1.3立井井筒钻井施工法 6.1.4立井井筒注浆施工法 37 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 1.井圈背板施工法 2.吊挂井壁施工法 3.板桩施工法 38 192025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 39 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 40 202025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 41 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 在立井井筒施工中，覆盖于基岩之上的第四纪、第三纪冲积 层和岩石风化带统称为表土层。 42 212025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 按表土稳定性将其分成两大类：稳定表土和不稳定表土。 稳定表土层主要包括非饱和的黏土层、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；（水少） 不稳定表土层包括含水砂土、淤泥层、饱和的黏土、浸水的 大孔性土层、膨胀土和华东地区的红黏土层等。 （水多） 43 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 稳定表土层中立井井筒一般采用普通施工法，主要包括井圈 背板施工法、吊挂井壁施工法和板桩施工法。 不稳定表土层中立井井筒多采用特殊施工法，立井井筒表土 特殊施工法主要包括冻结法、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。 44 222025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 45 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 普通施工法主要包括井圈背板施工法、吊挂井壁施工法和板 桩施工法等。 46 232025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 普通施工法主要包括井圈背板施工法、吊挂井壁施工法和板 桩施工法等。 47 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 1.井圈背板施工法 井圈背板施工法是采用人工或抓岩机（土硬时可放小炮）出 土，下掘一小段后，即用井圈、背板进行临时支护，临时支护段 高不应大于2m，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。如此周而复始，直至基岩。 48 242025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 对于井圈背板普通施工法，表土稳定时可全断面分层向下挖 掘，工作面形成锅底状，并跟随掘进工作面架设井圈背板临时支 护，圈距一般为1.0m。 遇到松软地段时，先掘净断面预留护帮环形台阶，最后再掘 够全断面，并随即架设井圈背板临时支护，圈距一般在0.5m左右， 最大不超过1.0m。若工作面涌水较大时，采用台阶式环形挖掘法。 49 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 在挖土施工中，一般在井筒中心或靠近流水下帮挖超前水窝， 用以集水和排水，并实行专人负责。 井圈背板普通施工法的砌壁在掘进至一个段高后即可进行， 砌壁作业一般采用装配式金属模板，利用管子下料输送混凝土， 整体浇筑混凝土井壁。 50 252025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 51 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 2.吊挂井壁施工法 吊挂井壁施工法是用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌 施工方法。为保持土的稳定性，减少土层的裸露时间，段高一般 取0.5～1.5m。按土层条件，段高内还可分别采用台阶式或分段分 块，并配以超前小井降低水位的挖掘方法。 52 262025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 吊挂井壁施工中，因段高小，不必进行临时支护。但由于段 高小，每段井壁与土层的接触面积小，土对井壁的围抱力小，为 了防止井壁在混凝土尚未达到设计强度前失去自身承载能力，引 起井壁拉裂或脱落，必须在井壁内设置钢筋，并与上段井壁吊挂。 吊挂井壁法使用的设备简单，但工序转换频繁，井壁接茬多， 封水性能差。故常在通过整个表土层后，自下而上复砌第二层井 壁。为此，需按井筒设计规格，适当扩大掘进断面。 53 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 吊挂井壁施工法适用于稳定性较差的土层，施工中要注意， 吊挂井壁是自上而下进行的，要求井壁上部应有壁座或混凝土锁 口；井壁的接茬要严密，混凝土充填要密实；施工中要特别注意 加强排水工作，及时进行临时支护，防止井壁片帮垮落。 54 272025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 【2020年二建】井筒表土吊挂井壁施工法的段高一般取（）m。 A.0.5～1.5 B.1.5～2.5 C.2.5～3.5 D.3.5～4.5 【答案】A 55 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 3.板桩施工法 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。木板桩多采用坚韧的松木或柞木制 成，彼此采用尖形接榫。 56 282025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 金属板桩常用12号槽钢相互正反扣 合相接。根据板桩入土的难易程度可逐次 单块打入，也可多块并成一组，分组打入。 木板桩一般比金属板桩取材容易，制 作简单，但刚度小，入土困难，板桩间连 接紧密性差，故用于厚度为3～6m的不 稳定土层。 而金属板桩可根据打桩设备的能力条 件，适用于厚度8～10m的不稳定土层。 57 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 板桩施工法中板桩的主要作用是 保护井筒掘进的安全，因此，板桩施工 法一般与吊挂井壁施工法联合进行。 板桩施工法适用于厚度不大的不 稳定表土层，施工中应配合超前小井降 低水位，如果发生工作面涌砂，必须立 即补打板桩，并填入草袋等堵砂滤水； 如果发生工作面冒泥，必须加大板桩的 插入深度。 58 292025/2/22 ➢ 6.1.1立井井筒表土普通施工法 段高≤2m 井圈背板施工法 井圈间距05/1.0m 长段≤30m 短段掘砌施工方法 吊挂井壁施工法 段高一般取0.5〜1.5m 必须在井壁内设置钢筋 适用于稳定性较差的土层 木板桩厚度3〜6m的不稳定土层 板桩施工法 金属板桩可用于厚度8〜10m的不稳定土层 配合超前小井降低水位 59 End Thanks! 60 302025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 61 立井井筒表土施工 6.1.1立井井筒表土普通施工法 6.1.2立井井筒冻结施工法 6.1.3立井井筒钻井施工法 6.1.4立井井筒注浆施工法 62 312025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 1.基本原理 1）冻结孔钻进 2）地层冻结 2.施工工艺 3）井筒掘进与支护 4）冻结管（孔）处理 3.适用条件 63 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 1.基本原理 冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周围钻冻结孔，用 人工制冷的方法将井筒周围含水松散不稳定的冲积层、风化岩层 冻结成一个封闭的冻土结构物——冻结壁，用以抵抗岩土压力， 隔绝冻结壁内、外地下水的联系，然后在冻结壁的保护下进行井 筒掘砌施工的特殊施工方法。 64 322025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 2.施工工艺 冻结法凿井的主要工艺过程：冻结孔的钻进→地层冻结→井 筒掘砌→冻结管拔除→冻结孔充填等主要工作。 立井井筒冻结参数有冻结深度、盐水温度、井帮温度、主冻 结孔相邻孔间距、冻结壁厚度和平均温度等。 65 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 1）冻结孔钻进 为了形成封闭的冻结壁，先要在井筒周围钻一定数量的冻结 孔，以便在孔内安设带底锥的冻结管和底部开口的供液管。 冻结孔一般等距离地布置在与井筒同心的圆周上。 66 332025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 冻结孔间距一般为1.2〜1.5m，孔径为200〜250mm，孔深 不应小于冻结深度，并符合施工规范要求。 冻结孔钻进，宜采取钻、测、纠相结合的钻进工艺，一般每 隔30m测斜一次；钻进小于100m可采用灯管测斜；钻进大于 100m宜采用陀螺仪测斜。 偏斜超过设计值时进行纠偏：钻进小于200m可采用扫孔、扩 孔、铲孔纠偏法纠偏；大于200m宜采用井下动力钻具纠偏，成孔 后进行成孔测斜。 冻结孔的圈数一般根据要求的冻结壁厚度来确定，表土较浅 时一般采用单圈冻结，对于深厚表土可采用双圈或三圈冻结。 67 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 2）地层冻结 立井井筒地层冻结有一次全深冻结、差异冻结、局部冻结、 分期冻结和双圈或多圈孔冻结等方案。 68 342025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 （1）一次全深冻结 一次全深冻结方案适应性强，应用比较广 泛，一般冲积层以下基岩风化带涌水量大、围 岩稳定性差，宜采用一次全深冻结方案。 实际应用中，除采用同径冻结管，还有采 用异径管、双供液管等。 异径管冻结是通过加大上部或局部冻结管 直径，增大冻结管与地层热交换面积，来加快 上部或局部冻土扩展速度，以达到上部或局部 冻结壁早日交圈或防止浅部片帮的目的。 69 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 （2）差异冻结 差异冻结也称为长短管冻结。 冲积层以下基岩风化带厚度较大且围岩稳定性 较好，或靠近风化带下部赋存含水层，或井筒全深 内有数层含水层，采用其他施工方法难以通过含水 层时，宜采用长短管冻结方案。 短冻结管应穿过冲积层和强风化带，长冻结管 应穿过含水层进入不透水稳定基岩，穿过马头门、 硐室的冻结管应在打钻下冻结管时和在冻结壁解冻 前于掘砌过程中给予封堵处理。 70 352025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 （3）局部冻结 冲积层厚度较浅，且井筒中上部赋存较稳 定的、用其他施工方法可通过的地层，或发生 淹井需要恢复施工的井筒，宜采用局部冻结方 案。 新建井筒某段施工困难时采用局部冻结， 非冻结段地层必须为稳定土层，否则非冻结段 容易发生冻结管断裂事故。 局部冻结的应用效果还取决于冻结器的结 构及控制，常用的冻结器结构有充填气压式、 充填盐水式、隔板式和套管式四种。 口诀：隔套充气盐 71 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 （4）分期冻结 分期冻结也称为分段冻结，当冻结深度较大时，为避免使用 过多的制冷设备，将一个井筒所需要的冻结深度分为两段或两段 以上进行顺序冻结，当冻结一定时间并转入井筒掘砌后，再开始 下段冻结，达到减少冻结总需冷量的目的。 在深厚冲积层中，为防止冻结管断裂，应谨慎选择分期冻结 方案。 当中部有较好的黏土隔水层可作为分期冻结的止水底垫时方 能使用，且上、下段冻结分界线应深入隔水层不少于10m。 下段井筒掘砌段高不宜过大，以防止冻结壁变形过大引起冻 结管断裂。 72 362025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 （5）双圈或多圈孔冻结 冻结深厚冲积层且深部有厚黏土层，冻结壁厚度大于6.5m时， 可采用双圈或多圈孔冻结方案。地下水流速大及含盐量高的地层， 也可采用双圈或多圈孔冻结方案。 深井冻结时，可采用在主冻结孔与井筒荒径之间布置辅助冻 结孔的主辅孔冻结方案。 73 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 3）井筒掘进与支护 冻结井筒掘进特点是井筒内无涌水、淋水， 不设排水设备，一般不用临时支护。 采用冻结法施工，井筒的开挖时间要选择 适时。 通常，选择当冻结壁已形成而又尚未冻至 井筒范围以内时开挖最为理想。 74 372025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 井筒开挖，必须具备以下条件： （1）水文观测孔内的水位有规律地上 升并溢出管口不应少于7d；当水文观测孔失 效或无水文孔时，井筒内的水位应有规律地 上升。 （2）测温孔的温度已符合设计规定。 井筒浅部不应发生较大片帮，且不同深 度、不同土层的冻结壁厚度应符合设计规定， 同时应满足连续掘砌施工要求。 （3）地面提升、搅拌、运输、供热、 材料供应等辅助设施均已具备井筒连续施工 的条件。 75 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 冻结井筒井壁一般采用钢筋混凝土双层或者复合井壁。 外层井壁厚度为400〜600mm，随掘随进行浇筑。内层井壁 厚度一般为500〜1000mm，它是在通过冻结段后自下向上一次 施工到井口。 井筒冻结段双层井壁的优点是内壁无接茬，井壁抗渗性好； 内壁在冻结壁维护期（消极冻结期）施工，混凝土养护条件较好， 有利于保证井壁质量。 76 382025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 4）冻结管（孔）处理 冻结管拔管前，利用热盐水在冻结器里循环，使冻结管周围 的冻土融化达100mm，以便顺利拔管，冻结管拔起500mm左右 后，便可停止循环热盐水。 拔冻结管要占用井口工期至少1〜1.5个月，目前大多数井筒 不拔冻结管。冻结管是否回收由冻结施工单位和建设单位协商确 定。 77 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 无论是否回收冻结管，冻结孔废弃之前，应用水泥砂浆对全 管（孔）充填，防止上下含水层串通。充填宜采用水灰比为1：1 水泥浆或水泥黏土混合浆，浆液应防冻，浆液体积不应低于全孔 体积的95%。充填和拔管可交替作业，也可顺序作业，如冻结管 拔不出来，可采用穿孔充填法将管内及管外环形空间填实。 78 392025/2/22 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 3.适用条件 冻结法适用于松散不稳定的冲积层、裂隙含水层、松软泥岩 层以及含水量和水压特大的岩层。 对于含水率非常小或地下水流速相当大的地层不适用。 在冻结法中对施工井筒的形状、截面尺寸和深度基本上不受 限制，具有防水性好、技术可靠、工期易于保证等优点，已成为 我国在冲积层和西部地区富（含）水基岩中开凿立井井筒使用最 为广泛的特殊施工法。 79 ➢ 6.1.2立井井筒冻结施工法 冻结孔间距1.2〜1.5m，孔径200〜250mm 30m测斜一次 冻结孔钻进 钻进＜100m灯管测斜；＞100m陀螺仪测斜 基本原理 纠偏：钻进＜200m扫孔、扩孔、铲孔纠偏法纠偏；＞ 于200m宜采用井下动力钻具纠偏 一次全深冻：涌水量大、围岩稳定性差 差异冻结：长短管冻结 地层冻结 局部冻结：充填气压式、充填盐水式、隔板式和套管式四种。 施工工艺 分期冻结：深入隔水层≥10m，下段井筒掘砌段高不宜过大 双圈或多圈孔冻结：冻结壁厚度大于6.5m、地下水流速大及含盐量高的地层 不应少于7d；规律地上升 井筒掘进与支护 冻结井筒井壁一般采用钢筋混凝土双层或者复合井壁 优点：内壁无接茬，井壁抗渗性好 冻结管（孔）处理 大多数井筒不拔冻结管 浆液体积不应低于全孔体积的95% 于松散不稳定的冲积层 适用条件 裂隙含水层、松软泥岩层 含水量和水压特大的岩层 80 402025/2/22 End Thanks! 81 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 82 412025/2/22 立井井筒表土施工 6.1.1立井井筒表土普通施工法 6.1.2立井井筒冻结施工法 6.1.3立井井筒钻井施工法 6.1.4立井井筒注浆施工法 83 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 1.基本原理 1）钻机钻进 2）泥浆洗井护壁 2.施工工艺 3）井壁预制与下沉 4）壁后充填固井 3.适用条件 84 422025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 1.基本原理 1）钻机钻进 2）泥浆洗井护壁 2.施工工艺 3）井壁预制与下沉 4）壁后充填固井 3.适用条件 85 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 1.基本原理 钻井法的井筒支护与其他施工法的井筒支 护不同，采用的是泥浆中悬浮下沉带有井壁底 的钢筋混凝土预制井壁，每节井壁的上下端预 埋供连接用的金属法兰盘，在井口用螺栓和焊 接的方法把井壁逐节连接、悬浮下沉至井底， 最后在井壁与井帮的间隙中下放充填管道，分 段充填水泥浆等最终固结成井。 86 432025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 2.施工工艺 钻井法的主要工艺过程包括钻机钻进、 泥浆洗井与护壁、井壁预制与悬浮下沉和 壁后充填固井等。 1）钻机钻进 我国目前采用的钻井机多为转盘式钻 井机，其类型有ZZS-1、ND-1、SZ- 9/700，AS-9/500.AS-12/800、BZ-1、 L40/800，L40/1000和AD130/1000型等。 87 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 【2024年】钻井法施工的工序？ 钻机钻进、泥浆洗井与护壁、并壁预制与悬浮下沉和壁后 充填固井 88 442025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 表土及软岩地层宜采用楔齿滚刀破岩，硬岩地层宜采用球 齿滚刀破岩。钻机钻进参数包括钻压、转速、（钻）进速度等 为了保证井筒的垂直度，钻井时一般都采用减压钻进，总 钻压不宜超过钻头在泥浆中重量的70%（更正60%），在表 土向岩层过渡段不宜大于50%（更正40%）。 钻进过程中应采用超声波测井仪测井，测井选点应沿井筒 的纵、横断面均匀布置，每个水平不得少于4个测点。 89 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 洗井方式可采用正循环和反循环，钻井直径超过3m宜采用反 循环洗井。 井筒钻进方式多采用分次扩孔钻进，即首先用超前钻头一次 钻到基岩，在基岩部分占的比例不大时，也可用超前钻头一次钻 到井底；而后分次扩孔至基岩或井底。 90 452025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 2）泥浆洗井护壁 钻井施工泥浆应采用水基化学泥浆， 钻进过程中泥浆密度、黏度、失水量、泥 皮厚度、pH值、含砂量、稳定性等参数 应根据钻进地层确定。宜利用地层造浆满 足钻井需求。 钻头破碎下来的岩屑必须及时用循环 泥浆从工作面清除，使钻头上的刀具始终 直接作用在未被破碎的岩石面上，提高钻 进效率。洗井即是钻进时利用连续流动的 泥浆将破碎岩屑从钻井工作面清除的过程。 91 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 洗井方式可采用正循环和反循环，钻 井直径超过3m宜采用反循环洗井。 正循环和反循环的泥浆流速均应满足 携带钻渣要求，反循环时最大钻渣粒径应 小于排浆管过流断面的3/4。冲洗过钻井 工作面的泥浆需要恢复其性能参数，称为 泥浆净化，目前多采用单级净化方式，净 化方法包括重力、机械和化学方法。 泥浆的另一个重要作用就是护壁。 护壁的作用，一方面是借助泥浆的液 柱压力平衡地压，另一方面是在井帮上形 成泥皮，堵塞裂隙，防止片帮。 92 462025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 3）井壁预制与下沉 钻井井壁的结构形式包括钢筋混凝土井壁和钢板-混凝土复合 井壁，钢板-混凝土复合井壁有单层和双层两种。 井壁结构应考虑竖向附加力的影响，根据地质条件宜在井筒 的适当位置设置可缩井壁。地面预制井壁吊运时的混凝土强度不 应低于设计强度的70%，且不得小于25Mpa。 93 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 钻井井壁悬浮下沉是根据井壁在泥浆中的悬浮平衡条件进行 的，下沉过程中井壁不断接长。 由于浮力大于井壁的重量，必须向井壁内灌注配重水，并把 原井筒内和下沉井壁等体积的泥浆排掉，使井壁逐步下沉。 控制加入配重水的速度和数量就可控制井壁下沉的速度和深 度。井壁下沉时，井壁上沿应高出泥浆浆面1.5m以上，同时要及 时排除泥浆，以免泥浆外溢和沉淀。 94 472025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 预制井壁的连接间隙不得大于40mm，且应在井壁法兰盘连 接焊接完成后进行节间充填注浆，浆液凝固后单轴抗压强度不应 小于25MPa、浆液的结石率应大于95%。 井壁下沉即将触底时，应及时采用无水段悬挂垂线方式，从 垂线方位向井筒中心线方位扶正井筒，井筒扶正后宜采用超声波 测井仪测量有水段井筒偏斜率。 95 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 4）壁后充填固井 壁后充填固井是通过充填管道向井壁外侧与钻井井帮之间的 环形空间注入相对密度大于泥浆的充填材料，并自下而上地将泥 浆置换出来，充填材料凝固后，起固结井壁和封水的作用。 壁后充填固井方法包括井壁加压外管充填、井壁漂浮外管充 填和井壁漂浮内管充填方法。井筒壁后充填固井应采用水泥浆等 胶结材料和碎石等非胶结材料交替进行，充填用水泥浆的相对密 度不得小于1.6g/cm³，碎石的最大粒径不宜超过60mm。 96 482025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 井筒第一段高实际充填量不应小于测算值的90%，其他段高 实际充填量不应小于测算值的80%。 采用水泥浆等胶结材料充填时，充填段高不得小于30m；采 用碎石等非胶结材料充填时，每一次充填段高不得超过100m；井 筒顶部3〜5m宜采用混凝土充填。 壁后充填质量检查应在井筒排水、临时改绞完成后进行。 97 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 3.适用条件 钻井法机械化程度高，全部作业在地 面进行，工作条件好，是一种劳动强度小、 安全可靠、成井质量好的立井井筒施工方 法，适用于各种不同的地质及工程条件。 不仅可用于深厚含水不稳定冲积层的 井筒施工，也可用于稳定、中等硬度岩层 中的井筒施工，但受钻机规格和能力的限 制，往往只能钻凿一定直径和深度的井筒。 98 492025/2/22 ➢ 6.1.3立井井筒钻井施工法 一般总钻压不宜超过钻头在泥浆中重量的60% 钻机钻进 在表土向岩层过渡段不宜大于40% 每个水平不得少于4个测点 基本原理 钻井直径超过3m宜采用反循环洗井 泥浆洗井护壁 钻渣粒径应小于排浆管过流断面的3/4 净化方法包括重力、机械和化学方法 施工工艺 井壁吊运强度≥70%，且≥25Mpa。 井壁预制与下沉 井壁上沿应高出泥浆浆面＞1.5m，连接间隙≤40mm 浆液凝固后≥25MPa、结石率＞95% 水泥浆等胶结材料充填段高≥30m； 壁后充填固井 碎石等非胶结材料充填时≤100m； 井筒顶部3〜5m宜采用混凝土充填。 劳动强度小、安全可靠、成井质量好 适用条件 各种不同的地质及工程条件 只能钻凿一定直径和深度的井筒 99 End Thanks! 100 502025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 101 立井井筒表土施工 6.1.1立井井筒表土普通施工法 6.1.2立井井筒冻结施工法 6.1.3立井井筒钻井施工法 6.1.4立井井筒注浆施工法 102 512025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 1.基本原理 1）地面预注浆 2）工作面预注浆 2.施工工艺 3）壁后注浆 4）注浆设计的主要内容 3.适用条件 103 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 1.基本原理 （1）按注浆工作与开挖、掘砌的先后顺序分为预注浆法和后 注浆法。 （2）按使用的注浆材料分为水泥注浆、黏土注浆、化学注浆 等。 104 522025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 （3）按注浆压力分为静压注浆和高压喷射注浆两大类。静压 注浆一般压力较低，通常所说的注浆泛指静压注浆。高压喷射注 浆一般压力较高（20〜70MPa），流体在喷嘴外呈射流状。 （4）按浆液对土体的作用机理分为充填注浆、渗透注浆、挤 密注浆、劈裂注浆等。 105 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 2.施工工艺 井筒注浆主要包括地面预注浆、工作面预注浆和壁后注浆三 类施工作业。 106 532025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 地面预注浆通常是在建井准备期，在地面打注浆孔进行注浆。 这种方法作业条件好，不占用施工工期，但技术要求高，施工工 艺相对复杂。 工作面预注浆是指在井巷掘进至离含水层一定距离，在预留 止浆岩帽或浇筑混凝土止浆垫的条件下，从掘进工作面钻孔注浆。 这种方法施工需占用施工工期，作业条件不如地面好，有高压水 时需有防护装置。 立井井筒穿过预测涌水量大于10m³/h的含水岩层或破碎带时， 应采用地面预注浆或工作面注浆进行堵水或者加固。 107 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 1）地面预注浆 距地表小于1000m的裂隙含水岩层，当层数多、层间距又不 大时，宜采用地面预注浆法施工。 地面预注浆多在井筒开挖之前进行，浆液品种的选择可考虑 水泥浆液或黏土水泥浆、水泥-水玻璃浆液或黏土-水泥浆，遇有溶 洞时可先灌注岩粉、砂石等惰性材料。 108 542025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 立井井筒地面预注浆注浆深度是指注浆孔的终孔深度，注浆 深度主要取决于含水层的埋藏条件，应保证在井筒开凿时能有效 隔绝地下水。 注浆深度确定后，应根据岩层的裂隙性及含水情况划分注浆 段，注浆段的划分以保证注浆质量、降低材料消耗量以及加快施 工进度为原则，一般将裂隙性相同的岩层划分在同一段高内；裂 隙等级相差较大的含水层，不宜划分在同一段高内；涌水量和裂 隙较大时段高较小，反之较大；段高还应与注浆泵的泵量相适应， 泵量小，段高应适当缩小。 止浆塞是实现分段注浆的重要手段，采用止浆塞分段注浆时， 可采用上行式注浆、下行式注浆或上行与下行混合式注浆。 109 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 2）工作面预注浆 当立井井筒穿过的含水岩层厚度不大、埋 藏较深或者含水层间距较大、中间有良好隔水 层时，宜采用工作面预注浆法施工。根据裂隙 发育情况可分层处理、布置灵活，有利于提高 堵水效果。 立井井筒工作面预注浆方案包括由单一水 平工作面钻孔注浆和由不同水平工作面钻孔注 浆两种，前者适用于含水层层数多、层间距较 小或无良好隔水层的情况；后者适用于含水层 层间距大、有良好隔水层或层间距接近、无良 好隔水层的情况。 110 552025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 由于工作面预注浆的注浆孔布置圈径小于 井筒净直径，为了在井筒荒径轮廓线之外能够 形成一定厚度的注浆壁，应根据含水岩层的裂 隙产状，采用不同的布孔方式：径向斜孔或径 向、切向斜孔，钻孔应沿井筒周边布置，并应 与岩层节理、裂隙相交。 为了保证浆液在压力下沿裂隙有效扩散， 并防止从工作面跑浆，可采用工作面预留止浆 岩帽的方法。 111 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 当含水层上部有致密的不透水层时，井筒掘进至注浆段以上 一定距离即可停止施工，为含水层注浆预留一段止浆岩帽；当井 筒工作面不具备预留止浆岩帽条件时，则需砌筑人工止浆垫，人 工止浆垫结构形式包括单级球面形止浆垫、平底形止浆垫和双级 水下浇筑止浆垫等； 112 562025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 当井筒工作面岩石较破碎、裂隙发育、有涌水，砌筑止浆垫 需铺设碎石滤水层，以便在维持排水条件下，保证止浆垫的施工 质量。工作面预注浆的段高宜为30〜50m，可采用下行式注浆或 孔内下止浆塞，一次或多次注完全部含水层。工作面预注浆应采 取防止井壁破裂的措施。 113 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 3）壁后注浆 建成后的井筒或正施工的井壁段，遇有井壁渗漏水、漏水带 砂、壁后空洞或为提高围岩稳定性等，可采用壁后注浆进行堵水 或加固。一般漏水量超过6m³/h（井筒深度＜600m）或超过 10m³/h（井筒深度＞600m）或井壁有集中漏水，漏水量超过0.5 m³/h的出水点的情况，均应进行壁后注浆处理，并应采取防止井 壁破坏的措施。 114 572025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511-2022 Ⅳ壁后注浆 5.4.26建成后的井筒或正施工的井壁段，符合下列情况之一时， 均应进行壁后注浆处理，并应采取防止井壁破坏的措施: 1、深度小于600m的井筒，漏水量超过6m³/h; 2、深度大于600m的井筒，漏水量超过10m³/h; 3、井壁有集中漏水，漏水量超过0.5m³/h的出水点的情况。 115 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511-2022 5.1.3采用特殊法施工的井筒段，应符合下列规定： 1、冻结法施工的共筒段，冻结段不大于400m时，漏水量不 应大于0.5m³/h，冻结段大于400m时，每百米漏水增加量不应大 于0.5m³/h； 2、钻井法施工的井筒段，漏水量不应大于0.5m³/h； 3、地面预注浆后，井筒注浆段小手600m时，漏水量不应大 于6.0m³/h；注浆段大于600m时，每百米漏水增加量不应大于 1.0m³/h； 4、井壁不应有集中漏水孔和含砂的水孔。 116 582025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 《煤矿井巷工程质量验收规范（2022年版）》（GB50213-2010） G.0.1：建成后的立井井筒总漏水量应符合表G.0.1的规定。 序号 项目 总漏水量(m³/h) 检验方法 H≤600m ≤6.0 普通法或 不得有0.5m³/h 1 注浆法施工的 ≤6+（H-100） 以上的集中出 一昼夜实 H＞600m 井筒段 /100 水孔 测3次井筒 漏水量， 2 钻井法施工的井筒段 ≤0.5 取平均值， h≤400m ≤0.5 不得有集中出 并观察检 冻结法施工的 水孔和含砂的 3 0.5[1+（h-400） 查 井筒段 h＞400m 水孔 /100] 注：H为井筒深度(m)，h为冻结法施工的井筒段深度(m) 117 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 壁后注浆的施工顺序应根据含水层的厚度 分段进行。对漏水段较长的井筒，宜采取由上 往下逐段注浆，每个分段内宜先由下往上注浆， 再由上往下复注1次。 漏水的井筒段壁后为含水岩层时，注浆孔 宜进入岩层1.0m以上；井壁漏水量较大的基岩 段井筒，宜布设导水孔和泄水孔。注浆管的埋 设必须固结牢靠，并装有阀门。 采用套管法注浆时，必须对套管的固结强 度进行耐压试验，只有达到注浆终压力后，方 可使用。 118 592025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 4）注浆设计的主要内容 （1）根据注浆的目的和加固体力学特性、防渗特性，确定注 浆加固范围，进行注浆结构计算。 （2）确定注浆量。 （3）确定注浆压力。 （4）确定注浆孔的间距。 （5）确定注浆孔深度。 （6）确定注浆材料。 口诀：算深压间量材 119 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 4）注浆设计的主要内容 （1）根据注浆的目的和加固体力学特性、防渗特性，确定注 浆加固范围，进行注浆结构计算。 （2）确定注浆量。注浆量的确定应考虑注浆类型、岩土的孔 隙率和裂隙率、浆液充填程度，根据实际情况分别按渗透注浆、 劈裂注浆、挤密注浆进行计算。 （3）确定注浆压力。合理的注浆压力是注浆工程成功的关键， 压力过小，浆液可能注不进去；压力过大，则有可能引起地面、 基础、结构物的过量变形和破坏，因此，注浆压力应控制在边界 条件允许的最大注浆压力范围内。 120 602025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 立井井筒地面预注浆，采用水泥或水泥-水玻璃浆液的注浆终 压值应为静水压力值的2〜4倍；采用黏土-水泥浆液的注浆终压值 应为静水压力值的2.5〜3倍，注浆孔深大于400m的注浆终压值应 为静水压力值的2〜2.5倍。 立井井筒工作面预注浆的注浆终压值宜大于等于静水压力值 的2〜4倍。 立井井筒壁后注浆的压力宜大于静水压力0.5〜1.5MPa，岩 石裂隙中的注浆压力可适当提高。 工作面预注浆和壁后注浆的压力不得大于井壁的承载能力。 121 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 （4）确定注浆孔的间距。 浆液的扩散半径与浆液的流变特性、凝胶时间、注浆压力、 注浆时间等因素有关。 确定注浆范围和注浆半径后，就可确定孔间距。孔间距的大 小应尽可能地发挥每个孔的作用，又要考虑孔和孔之间浆液的相 互搭接。 122 612025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 （5）确定注浆孔深度。 井筒地面预注浆注浆深度应超过所注含水 层底板以下10m，当井筒底部位于含水层中时， 注浆深度应超过井筒底部10m以上。 在井壁上钻注浆孔时，钻孔深度应小于井 壁厚度，剩余的井壁起止浆垫作用。井筒在流 砂层部位时，注浆孔深度必须小于井壁厚度 200mm。井筒采用双层井壁支护时，注浆孔应 穿过内壁进入外壁，进入外壁深度不应大于 100mm。当井壁破裂必须采用破壁注浆时，必 须制定专门措施。 123 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 （6）确定注浆材料。 选择注浆材料应综合考虑浆液的可注性、凝胶时间的可控性、 结石体的强度和抗渗透性以及浆液的稳定性。同时，还应考虑浆 液来源的难易程度及浆液对周围环境的污染性大小。 水玻璃类浆液凝胶时间短，结石体强度高，耐酸性和耐热性 好，是一种被广泛应用的化学注浆材料。 水泥-水玻璃浆液，亦称C-S浆液，是水泥和水玻璃两者按一 定比例，采用双液方式注入，必要时加入速凝剂和缓凝剂等。 水泥-水玻璃浆液克服了单液水泥浆凝结时间长、动水条件下 结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果和范围，在地下水流速 较大的地层中使用可达到快速堵漏的目的。 124 622025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 3.适用条件 在大裂隙、破碎带和大溶洞等复杂地层中也可采用。 注浆施工法的应用主要取决于浆液的黏度（对于各种浆液） 和粒度（对于无机浆液），直径为d的颗粒（团）一般只能进入开 度大于3d的孔隙或裂隙，一般认为现有浆液在含泥质较少的中砂、 粗砂及卵砾石层中可实现渗透注浆，对于开度小于5mm的孔隙岩 体（例如粉、细砂岩）及裂隙岩体则不适合进行注浆。 125 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 按注浆工作与开挖、掘砌的先后顺序：预注浆法和后注浆法 按使用的注浆材料：水泥注浆、黏土注浆、化学注浆 基本原理 按注浆压力：静压注浆和高压喷射注浆两大类 按浆液对土体的作用机理：充填注浆、渗透注浆、挤密注浆、劈裂注浆 地面预注浆：距地表＜1000m裂隙含水岩层，当层数多、层间距又不大 含水岩层厚度不大、埋藏较深或者含水层间距较大、中间有良好隔水层 单一水平工作面钻孔注浆和由不同水平工作面钻孔注浆两种 工作面预注浆 预留止浆岩帽、需砌筑人工止浆垫、碎石滤水层 工作面预注浆的段高宜为30〜50m 施工工艺 漏水量超过6m³/h（井筒深度h＜600m） 漏水量超过10m³/h（井筒深度h＞600m） 壁后注浆 井壁有集中漏水，漏水量超过0.5m³/h的出水点 由上往下逐段注浆，分段内先由下往上注浆，再由上往下复 注浆孔宜进入岩层1.0m以上 含水层底板以下10m 注浆设计 井筒在流砂层部位注浆孔深度≤井壁厚度200mm 井筒采用双层井壁支护进入外壁深度≤100mm 适用条件 大裂隙、破碎带和大溶洞等复杂地层 颗粒（团）一般只能进入开度大于3d的孔隙或裂隙 126 632025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【2024年】背景资料 事件1：井筒掘进采用钻井施工方法。施工一段井壁后，遇有 井壁渗漏水，渗水量达到8m³/h，施工单位采取了壁后注浆的方 法进行加固。 事件2：钻井法施工破壁底钻后，底部出现涌水，施工单位将 井筒灌水至水位与静水压力相等状态，采取了抛渣和注浆等加固 方法后，通过了该地层段。 【问题】观察井筒内的水位是否有规律的上升，壁后注浆压 力值为多少？注浆孔深度为多少？ 【问题】该底部出现涌水的原因？ 127 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【问题】观察井筒内的水位是否有规律的上升，壁厚注浆压 力值为多少？注浆孔深度为多少？ （1）壁后注浆压力宜大于静水压力0.5~1.5Mpa，且不得大 于井壁的承载能力。 （2）注浆孔深度为：井筒在流砂层部位时，注浆孔深度必须 小于井壁厚度200mm。井筒采用双层井壁支护时，注浆孔应穿过 内壁进入外壁，进入外壁的深度不应大于100mm。 【问题】该底部出现涌水的原因？ 底部岩层水压力大于井筒水位压力，井筒内水位过低，冲积 层较厚含水较大，壁后充填注浆质量差等。 128 642025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【2020年】背景资料 某煤矿新建一副立井井筒，设计净直径8.6m，深度878m。 该井筒地质资料表明，冲积层及风化带厚度88m，由砂质粘土、 砂层和卵石层组成，含水率低且流动性小，水压不大于0.19MPa， 稳定性较差；基岩段以泥岩、砂岩及泥质砂岩为主，为弱稳定到 中等稳定岩层。井筒深度590m～635m处存在有断层破碎带，充 水量较大；深度720m～772m处存在有裂隙含水层，含水丰富， 含水层底部有较厚的隔水层；预计井筒施工涌水量在15m³/h～ 35m³/h之间。井壁结构表土段采用钢筋混凝土，基岩段采用普通 混凝土，混凝土强度等级C35。 129 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 事件3：为保证施工安全和井筒施工质量，施工单位对井筒基 岩段较厚的含水层与断层破碎带选择了工作面预注浆治水方案， 保证了井筒的顺利施工。 【问题】采用工作面预注浆堵水，混凝土止浆垫的设置有哪 些要求？ 【问题】事件3中，施工单位选择工作面预注浆方案的依据是 什么？ 130 652025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【问题】采用工作面预注浆堵水，混凝土止浆垫的设置有哪 些要求？ 设置止浆垫的要求：止浆垫与井壁一同浇筑，并对井壁进行 强度验算；止浆垫上预埋孔口套管；按设计注浆压力计算确定止 浆垫厚度；应制定防止井壁破裂的措施。 【问题】事件3中，施工单位选择工作面预注浆方案的依据是 什么？ 破碎带、含水层埋深较深，层数少，破碎带、含水层层间距 大，单层含水层（破碎带）厚度大。 131 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【2022年】 132 662025/2/22 ➢ 6.1.4立井井筒注浆施工法 【问题】写出图1中探水注浆施工的结构物A、B的名称。指 出控制工作面预注浆的主要参数名称。 （1）结构名称：A-止浆垫，B-碎石滤水层。 （2）控制注浆主要参数：注浆量，注浆压力。 133 End Thanks! 134 672025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 135 第6章 井 巷 工 程 6.1立井井筒表土施工 6.2立井井筒基岩施工 6.3巷道与硐室施工 136 682025/2/22 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 6.2.2立并施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 137 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 1）爆破器材 1.钻眼爆破工作 2）爆破参数 3）爆破图表 1）装岩工作 2.装岩与提升工作 2）提升工作 3）排矸工作 1）临时支护 3.井筒支护工作 2）永久支护 1）通风工作 2）井筒涌水的处理 4.立井施工其他工作 3）压风和供水工作 4）其他工作 138 692025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 1—天轮； 2—凿井井架； 3—卸矸平台； 4—排水管； 5—混凝土搅拌机；6—封口盘； 7—井盖门； 8—混凝土输送管； 9—固定盘； 10—吊盘上层盘； 11—中心回转抓岩机； 12—吊盘下层盘； 13—吊泵； 14—吸水笼头； 15—抓岩机抓斗； 16—局部通风机；17—空气压缩机房； 18—提升机房； 19—卸矸溜槽； 20—凿井稳车； 21—轻便轨道； 22—矿车； 23—滑架与保护伞； 24—稳绳； 25—提升钩头； 26—吊盘叉绳； 27—吊盘连接立柱； 28—喇叭口； 29—压气管； 30—风筒； 31—模板悬吊绳； 32—金属整体移动模板； 33—吊桶 139 ➢ 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。 140 702025/2/22 ➢ 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。 141 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 142 712025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 143 ➢ 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。 144 722025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 1.钻眼爆破工作 在立井基岩掘进中，钻眼爆破工作是一项主要工序，约占整 个掘进循环时间的20%~30%。 立井基岩掘进宜采用伞钻钻眼（井筒直径小于5m时，可采用 手持式风动凿岩机），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。用伞钻打眼具有机械化程度高、劳动强度低、钻眼速 度快和工作安全等优点。 145 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 146 732025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 147 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 【2023年二建】立井施工中，采用伞凿岩时，炮眼深度宜取（）。 A.1.0-1.2m B.1.5-2.0m C.3.0-5.0m D.5.5-6.0m 【答案】C 148 742025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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。 1）爆破器材 在立井施工中，工作面常有积水，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胶炸药、乳化炸药 等。起爆器材通常采用国产数码电子雷管和导爆索。 在有瓦斯或煤尘爆炸危险的井筒内进行爆破，或者是井筒穿 过煤层进行爆破时，必须采用煤矿安全炸药，并控制数码电子雷 管的总延期时间不超过130ms。 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。 149 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 【2013年二建】井下工作面有积水时，常用的炸药有（）。 A.硝铵炸药 B.水胶炸药 C.硝化甘油炸药 D.乳化炸药 E.抗水铵锑炸药 【答案】BDE 150 752025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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 的循环工作组织确定。 通常情况下，短段掘砌混合作业的炮眼深度应为3.0～5.0m， 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。 151 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 炮眼数目和炸药消耗量与岩石性质、井筒断面大小和炸药性 能等因素有关。 合理的炮眼数目和炸药消耗量，应该是在保证最优爆破效果 下爆破器材消耗量最少。 152 762025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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。 153 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 2）装岩与提升工作 154 772025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 2.装岩与提升工作 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。我国生产的抓岩机有：NZQ2- 0.11型抓岩机、长绳悬吊抓岩机（HS型）、 中心回转式抓岩机（HZ型）、环行轨道式抓 岩机（HH型）和靠壁式抓岩机（HK型）。 155 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 2.装岩与提升工作 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。我国生产的抓岩机有：NZQ2- 0.11型抓岩机、长绳悬吊抓岩机（HS型）、 中心回转式抓岩机（HZ型）、环行轨道式抓 岩机（HH型）和靠壁式抓岩机（HK型）。 156 782025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 157 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 【2022年】固定在凿井吊盘的下层盘，且应用最为普遍的抓 岩设备是（）。 A.长绳悬吊抓岩机 B.环形轨道抓岩机 C.中心回转抓岩机 D.靠壁式抓岩机 【答案】C 158 792025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 立井井筒施工宜选用中心回转抓岩机。条件受限时，可选用 长绳悬吊式抓岩机。净直径大于6.5m井筒宜装备两台抓岩机，也 可以配备小型防爆挖掘机配合进行装岩和清底。 159 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 中心回转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。 长绳悬吊式抓岩机宜采用专用凿井绞车悬吊，并靠近井筒中 心布置，悬吊绞车应设闭锁装置。 160 802025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 2）提升工作 立井井筒施工时提升工作的主要任务 是及时排除井筒工作面的矸石、下放器材 和设备、提放作业人员。 说明：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。 161 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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。 162 812025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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。 163 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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，主要用于井筒施工的后期，矸石可直 接运往矸石山。 164 822025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 165 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 166 832025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 167 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 3.井筒支护工作 根据岩石的条件和井筒掘砌的方法，可掘进1~2个循环即进 行永久支护工作，也可以往下掘进一定的深度后再进行永久支护 工作，这时为保证掘进工作的安全，必须及时进行临时支护。 168 842025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 1）临时支护 井筒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自定；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。 169 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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。 井筒穿过煤层或构造破碎带时，可采用井圈背板等临时支护。 170 852025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 岩层稳定性分类 分类 岩层描述 岩种举例 类别 名称 玄武岩、石英岩、石英质 1.坚硬、完整、整体性强，不易风化； Ⅰ 强稳定岩层 砂岩、奥陶纪石灰岩、茅 2.层状岩层，层间胶结较好，无软弱夹层 口石灰岩等 1.比较坚硬； 砾岩、胶结好的砂岩、石 Ⅱ 稳定岩层 2.层状岩层，胶结较好； 灰岩等 3.坚硬块状岩层，裂隙面闭合无泥质充填 1.中硬岩层； 中等稳定岩 砂岩、砂质泥岩、粉砂、 Ⅲ 2.层状岩层以坚硬为主，夹有少数软岩层； 层 石灰石等 3.较坚硬的块状岩层 1.较软岩层；2.中硬层状岩层； 泥岩、胶结不好的砂岩、 Ⅳ 弱稳定岩层 3.中硬块状岩层 煤等 1.高风化、潮解的松软岩层； 泥岩、软质灰岩、破碎砂 Ⅴ 不稳定岩层 2.各类破碎岩层 岩等 171 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 （2）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。 砌筑料石井壁劳动强度大，不易实现机械化施工，而且井壁 的整体性和封水性都很差，目前多数井筒采用整体式混凝土井壁。 172 862025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 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时，多采用金属整体 活动模板。 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稳定岩层中可达 3.0～4.5m。 173 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 174 872025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 175 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 【2015年二建】立井井筒采用短段掘砌混合作业时，砌壁模 板多采用（）。 A.装配式金属模板 B.金属整体移动式模板 C.绳捆式模板 D.液压滑升式模板 【答案】B 176 882025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 4.立井施工其他工作 1）通风工作 井筒施工中，工作面必须不断地通入新鲜空气，以清洗和冲 淡岩石中和爆破时产生的有害气体，保证工作人员的身体健康。 立井掘进的通风是由设置在地面的通风机和井内的风筒完成的。 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 井筒施工中，井内一般都有较大涌水，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理。 177 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 【2023年】背景资料 事件二：井筒施工到530m时，实测涌水量为5m³/h，施工单 位采取了加强井内排水的措施，其它井壁施工质量保证措施与普 通地层相同。模板拆除后，发现井壁存在蜂窝麻面现象。 【问题】针对事件二，指出井壁质量问题产生的直接原因及 预防措施。 井壁质量问题产生的直接原因：井筒涌水的影响。 预防措施是：截水、导水。 178 892025/2/22 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 3）压风和供水工作 立井井筒施工中，工作面打眼、装岩和喷射混凝土作业所需 要的压风与供水，通常由吊挂在井内的压风管和供水管输送到工 作面。 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。 179 ➢ 6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 约占整个掘进循环时间的20%〜30% 手持钻机钻1.5〜2.0m，伞钻3.0〜5.0m 钻眼爆破工作 短段掘砌混合作业的炮眼深度应为3.0〜5.0m 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 约占整个掘进工作循环时间的50%〜60% 装岩与提升工作 净直径大于6.5m的井筒宜装备两台抓岩机 对Ⅰ类岩层，施工单位确定； 对Ⅱ、Ⅲ类岩层，≤4m，＞2m有危岩时安设锚杆或锚网等防片帮措施 井筒支护工作 对Ⅳ、Ⅴ类岩层，不宜超过2m。 采用长段掘砌单行作业和平行作业时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，多采用金属整体活动模板。 通风工作 井筒涌水的处理 立井施工其他工作 压风和供水工作 其他工作 180 902025/2/22 End Thanks! 181 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 182 912025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 183 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 1）掘、砌单行作业 2）掘、砌平行作业 1.立井井筒钻眼爆破施工作业方式 3）掘、砌混合作业 4）掘、砌、安一次成井 5）立井井筒施工作业方式的选择 1）立井施工机械化作业线配套设备设计原则 2.立井施工设备及其机械化配套 2）立井井筒施工机械化作业线配套方案 184 922025/2/22 ➢ 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，施工方式可分为掘、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。 185 ➢ 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，施工方式可分为掘、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。 186 932025/2/22 ➢ 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，施工方式可分为掘、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。 187 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2021年二建】立井井筒的施工作业方式有（）。 A.掘、砌平行作业 B.掘、砌单行作业 C.掘、砌混合作业 D.掘、砌、安平行作业 E.掘、砌、安一次成井 【答案】ABCE 188 942025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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。 189 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （1）长段单行作业 长段单行作业是在规定的段高内，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。 190 952025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 采用挂圈背板临时支护时，段高一般以 30~40m为宜，最大不应超过60m，支护时 间不得超过一个月。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。 191 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 采用锚喷临时支护时，由于井帮围岩得到及时封闭，消除 了岩帮风化和出现危岩垮帮等现象，可以采用较大段高。 长段单行作业 缺点：是需要进行临时支护，增加施工成本和工期， 优点：可以较好地保证井筒施工质量，减少混凝土接茬缝。 192 962025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （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，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。 193 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 短段掘、砌单行作业 优点：不需要临时支护，降低成本和工期， 缺点：井壁的混凝土接茬缝比较多。 随着井壁混凝土浇筑技术的提高，接茬缝 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。 194 972025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （3）短掘、短喷单行作业 短掘、短喷单行作业与短段掘、砌单行作业基本相同，只是 用喷射混凝土代替现浇混凝土井壁，喷射混凝土段高一般为2m左 右。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 矿山的岩石条件比较好的立井施工中。 195 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2017年二建】立井基岩施工中，不需要临时支护的作业方 式有（）。 A.短段掘砌单行作业 B.短段掘砌平行作业 C.长段掘砌单行作业 D.长段掘砌平行作业 E.掘砌混合作业 【答案】AE 196 982025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2013年二建】不需要临时支护的立井井筒施工作业方式是（）。 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 【答案】A 197 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2015年二建】关于立井短段掘、砌单行作业的说法，正确 的有（）。 A.不用临时支护 B.爆破后矸石需要全部清除 C.井壁混凝土接茬缝比较多 D.模板高度应与段高一致 E.围岩不能及时封闭 【答案】AC 198 992025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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。 长段平行作业，是在工作面进行掘进作 业和临时支护，而上段，则由吊盘自下而上 进行砌壁作业。 199 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 短段掘、砌平行作业，掘、砌工作都是自 上而下，并同时进行施工。掘进工作在掩护筒 （或锚喷临时支护）保护下进行。砌壁是在多 层吊盘上，自上而下逐段浇筑混凝土。 每浇筑完一段井壁，即将砌壁托盘下放到 下一水平，把模板打开，并稳放到已安好的砌 壁托盘上，即可进行下一段的混凝土浇筑工作。 200 1002025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 长段平行作业和短段平行作业这两种方式 的缺点都是必须进行临时支护，而且上下立体 作业导致安全可靠性较低，砌壁和掘进相互影 响，相比发展较快的短段掘、砌单行作业来说， 其优势已经没有。 目前，长段平行作业和短段平行作业已经 很少使用。 201 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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）。 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。 202 1012025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 优点：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者是 两套提升系统（一套提升系统输送混凝土一套出渣）。 缺点：劳动组织相对复杂，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，在冻结表土段施工中使用也较常见。 203 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 4）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。 根据掘、砌、安三项作业安排顺序的不同， 又有三种不同形式的一次成井施工方案，即掘、 砌、安顺序作业一次成井，掘砌、掘安平行作 业一次成井，和掘、砌、安三行作业一次成井。 掘、砌、安一次成井这种作业方式很少使 用。 204 1022025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 5）立井井筒施工作业方式的选择 （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，当井筒涌水量小于40m³/h，任何工程地质条件均可使用。 特别是当井筒深度小于400m，施工管理技术水平薄弱，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。 205 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （4）短段掘砌单行作业除上述优点外，它还取消了临时支护， 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。此外，它省略了长段单行作 业中掘、砌转换时间，减去了集中排水、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，当井筒施工 采用单行作业时，应首先考虑采用这种施工方式。 206 1032025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （5）掘砌平行作业是在有限的井筒空间 内，上下立体交叉同时进行掘砌作业，空间、 时间利用率高，成井速度快。 但井上、井下人员多，安全工作要求高， 施工管理较复杂，凿井设备布置难度大。 因此，当井筒穿过的基岩深度大于400m， 井筒净径大于6m，围岩稳定，井筒涌水量小 于20m³/h，施工装备和施工技术力量较强时， 可以采用平行作业。 207 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （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 的，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。 实际施工中，装岩出矸与浇筑混凝土部分平行作业。 该作业方式目前应用较为广泛。 208 1042025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2015年】关于立井井筒施工作业方式的说法，错误的是（）。 A.短段掘砌单行作业必须进行临时支护 B.长段掘砌单行作业需要进行临时支护 C.长段掘砌平行作业需要进行临时支护 D.掘砌混合作业不需要进行临时支护 【答案】A 209 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2019年】主、副斜井采用掘进与支护交替作业方式具有哪 些特点？ 施工速度比平行作业低，但人工效率高，且掘进与支护工序 互不干扰； 施工队伍管理水平要求不高，但因工作面工作量不平衡易造 成窝工。 210 1052025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2020年】一次成巷且永久支护不单独占用工作面循环时间 的作业方式是（）。 A.掘支交替作业 B.掘支单行作业 C.掘支平行作业 D.掘支顺序作业 【答案】C 211 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2023年】 矿井施工组织设计中，井筒表土段采用冻结法施工，掘砌段 高4.0m，基岩段采用工作面预注浆堵水，钻爆法施工，短段掘砌， 混合作业施工方式。 【问题】该井筒基岩段施工中应选用什么类型的模板？模板 高度的选择应考虑哪些因素？ （1）混合作业宜选用金属整体移动式模板（或整体钢模板）。 （2）围岩稳定性和段高（或炮眼深度）。 212 1062025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2019年】某立井施工方案采用两套单钩提升，使用4.0m高 金属整体移动式伸缩模板，在进行混凝土井壁浇筑的同时进行部 分出矸，该立井施工作业方式是（）。 A.掘、砌单行作业 B.掘、砌平行作业 C.掘、砌混合作业 D.掘、砌、安一次成井 【答案】C 213 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2016年】立井井筒掘砌混合作业的主要特征是（）。 A.需设置临时支护 B.打眼与砌壁平行作业 C.砌壁与（部分）出渣平行作业 D.掘进、砌壁交替进行 【答案】C 214 1072025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2018年】立井井筒最常用的施工作业方式是（）。 A.掘、砌单行作业 B.掘、砌平行作业 C.掘、砌混合作业 D.掘、砌、安一次成井 【答案】C 215 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 总结： 216 1082025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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 立井施工机械化作业线及其配套设备在设计时， 应遵循以下原则： （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和辅助 设备与掘砌能力的匹配。 217 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （3）配套方式应与作业方式相适应。 例如采用立井快速施工机械化作业线时，一般采用短段单行 作业或混合作业。若采用长段单行作业，则凿井设备升降、拆装 频繁，设备能力受到很大的影响。 （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。 （6）配套方式应尽可能先进、合理，以充分改善工人劳动环 境，降低劳动强度，确保施工安全，提高劳动效率。 （7）配套方式设计时，在可能的情况下应适当加大提升能力， 以提高系统的可靠性。 218 1092025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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。 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。 219 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 （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内容表 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 FJD-9 动臂9个，推进行程5m，高5~7m FJD-6 动臂6个，推进行程5m，高5~7m 根据井筒 直径大小 1 凿岩钻架 FJD-4 动臂4个，推进行程4m，高5~6m 选择1台 或2台 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 备注：直径＜5.5m，考虑4臂；直径＞8m，考虑9臂； 220 1102025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 221 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 222 1112025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 斗容0.4m³， HZ-4 生产能力30~40m³/h 根据井筒直径大小 斗容0.6m³， HZ-6 选择1台或多台组合 2 抓岩机 生产能力50~60m³/h 使用 斗容1.0m³， HZ-10 生产能力约80m³/h 挖掘机 小型挖掘机 配合抓岩机使用 备注：直径＞6.5m，使用两台抓岩机； 223 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 224 1122025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 225 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 JKZ-2.8×2.2 最大静张力180kN JKZ-3.6×3.0 最大静张力220kN 根据现有设备、需 JKZ-4.0×3.5 最大静张力285kN 要的提升能力、井 JKZ-5.0×4.0 最大静张力410kN 筒深度、井筒直径 综合考虑选择，井 最大静张力180kN，最大 2JKZ-3.0×1.80 筒直径5.5m以下 静张力差155kN 宜选择1套提升， 3 提升机 最大静张力220kN，最大 5.5~9.0m宜2套 2JKZ-3.6×1.85 提升，超过9.0m 静张力差180kN 宜2～3套提升， 最大静张力285kN，最大 改绞井筒至少选择 2JKZ-4.0×2.65 静张力差255kN 1台双滚筒提升机 （主、风） 最大静张力410kN，最大 2JKZ-5.0×3.00 静张力差290kN 备注：“2”为双滚筒；主井、风井：至少有一个双滚筒；缠绕式单滚筒提升机 226 1132025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 227 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 228 1142025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 229 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 230 1152025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 231 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 井架不变 更换井架 吊桶 临时罐笼 永久装备 主井 副井 吊桶 罐笼 箕斗 吊桶 永久装备 更换井架 232 1162025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 JKZ-2.8×2.2 最大静张力180kN JKZ-3.6×3.0 最大静张力220kN 根据现有设备、需 JKZ-4.0×3.5 最大静张力285kN 要的提升能力、井 JKZ-5.0×4.0 最大静张力410kN 筒深度、井筒直径 综合考虑选择，井 最大静张力180kN，最大 2JKZ-3.0×1.80 筒直径5.5m以下 静张力差155kN 宜选择1套提升， 3 提升机 最大静张力220kN，最大 5.5~9.0m宜2套 2JKZ-3.6×1.85 提升，超过9.0m 静张力差180kN 宜2～3套提升， 最大静张力285kN，最大 改绞井筒至少选择 2JKZ-4.0×2.65 静张力差255kN 1台双滚筒提升机 （主、风） 最大静张力410kN，最大 2JKZ-5.0×3.00 静张力差290kN 备注：“2”为双滚筒；主井、风井：至少有一个双滚筒；缠绕式单滚筒提升机 233 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 4 吊桶 矸石吊桶 吊桶容积2、3、4、5、6、7、8m³ 天轮平台尺寸7.0m×7.0m， Ⅳ或Ⅳ G 高21.97/25.87m 根据井筒直径、 天轮平台尺寸7.5m×7.5m， Ⅴ 设备载荷以及 高26.364m 伞钻进出所需 凿井 5 天轮平台尺寸8.5m×8.5m，高29.5m 空间、过卷高 井架 天轮平台尺寸9.05m×9.05m，高27.08m 度综合选择 其他类型 天轮平台尺寸9.5m×9.5m，高29.35m 天轮平台尺寸10.0m×10.0m，高30.00m 利用永久井架凿 利用永久井架 天轮平台尺寸和高度根据实际需要设计 井时采用 备注：井架：Ⅳ（800m），Ⅴ（＞1000m）； 234 1172025/2/22 ➢ 5.1.3立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺 目前亭式井架有六个型号（Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、新Ⅳ 、 Ⅴ ） 适应井筒 基础至天轮 名称 型号 图号 井架腿跨距m 质量t 深度m 平台高m Ⅰ MZJ1.1 200 16.24 10×10 25.09 Ⅱ MZJ1.2 400 17.25 12×12 30.62 凿 Ⅲ MZJ1.3 600 17.35 12×12 33.07 井 钢 Ⅲ MZJ1.4 600 19.85 12.83×12.83 39.47 管 G 井 Ⅳ MZJ1.5 800 21.91 14×14 49.37 架 Ⅳ MZJ1.6 800 25.87 15.3×15.3 58.54 G V MZJ1.7 1000 26.36 16×16 72.37 235 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 236 1182025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 钢丝绳静拉力100～ JZ系列 500kN，容绳量800～ 根据选择悬吊 2500m 的设备重量、 钢丝绳静拉力100～ 井筒深度、安 2JZ系列 250kN容绳量800～ 全性等综合选 1800m 择所需凿井绞 6 凿井绞车 车 钢丝绳静拉力250、 JZM系列 400kN，容绳量1300m 钢丝绳静拉力50kN，容 安全梯专用， 绳量1000m；钢丝绳静 JZA系列 每个井筒选用1 拉力100kN，容绳量 台 1300m 备注：带“a”为安全梯 237 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 238 1192025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 根据围岩稳定 YJM系列 直径：4.0~12.0m， 7 活动模板 性及施工工艺 MJY系列 高度：2~4.5m 选择 扬程500～750m， 80DGL吊泵系列 根据井筒深度 流量50m³/h 8 水泵 及具体情况选 扬程450～1500m， DC50卧泵系列 择 流量50m³/h 备注：模板高度与伞钻钻眼深度匹配（80%~90%）； 备注：水泵扬程与井深匹配； 239 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 240 1202025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 241 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 风压3650Pa，风量 4-58-11No.11.25D 根据井筒深度、 12m³/s 井筒直径、排 9 通风 BKJ56No.6 风压1600Pa，风量 炮烟时间等其 4.2m³/s 他因素综合选 FBDNo9.6 对旋系列通风机 择 10 通信、信号 KJTX-SX-1 传送距离大于1000m 每台容量250W，光通 11 照明设备 Ddc250/127 量20500lm，距工作面 16m 12 测量 DJZ-1 指向精度12" 242 1212025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 243 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 序号 设备名称 型号 主要技术特征 选择方法 风压3650Pa，风量 4-58-11No.11.25D 根据井筒深度、 12m³/s 井筒直径、排 9 通风 BKJ56No.6 风压1600Pa，风量 炮烟时间等其 4.2m³/s 他因素综合选 FBDNo9.6 对旋系列通风机 择 10 通信、信号 KJTX-SX-1 传送距离大于1000m 每台容量250W，光通 11 照明设备 Ddc250/127 量20500lm，距工作面 16m 12 测量 DJZ-1 指向精度12" 244 1222025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 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，多用于井筒直径较小的浅井。 245 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2019年二建】某立井井筒净直径7.2m，深度560m，该井 筒的施工机械化设备配套方案合理的是（）。 A.1个5m³吊桶提升，2台HZ-4抓岩机，配套模板段高3.6m B.2个5m³吊桶提升，2台HZ-10抓岩机，配套模板段高5.0m C.3个5m³吊桶提升，2台HZ-6抓岩机，配套模板段高4.0m D.2个5m³吊桶提升，1台HZ-4和1台HZ-6抓岩机，配套模板 段高3.6m 【答案】D 246 1232025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2014年二建】适用于直径5m，井深600m立井井筒施工的 机械化配套方案是（）。 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.Ⅳ 型井架，2JK3/15.5提升机，FJD-4伞钻，YJM系列模板 G D.Ⅳ 型井架，2JK2.5/20提升机，FJD-6伞钻，YJM系列模板 G 【答案】C 247 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2023年】立井井筒净直径6.5m，深度860m，其凿井提升 方案宜采用（）。 A.一套单钩提升，选用5m³吊桶 B.两套双钩提升，主提升选用5m³吊桶，副提升选用4m³吊桶 C.一套单钩、一套双钩提升，主提升选用8m³吊桶，副提升选 用6m³吊桶 D.两套单钩提升，主提升选用6m³吊桶，副提升选用5m³吊桶 【答案】D 248 1242025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2021年】某立井井筒净直径5.0m，深度620m，其出渣设 备配置方案宜采用（）。 A.1台HZ-4抓岩机，2个4m³吊桶 B.1台HZ-4抓岩机，1个4m³吊桶 C.2台HZ-4抓岩机，2个4m³吊桶 D.2台HZ-4抓岩机，1个4m³吊桶 【答案】B 249 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2019年】立井井筒净直径7.5m，井深815m，采用短段掘砌混合 施工作业方式，其综合机械化施工主要装备合理的配套方案有（）。 A.1台6臂风动伞钻、1台HZ-4抓岩机、1套单钩提升、IVG型凿井井 架 B.1台6臂风动伞钻、1台HZ-6抓岩机、2套单钩提升、IVG型凿井井 架 C.1台4臂液压伞钻、1台HZ-6抓岩机、2套单钩提升、V型凿井井架 D.1台4臂液压伞钻、2台HZ-6抓岩机、1套单钩提升、V型凿井井架 E.1台6臂液压伞钻、2台HZ-6抓岩机、2套双钩提升、V型凿井井架 【答案】BC 250 1252025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2014年】直径5.5m，孔深530m混合作业施工配套设备正 确的是（）。 A.1台中心回转抓岩机，配3m³吊桶双钩提升 B.2台中心回转抓岩机，配3m³吊桶单钩提升 C.2台中心回转抓岩机，配3m³吊桶双钩提升 D.1台中收回转抓岩机，配5m³吊桶双钩提升 【答案】A 251 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【2020年】背景资料 某煤矿采用立井开拓方式，设有主井、副井和边界风井，设 计年产量为2.40Mt。该矿井主井净直径6.5m，深度720m；副井 净直径7.0m，深度760m；风井净直径6.0m，深度680m。 三个井筒表土段深度分别为360m、365m和338m，均采用 冻结法施工。井筒基岩段所穿过的岩层主要是中等稳定的砂岩和 页岩，无断层及破碎带，涌水量较小。矿井为低瓦斯矿井。 252 1262025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 主井井筒施工选用Ⅱ型凿井钢井架，布置两套单钩提升，主 提升为JK-2.5提升机配4m³吊桶，副提升为JKZ-2.8提升机配5m³ 吊桶；井筒掘砌施工采用4臂风动伞钻凿岩，3台HZ-4抓岩机装岩， 段高2.0m整体金属液压模板砌壁；箕斗装载硐室与井筒同时施工。 【问题】主井井筒施工方案存在不合理之处，写出正确做法。 253 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 【问题】主井井筒施工方案存在不合理之处，写出正确做法。 （1）选用Ⅱ型凿井井架不合理，应采用ⅣG型或Ⅴ型井架； （2）主提升选用单滚筒提升机不合理，应选用双滚筒提升机； （3）采用4臂伞钻凿岩不合理，应采用6臂伞钻； （4）采用3台HZ-4抓岩机不合理，应采用1台HZ-4（或HZ- 6）抓岩机； （5）采用段高2m整体金属模板不合理，应采用段高3.5～ 4.0m整体金属模板。 254 1272025/2/22 ➢ 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 缺点：临时支护，增加施工成本和工期 长段单行作业 优点：保证井筒施工质量，减少接茬缝 掘、砌单行 优点：不需要临时支护，降低成本和工期 短段掘、砌单行作业 缺点：井壁的混凝土接茬缝比较多 短掘、短喷单行作业 掘、砌平行：长段平行作业和短段平行作业，必须进行临时支护 作业方式 部分平行砼1m高时，边浇筑边出渣 掘、砌混合 优点：节省工时 缺点：劳动组织相对复杂，需要较高的施工管理水平 一次成井：掘、砌、安顺序，掘砌、掘安平行，和掘、砌、安三行作业 选择 1）综合设备机械化作业线 配套方案 2）普通设备机械化作业线 255 End Thanks! 256 1282025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 257 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 258 1292025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （1）始发工作井施工 （2）掘进机组装 1.上排渣立井掘进机施工方法 （3）掘进机调试 （4）井筒掘进施工 （5）掘进机拆卸及出井 （1）导井钻进 （2）锁口施工 2.下排渣立井掘进机施工方法 （3）掘进、排渣与支护 （4）辅助作业 （5）掘进机拆卸及辅助设施安装 259 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 立井掘进机施工方法的优势主要是：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。 260 1302025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 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。 261 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 其施工作业主要内容如下： （1）始发工作井施工 （2）掘进机组装 （3）掘进机调试 （4）井筒掘进施工 （5）掘进机拆卸及出井 262 1312025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 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。 263 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 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。 264 1322025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （2）掘进机组装 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。 口诀：祖宗空压功 265 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （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。口诀：掘进支护换线态 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。 266 1332025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （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。 267 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 2.下排渣立井掘进机施工方法 下排渣立井掘进机施工方法主要针对地质条件较好、岩石稳 定或经地层改性后稳定的地层，且具有下部巷道的矿山井筒工程， 通过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，并进行支护。 268 1342025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 其施工作业主要内容如下： （1）导井钻进 （2）锁口施工 （3）掘进、排渣与支护 （4）辅助作业 （5）掘进机拆卸及辅助设施安装 269 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 其施工作业主要内容如下： （1）导井钻进 采用反井钻机完成直径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。 270 1352025/2/22 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （4）辅助作业 通风：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，特殊情况下可设置局部通风机。 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，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。 271 ➢ 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 （1）始发工作井施工 （2）掘进机组装 1.上排渣立井掘进机施工方法 （3）掘进机调试 （4）井筒掘进施工 （5）掘进机拆卸及出井 （1）导井钻进 （2）锁口施工 2.下排渣立井掘进机施工方法 （3）掘进、排渣与支护 （4）辅助作业 （5）掘进机拆卸及辅助设施安装 272 1362025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 273 ➢ 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 1）施工准备 2）导孔钻进 2.立井井筒反井钻机施工工艺 3）扩孔施工 4）井筒掘砌 274 1372025/2/22 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 立井井筒反井施工方法 275 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 立井井筒反井施工方法 276 1382025/2/22 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 立井井筒反井施工方法 277 ➢ 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 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2～8m²左右。 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。 278 1392025/2/22 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 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。 279 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 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，安装钻杆和扩孔钻头，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。 280 1402025/2/22 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 2.立井井筒反井钻机施工工艺 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。 281 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 其施工工艺主要包括： 1）施工准备：具体工作内容包括地面施工场地的布置，完成 四通一平工作，进行钻机基础施工、泥浆制备，安装钻机。 2）导孔钻进：导孔钻进自上向下进行，钻进过程通常利用泥 浆进行排渣，要严格控制钻速、钻压、扭矩、转速等钻进参数。 同时进一步了解地层的实际情况。 282 1412025/2/22 ➢ 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 3）扩孔施工：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，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筑工作。 283 ➢ 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 1）施工准备 2）导孔钻进 2.立井井筒反井钻机施工工艺 3）扩孔施工 4）井筒掘砌 284 1422025/2/22 End Thanks! 285 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 286 1432025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 287 ➢ 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 2.立井井筒施工循环图表编制 288 1442025/2/22 ➢ 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。 为了加快立井井筒的施工速度，缩短建井工期，除了采用新 技术、新设备、新工艺、新方法等技术措施外，实施正规循环作 业也是一项十分重要的工作内容。 289 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 立井井筒正规循环作业组织，是采取措施使各辅助工作尽可 能与主要工作平行交叉进行，充分利用作业空间和时间，使循环 时间缩短到最低值。通常以钻眼、装岩及永久支护作为组织正规 循环的主线，实施平行交叉作业。 实现多工作平行交叉作业，各工作之间要互相协作，紧密配 合，互创条件，充分发挥施工人员的积极性和责任感，保证在规 定的时间内，保质保量、周而复始地完成所规定的任务。 290 1452025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 2.立井井筒施工循环图表编制 循环图表的编制方法如下： 1）根据井筒施工计划要求和具体情况，拟定月进度。 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，掘进一般占掘、砌总工时 的60%～70%，当采用现浇混凝土作永久支护时，可取70%，即 月掘进天数为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。 291 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 5）确定循环总时间 循环总时间可采用下面的公式进行计算： 𝑁·𝜄 𝑆·𝜄·𝜂 24 T=t+t+t+t = + +t+t≤ 1 2 3 4 3 4 𝐾 ·𝑉 𝐾 ·𝑃 n 1 2 式中： T——循环总时间，h； t₁——钻眼时间，h； t₂——装岩时间，h； t₃——支护时间，h； t ——辅助作业时间，约占掘进循环时间的15%～20%，h； 4 n——每日循环数，个。 292 1462025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 5）确定循环总时间 循环总时间可采用下面的公式进行计算： 𝑁·𝜄 𝑆·𝜄·𝜂 24 T=t+t+t+t = + +t+t≤ 1 2 3 4 3 4 𝐾 ·𝑉 𝐾 ·𝑃 n 1 2 式中： t₁——钻眼时间，h； N——炮眼数目，个； 𝜄——炮眼深度，m； K ——同时工作的凿岩机台数，台； 1 V——凿岩机的平均钻眼速度，m/h； 293 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 5）确定循环总时间 循环总时间可采用下面的公式进行计算： 𝑁·𝜄 𝑆·𝜄·𝜂 24 T=t+t+t+t = + +t+t≤ 1 2 3 4 3 4 𝐾 ·𝑉 𝐾 ·𝑃 n 1 2 式中： t₂——装岩时间，h； S——井筒掘进断面面积，㎡； 𝜂——炮眼利用率，取0.80～0.95； K ——同时工作的抓岩机台数，台； 2 P——抓岩机的平均生产率，m³/h（实体岩石)； n——每日循环数，个。 294 1472025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 目前，我国以大抓岩机和伞形钻架为主的掘进循环时间多为 12～24h，循环进尺2～4m，每个循环要跨越若干作业班来完成。 以手持式凿岩机和人力操作抓岩机为主的掘进循环时间多为8～ 12h，循环进尺多为1.5～2.0m。 295 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 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JKZ2.8/15.5提升机配4.0m³矸石吊桶，副提升为JKZ2.5/20提 升机配2.5m²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HZ-6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。 施工单位编制的该副井井筒基岩段掘砌施工循环作业图表如 图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 年国内立井井筒快速施工的新纪录。 296 1482025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 某矿副井井筒基岩段正规循环作业图表 297 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 【2023年】矿井施工组织设计中，井筒表土段采用冻结法施 工，掘砌段高4.0m，基岩段采用工作面预注浆堵水，钻爆法施工， 短段掘砌，混合作业施工方式。 【问题】给出井筒基岩段施工循环图表中主要工序名称（不 少于3项），混合作业中可平行的工序有哪些？ （1）基岩段循环图表中主要工序包括：钻眼爆破、装岩与提 升、井筒支护（砌壁）、清底找平（立模）工作，以及施工准备 （交接班、安全检查）、通风等辅助工作。 （2）浇筑混凝土（井壁）和出渣（排矸）工序部分平行。 298 1492025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 【2022年】施工工艺与劳动组织：基岩段主要施工工艺流程 如下：下放伞钻→工序H→上提伞钻→装药、连线→爆破、通风→ 工序I→出矸→测量、找平→立模→工序J→出矸→清底。施工作业 采用专业劳动组织、滚班作业制度。 【问题】写出施工工艺流程中工序H～J的名称，并指出该施 工工艺中可平行作业的内容。 （1）工序名称：H-打炮眼（凿岩），I-安全检查，J-砌壁 （浇筑混凝土） （2）平行作业内容：出渣（排矸）与砌壁（浇筑混凝土）部 分平行。 299 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 【2022年】施工单位编制的主井井筒工程施工组织设计显示， 该井筒表土段采用冻结法施工，基岩段采用短段掘砌混合作业施 工，掘进采用钻眼爆破法，配备四个专业班组，滚班作业； 【问题】施工组织设计中配置的四个专业班组各自的主要工 作内容是什么？ 钻眼爆破、出渣、砌壁、出渣清底。 300 1502025/2/22 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 【2019年】该井筒基岩段采用短段掘砌混合作业方式，凿岩、 爆破作业主要工序包括哪些？ 该井筒基岩段采用短段掘砌混合作业方式，凿岩、爆破作业 主要工序有：凿岩准备、工作面凿岩(钻凿炮眼)、装药连线、爆破、 通风排烟、安全检查。 301 ➢ 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 正规循环作业组织 拟定月进度 根据选用的施工方案：每月掘进天数为30d 综合选择日循环数和炮眼深度 施工循环图表编制 进一步确定各工序的时间 确定循环总时间 T=t+t+t+t 1 2 3 4 𝑁·𝜄 𝑆·𝜄·𝜂 24 = + +t+t≤ 3 4 𝐾 ·𝑉 𝐾 ·𝑃 n 1 2 302 1512025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 303 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 1）砌筑井壁 2）整体浇筑式井壁 1.立井井壁结构 3）锚喷井壁 4）装配式井壁 5）复合井壁 1）锚喷支护的井壁施工 2.立井井壁施工技术要求 2）浇筑式混凝土井壁施工 304 1522025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 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、装配式井壁和复合井壁。 305 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2014年二建】常用的井壁结构形式有（）。 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 【答案】ABCE 306 1532025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 1.立井井壁结构 1）砌筑井壁 砌筑井壁的常用材料有料石、砖和混凝土预制块等，胶结材 料主要是水泥砂浆。料石井壁便于就地取材，施工简单，过去一 段时间使用较多。砌筑井壁因为施工中劳动强度大，难于机械化 作业，井壁整体性和封水性较差及造价较高等原因，近年来已很 少采用。 307 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 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。 钢筋混凝土井壁：强度高，能承受不均匀地压，但施工复杂、 效率较低，通常只在特殊地质条件下，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。 308 1542025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 3）锚喷井壁 锚喷井壁是一种新型支护形式，但仅限于主井、风井中采用。 特点：井壁薄（一般50~200mm）、强度高、粘结力强、抗 弯性能好、施工效率高、施工速度快。 主要用在淋水不大、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。 309 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 4）装配式井壁 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。这种井壁便于机械化施工，其强度和防水性均较高，井壁 质量易保证；但施工技术复杂，制造、安装机械化水平要求高。 310 1552025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 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。 复合井壁结构可解决由冻结压力、膨胀压力和温度应力等所 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。 311 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 复合井壁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。 采用普通法凿井的立井井筒宜采用整体浇筑混凝土、钢筋混 凝土井壁支护，布置有装备的立井井筒不得采用喷射混凝土和金 属网、喷射混凝土及锚杆、金属网、喷射混凝土或料石、混凝土 砌块作为永久支护。 312 1562025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 2.立井井壁施工技术要求 1）锚喷支护的井壁施工 当井筒采用锚喷支护作为临时支护时，对于Ⅰ 类岩层，掘砌段高不限，可以不支护；对于Ⅱ类岩 层，掘砌段高80～100m，采用喷水泥砂浆或混凝 土支护，厚度20~50mm；对于Ⅲ类岩层，掘砌段 高50～80m，采用喷混凝土支护，厚度50～ 80mm；对于Ⅳ类岩层，掘砌段高30～50m，采 用锚杆钢筋网喷射混凝土支护，厚度80～100mm； 对于V类岩层，掘砌段高小于30m，采用锚杆钢筋 网喷射混凝土支护，厚度80~150mm。 313 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086— 2015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）井筒的内半径应符合设计和允许偏差要求。 （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、无裂缝、 无露筋、锚杆尾端不外露。 314 1572025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 2）浇筑式混凝土井壁施工要求 模板及钢筋混凝土应符合要求： （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，两 侧及两端应平整。 （2）组合钢模板高度不宜大于1.2m，钢板厚度不应小于 3.5mm；模板应组装方便、快捷、牢固；应有足够的刚度。 315 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2017年二建】立井井筒采用现浇混凝土支护时，组合钢模 板的高度不宜超过（）m。 A.0.6 B.1.2 C.1.8 D.2.0 【答案】B 316 1582025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 （3）整体钢模板高度宜为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下时，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。 317 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 （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，宜采用钢筋直螺纹连接，连接强度不应小于整体钢筋强度。 （8）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，严格控 制滑升间隔时间。 318 1592025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 （9）输送混凝土可使用底卸式吊桶，也可使用溜灰管。 混凝土强度等级大于C40或输送深度超过400m时，不得采用 溜灰管输送。使用溜灰管输送混凝土时，混凝土坍落度不应小于 150mm，石子粒径不得大于40mm，溜灰管内径不宜小于 150mm，末端应安设缓冲装置采用分灰器入模。 （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；采用普通钢木模板时，应达到1.0MPa； 采用滑升模板时，应达到0.05~0.25MPa。 319 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2022年二建】某立井井筒基岩段井壁设计混凝土强度为 C50，要求坍落度为120~130mm，施工时混凝土宜选用（）输 送。 A.混凝土料斗 B.压力泵 C.底卸式吊桶 D.溜灰管 【答案】C 320 1602025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2021年二建】井筒施工可采用溜灰管下料的情形是（）。 A.C50混凝土，输送深度300m B.C40混凝土，输送深度350m C.C30混凝土，输送深度450m D.C20混凝土，输送深度500m 【答案】B 321 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2020年二建】采用整体组合金属模板浇筑立井井壁，脱模 时混凝土的强度应为（）MPa。 A.0.05～0.25 B.0.30～0.50 C.0.70～1.00 D.1.30～1.50 【答案】C 322 1612025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2023年】立井井壁施工采用溜灰管输送混凝土时，混凝土 的坍落度不应小于（）。 A.100mm B.150mm C.180mm D.200mm 【答案】B 323 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2014年】关于浇筑混凝土井壁的施工要求，说法正确的是 （） A.混凝土应全段高对称一次浇筑完成 B.装配式钢模板高度不宜超过1.2m C.采用短段掘砌脱模时混凝土强度不得小于1.0MPa D.当混凝土的坍落度损失后，应立即加水再浇筑 【答案】B 324 1622025/2/22 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 【2020年】背景资料 某煤矿新建一副立井井筒，设计净直径8.6m，深度878m。 基岩段采用钻眼爆破法，模板选用高度3.6m的金属整体模板， 混凝土采用输料管下放。 【问题】事件2中，纠正混凝土施工过程中的不正确做法，并 说明造成井壁混凝土缺陷的主要原因。 井筒深度大于400m严禁使用溜灰管；应使用底卸式吊桶下放； 应二次搅拌；经分灰器入模浇筑。 混凝土出现离析；淋水未处理；振捣不实；未分层浇筑振捣。 325 ➢ 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 砌筑井壁：劳动强度大，难于机械化作业，整体性和封水性较差及造价较高 整体浇筑式井壁：混凝土和钢筋混凝土井壁两种 井壁结构 锚喷井壁：仅限于主井、风井中采用 装配式井壁： 冻结法井筒，膨胀性质的岩层中和较大地应力的岩中 复合井壁 防水、高强、两层井壁间可滑动 喷浆、喷射混凝土的强度、厚度、锚杆的锚固力 井筒的内半径 锚喷支护 锚杆的间距、深度、数量及规格 外观质量要求 技术要求 木模板高度≤1.2m组合钢模板≤ 1.2m，钢板厚度≥3.5mm 整体钢模板高度宜为2〜5m、悬吊点不应少于3个 整体滑升钢模板高度宜为1.2〜1.4m，钢板厚度≥ 3.5mm 模板大于井筒设计净半径10〜40mm、对称入模、分层浇筑 混凝土井壁 分层浇筑的厚度宜为0.3〜0.4m 混凝土强度等级大于C40或输送深度超过400m时，不用溜灰管 组合钢模板、整体钢模板时，应达到0.7~1.0MPa； 普通钢木模板≥1.0MPa；采用滑升模板0.05~0.25MPa 326 1632025/2/22 End Thanks! 327 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 328 1642025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 329 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 1）提升系统 2）通风系统 1.立井施工的生产系统 3）排水系统 4）压风和供水系统 5）地面排矸系统 1）井筒测量 2）照明 2.立井施工的辅助系统 3）通信及信号 4）安全梯 330 1652025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 1.立井施工的生产系统 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、压风和供水系统以及地面排矸系统等。 331 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 1）提升系统 立井施工提升系统由提升容器、钩头及联结装置、提升钢丝 绳、天轮、提升机以及提升所必备的导向稳绳和滑架等组成。 常用的提升方式有单钩和双钩提升两种。 332 1662025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 333 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。 334 1672025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 凿井期间，提升容器主要采用矸石吊桶，以满足出渣和辅助 排水的要求，有时也采用底卸式下料吊桶和下料筐等容器，满足 井筒施工砌壁和辅助作业需要。 335 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。 336 1682025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 2）通风系统 （1）通风方式 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。 337 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 当采用压入式通风时，即通过风筒向工作面 压入新鲜空气，污风经井筒排出，井筒内污浊空 气排出缓慢，一般适用于较浅的井筒。而采用抽 出式通风时，即通过风筒将工作面污浊空气向外 抽，这时井筒内为新鲜空气，爆破后施工人员可 尽快返回工作面。 当井筒较深时，采用抽出式为主，辅以压入 式通风，可增大通风系统的风压，提高通风效果。 该方式是目前深井施工常用的通风方式。 338 1692025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 （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，应将工作面涌出的瓦斯充分稀释， 使工作面及其回风流中瓦斯浓度符合有关规定； 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； 339 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 ③按一次爆破炸药量计算所需风量； 一级炸药：25m³/min·kg，二三级炸药：10m³/min·kg ④使用防爆柴油动力设备的井筒掘进工作面，还应按同时运 行的最多柴油动力设备数量增加配风量，配风量不应少于4m³/ （min·kW）； ⑤风速符合现行《煤矿安全规程》（2022年版）的有关规定。 煤、半煤岩巷：0.25m/s~4m/s；岩巷：0.15m/s~4m/s 340 1702025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 【2020年】矿井首采区运输顺槽掘进工作面需风量计算应考 虑哪些主要因素？ 需风量计算主要因素有：瓦斯涌出量、工作面同时工作的人 数、巷道通风方式、巷道风速、最多柴油动力设备数量。 341 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 【2021年】事件3中，工作面通风风量的确定依据是什么？ 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，应将工作面涌出的瓦斯充分稀释，并应使工 作面及其回风流中瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》（2022年版）的有关规定； 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使用防爆柴油动力设备的井筒掘进工作面，还应按同时运行的最多柴 油动力设备数量增加配风量，配风量不应少于4m³（min-kW）； ⑤风速符合《煤矿安全规程》（2022年版）的有关规定 342 1712025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 （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。通常布置2台型号相同的风机配一趟风筒，每15d至少 进行一次风电闭锁和甲烷电闭锁试验，每天应当进行一次正常工 作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验。 直径较大的井筒，往往布置4台型号相同的风机，每2台配一 趟风筒使用，爆破后2趟风筒同时供风。 343 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 风筒的直径一般为0.5～1.2m。井筒的深度和直径愈大，选用 的风筒直径也愈大，或者增加风筒的数量。 常用的风筒有铁风筒、玻璃钢风筒和胶皮风筒。 铁风筒和玻璃钢风筒用于抽出式通风，而压入式通风可用胶 皮风筒，它可以减轻吊挂重量，也方便敷设。 344 1722025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。 345 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 3）排水系统 排水系统包括水泵、净化水箱、排水管路等。 排水设施的能力宜根据井筒预计涌水量确定，一般水泵排水 能力不应小于预计涌水量的1.5倍，并应配备同等能力的备用泵。 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。 346 1732025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 井筒涌水量大于10m³/h时，宜根据井筒深度及设备排水能力， 选用一段或多段排水方案，选用卧泵或吊泵进行排水。 深井井筒施工采用多段排水时，中间转水站宜采用中间泵房、 弓形盘和水箱。 347 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 排水管路可以采用井壁固定和钢丝绳悬吊两种方式。 采用钢丝绳悬吊一般每趟管路布置2根钢丝绳，地面选用1台 双滚筒凿井绞车。 采用井壁固定时，一般采用树脂锚杆进行固定。 排水管路吊挂选型时需要考虑停泵水锤力的冲击荷载作用， 以保证排水系统的安全。 348 1742025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 4）压风和供水系统 立井施工时，井下工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系统由地面供水站、吊 挂在井筒内的供水管路和管路末端的降压装置组成。 压风、供水管路可以采用井壁固定和钢丝绳联合 悬吊两种方式，目前多采用井壁固定的方式。 349 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。目前，我国常用的翻 矸装置是人工挂钩式翻矸和座钩式自动翻矸。 350 1752025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 （2）地面排矸 由于矸石仓的容量增大，地面排矸方式需要采用高效率的自 卸汽车排矸。自卸汽车机动灵活，简单方便，排矸能力大。当掘 进速度要求较低时，或者在井筒施工后期，也可采用矿车排矸， 将矸石直接运往废石堆场（矸石山）。 351 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 2.立井施工的辅助系统 立井施工的辅助系统包括工作面测量、照明、 信号以及安全梯布置等。 1）井筒测量 井筒中心线是控制井筒掘、砌质量的关键，除 应设垂球测量外，平时一般采用激光指向仪投点。 边线（包括中心线）可用垂球挂线，垂球重不 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， 352 1762025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 2）照明 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，均应设置足够的防爆、防水灯具。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定要求。在装药联线时， 需切断井下一切电源，用矿灯照明。 353 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。通信应保证井上下与调度指挥之间的联系。信号应保证 井下掘进工作面、吊盘及腰泵房与井口信号房之间，建立有各自 独立的信号联系。同时，井口信号房又可向卸矸台、提升机房及 凿井绞车房发送信号。目前使用最普遍的是声、光兼备的电气信 号系统。 354 1772025/2/22 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 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。 355 ➢ 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 提升系统：单钩和双钩提升两种、罐笼提升的双滚筒提升机 压入式、抽出式和抽出式为主辅以压入式3种 风量计算：绝对瓦斯涌出量、最多人数计算、 通风系统： 爆破炸药量、防爆柴油动力设备、风速 生产系统 2台相同风机配一趟风筒，每15d风电闭锁和甲烷电闭 锁试验，每天自动切换试验、2根钢丝绳 ≤10m³/h时，风动水泵或隔膜泵配合吊桶 排水系统 ＞10m³/h时、选用卧泵或吊泵进行排水 地面排矸系统：人工翻矸和自动翻矸 井筒中心线是关键，激光指向仪 井筒测量 边线垂球重不得小于30kg（井深大于200m） 伞形罩组合灯或防溅式探照灯 辅助系统 照明 在装药联线时矿灯 通信及信号 安全梯 356 1782025/2/22 End Thanks! 357 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 358 1792025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 359 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 1.注浆堵水 1）吊桶排水 2.井筒排水 2）吊泵排水 3）卧泵排水 3.截水和泄水 360 1802025/2/22 ➢ 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。 361 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 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 桶排水和吊泵或卧泵排水。 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。 362 1812025/2/22 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 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；否则，井筒内就需要 设多台吊泵同时工作，占据井筒较大的空 间，对井筒施工十分不利。 363 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 吊泵排水时，还可以与风动潜水泵进行配 套排水，也就是用潜水泵将水从工作面排到吊 盘上水箱内，然后用吊泵再将水箱内的水排到 地面。 当井筒深度超过水泵扬程时，就需要设中 间泵房进行多段排水。用吊泵将工作面积水排 到中间泵房，再用中间泵房的卧泵排到地面。 364 1822025/2/22 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 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，适应性更广。 365 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 【2021年二建】立井井筒施工深度超过100m后，不能将工 作面积水直接排至地面的设备是（）。 A.吊桶 B.吊泵 C.卧泵 D.风泵 【答案】D 366 1832025/2/22 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 【2018年二建】预计涌水量小于40m³/h的新建矿井井筒施 工，合理的防治水方法有（）。 A.工作面预注浆+吊泵排水 B.工作面预注浆+吊桶排水 C.井筒泄水法 D.工作面预注浆+卧泵排水 E.冻结法 【答案】ABD 367 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 【2015年二建】当立井井筒工作面涌水量超过50m³/h时， 宜采用的排水方式是（）。 A.吊桶排水 B.吊泵排水 C.潜水泵配合卧泵排水 D.风动潜水泵排水 【答案】C 368 1842025/2/22 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 3.截水和泄水 为了减少工作面的积水、改善施工条 件和保证井壁质量，应将工作面上方的井 帮淋水截住并导入中间泵房或水箱内。 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。 369 ➢ 6.2.8立井施工防治水方法及应用 注浆堵水 风泵+吊桶：涌水≤10m³/h 井筒排水 吊泵、风泵+吊泵：涌水≤40m³/h 风泵+卧泵：流量大、扬程大 截水和泄水 370 1852025/2/22 End Thanks! 371 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 372 1862025/2/22 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 6.2.2立井施工作业方式及其机械化配套方案 6.2.3立井井筒掘进机施工方法及其应用 6.2.4立井井筒反井施工方法及其应用 6.2.5立井钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.2.6立井井壁结构及其施工要求 6.2.7立井施工的生产及辅助系统 6.2.8立井施工防治水方法及应用 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 373 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 1）钻眼设备 2）装岩设备 1.立井施工主要设备及选用 3）提升与悬吊设备 4）支护设备 5）相关辅助设备 1）凿井井架及相关设施 2）封口盘与固定盘 2.立井施工主要设施及选用 3）吊盘与稳绳盘 4）其他施工设施 1）井内施工设备的布置原则 2）天轮平台的布置原则 3.立井主要施工设备和设施的布置原则 3）井内各施工盘、台的布置 4）提升机及凿井绞车的布置 374 1872025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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—天轮； 2—凿井井架； 3—卸矸平台； 4—排水管； 5—混凝土搅拌机； 6—封口盘； 7—井盖门； 8—混凝土输送管； 9—固定盘； 10—吊盘上层盘； 11—中心回转抓岩机； 12—吊盘下层盘； 13—吊泵； 14—吸水笼头； 15—抓岩机抓斗； 16—局部通风机； 17—空气压缩机房； 18—提升机房； 19—卸矸溜槽； 20—凿井稳车； 21—轻便轨道； 22—矿车； 23—滑架与保护伞； 24—稳绳； 25—提升钩头； 26—吊盘叉绳； 27—吊盘连接立柱； 28—喇叭口； 29—压气管； 30—风筒； 31—模板悬吊绳； 32—金属整体移动模板；33—吊桶 375 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 1—天轮； 2—凿井井架； 1.立井施工主要设备及选用 3—卸矸平台； 4—排水管； 立井井筒掘进中的施工设备包5括—钻混凝眼土设搅备拌、机；装6岩—封设口备盘、；提升 7—井盖门； 8—混凝土输送管； 与悬吊设备、支护设备和相关辅助设备等。 9—固定盘； 10—吊盘上层盘； 11—中心回转抓岩机； 12—吊盘下层盘； 13—吊泵； 14—吸水笼头； 15—抓岩机抓斗； 16—局部通风机；17—空气压缩机房； 18—提升机房； 19—卸矸溜槽； 20—凿井稳车； 21—轻便轨道； 22—矿车； 23—滑架与保护伞； 24—稳绳； 25—提升钩头； 26—吊盘叉绳； 27—吊盘连接立柱； 28—喇叭口； 29—压气管； 30—风筒； 31—模板悬吊绳； 32—金属整体移动模板；33—吊桶 376 1882025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 377 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 手持式凿岩机打眼速度慢，劳动强度大，眼孔质量较难掌握， 特别在硬岩中打深眼更为困难，故它只适用于断面较小、岩石强 度不高的浅眼施工，难以满足深孔爆破和快速施工的需要。 伞形钻架配导轨钻机的机械化程度高、钻速快、一次行程大， 伞架的架设、收拢和提放等工序均要占一定的工时，但钻眼工序 的总时间较短，对深孔爆破尤为适用，是目前普遍采用的凿岩方 式。 目前常用的伞形钻架有4臂、6臂和9臂风动或液压型伞钻，钻 眼深度3〜5m，通常井筒内选用1台即可满足要求，但对于大断面 立井井筒，需要选用2台组成双联伞钻方能满足施工要求。 伞钻在工作面使用期间，必须设置保险绳。 378 1892025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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，并需要设置悬吊保险钢丝绳。 379 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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，另一方面可加快清底速度。 小型挖掘机的挖斗容积通常为0.3m³左右，一般布置1台，大 断面井筒可布置2台。井下钻眼爆破作业时，小型挖掘机一般提升 到地面。 380 1902025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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—天轮； 2—凿井井架； 3—卸矸平台； 4—排水管； 5—混凝土搅拌机； 6—封口盘； 7—井盖门； 8—混凝土输送管； 9—固定盘； 10—吊盘上层盘； 11—中心回转抓岩机； 12—吊盘下层盘； 13—吊泵； 14—吸水笼头； 15—抓岩机抓斗； 16—局部通风机； 17—空气压缩机房； 18—提升机房； 19—卸矸溜槽； 20—凿井稳车； 21—轻便轨道； 22—矿车； 23—滑架与保护伞； 24—稳绳； 25—提升钩头； 26—吊盘叉绳； 27—吊盘连接立柱； 28—喇叭口； 29—压气管； 30—风筒；31—模板悬吊绳； 32—金属整体移动模板；33—吊桶 381 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 目前矸石吊桶主要采用座钩式矸石吊桶，容积2〜8m³，以满 足井口采用座钩式翻矸装置进行自动翻矸的需要。 底卸式混凝土下料吊桶容积2〜5m³，主要为了满足井壁浇筑 时混凝土的输送需要。 382 1912025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 383 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 钢丝绳包括提升钢丝绳和悬吊钢丝绳。 提升用钢丝绳宜选用多层异形股或多层股不旋转钢丝绳，凿 井悬吊设施用钢丝绳宜采用6股19丝或每股19丝以上的钢丝绳， 稳绳宜采用三角股钢丝绳或椭圆股钢丝绳，双绳悬吊时应采用捻 向相反的钢丝绳。 384 1922025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。单钩提升时的提升工作荷载应当小于提升机的最 大静张力，双钩提升时的提升工作荷载应当小于提升机的最大静 张力差。提升高度应当满足提升机最大提升高度的要求。 385 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 悬吊钢丝绳的工作荷载不得大于凿井绞车的工作荷载，悬吊 高度应当满足凿井绞车的最大容绳量要求，并且略有富余。 386 1932025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （3）提升天轮和悬吊天轮 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。 对于悬吊天轮，主要根据悬吊设备 的布置和悬吊钢丝绳的规格型号进行选 择，悬吊天轮的直径应当大于20倍的钢 丝绳直径、300倍的钢丝直径。 387 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 4）支护设备 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。 388 1942025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 这种模板一般在岩石堆上或吊盘上架设，自下而上逐圈浇筑 混凝土，使用比较方便，但立模、拆模费工费时，模板刚度有时 不足，也不利于机械化施工作业。 389 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 目前一般采用液压脱模，模板刚度较大， 高度可采用短段掘砌的段高，这种模板目前主 要用于井下工作面的混凝土井壁浇筑工作，应 用效果好。金属伸缩式模板一般采用钢丝绳悬 吊，悬吊点不得少于3个，直径大于7.5m的模 板悬吊点以4个为宜。 390 1952025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 391 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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机和风筒。风机一般选用 轴流式通风机，布置在地面，风机的规格型号根据通风压力、通 风量进行选择。风筒需要根据通风方式进行选择，压入式通风可 选择刚性风筒如玻璃钢风筒、铁风筒，也可选择柔性风筒如胶皮 风筒等；但如果采用抽出式通风，只能选用刚性风筒。 392 1962025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （2）压风设备 立井井筒施工用压风设备主要是压风机。 压风机通常布置在地面，可根据压风用量和压力大小选择压 风机的型号和数量。 压风的输送通常采用无缝钢管或高压聚乙烯管。 393 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （3）排水设备 立井井筒施工用排水设备主要是卧泵和吊泵以及工作面的潜 水泵。卧泵通常DC50系列，吊泵采用80DGL系列，由于吊泵排水 的扬程受到制约，目前主要采用卧泵排水，可根据排水量和扬程 进行选型。工作面潜水泵一般采用风动潜水泵。 井内排水管路宜选用无缝钢管。 394 1972025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 395 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 备注：主要设备 1架：凿井井架； 1抓：抓岩机；1伞：伞钻 2台：①天轮平台；②卸矸台； 3盘：①封口盘；②固定盘；③吊盘（稳绳盘）； 4管：①压风管；②供水管；③排水管；④溜灰管； 5电缆：①照明电缆；②动力电缆；③通信电缆；④信号电缆； ⑤放炮电缆； ①吊桶；②；风筒；③水泵；④模板；⑤；安全梯 口诀：风水水灰；口诀：明力放信号 口诀： 1架1抓1伞钻，2台3盘4管5电缆，风水模桶安全 396 1982025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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，已定型的产品有六个型号。 397 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 目前亭式井架有六个型号（Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、新Ⅳ 、 Ⅴ ） 适应井筒 基础至天轮 名称 型号 图号 井架腿跨距m 质量t 深度m 平台高m Ⅰ MZJ1.1 200 16.24 10×10 25.09 Ⅱ MZJ1.2 400 17.25 12×12 30.62 凿 Ⅲ MZJ1.3 600 17.35 12×12 33.07 井 钢 Ⅲ MZJ1.4 600 19.85 12.83×12.83 39.47 管 G 井 Ⅳ MZJ1.5 800 21.91 14×14 49.37 架 Ⅳ MZJ1.6 800 25.87 15.3×15.3 58.54 G V MZJ1.7 1000 26.36 16×16 72.37 398 1992025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 凿井井架的选择应符合下列要求： 井架四周围板及顶棚不得使用易燃材料。 还应考虑保证足够的过卷高度、伞钻进 出的高度。 有些矿井的井筒在施工前，由于永久井 架（塔）已施工完毕，这时可利用永久井架 （塔）代替凿井井架进行井筒的施工，有利 于缩短井筒施工的准备时间，具有良好的技 术经济效益。 399 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 天轮平台位于凿井井架的顶部，为框形 平台结构，用于安置天轮梁，布置各类悬吊 设备。 卸矸台是用来翻卸矸石的工作平台，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。排 矸时，矸石吊桶提到卸矸台后，利用翻矸设 施将矸石倒入溜槽，再利用矿车或汽车进行 排矸。 400 2002025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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，同时又 是保护井上下作业人员安全的结构物。 要求封口盘上的各种孔口必须加盖封严。 固定盘是为了进一步保护井下人员安全 而设置的，它位于封口盘下4〜8m处。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。 401 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 402 2012025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 为了避免翻盘，一般都采用双层吊盘 或三层吊盘。 两层盘之间的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。 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的安全。 403 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 4）其他施工设施 立井施工的其他施工设施主要是管路和电缆，通常根据使用 的要求进行选择。 404 2022025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 405 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 多套提升时的布置应使井架受力均匀；采用双 钩提升时，应保持相邻两个提升容器最突出部分之 间的安全间隙要求；在需要临时改绞的井筒中布置 吊桶时应考虑车场施工时的临时罐笼提升的方位要 求；吊桶通过喇叭口时，其最突出部分与孔口之间 的安全间隙必须符合安全要求。 406 2032025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （2）抓岩机的布置 抓岩机的布置要与吊桶位置协调配合， 工作面不出现抓岩死角； 中心回转式抓岩机要偏离井筒中心布置， 满足安装固定的要求，中心回转式抓岩机必 须单独设置保护绳； 长绳悬吊人力抓岩机的布置要有利于抓 斗的出矸； 抓岩机停用时，抓斗张开时的最突出尺 寸与吊桶之间的距离不应小于200mm安全 间隙。 407 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （3）伞钻的布置 伞钻不工作时一般停放在井口，为保证 每次伞钻下井的方便，井口下部应留有足够 的吊运空间；伞钻在井下工作面使用期间， 必须设置保险绳。 408 2042025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2015年】伞形钻架在立井井筒施工中的停放和运行，合理 的是（）。 A.停放在井口，凿岩时下放到工作面 B.吊挂在吊盘上，凿岩时下放到工作面 C.固定在井壁上，凿岩时调整到工作面 D.一直悬吊在工作面上方，满足凿岩时的施工需要 【答案】A 409 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （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。 采用卧泵排水时，通常是在吊盘的上层盘 布置水箱，中层盘布置卧泵，工作面涌水由风 动潜水泵或电动潜水泵排到吊盘水箱，并经过 除沙装置除沙后，由卧泵和吊挂在井内的排水 管路排到地面。 410 2052025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 （5）管线的布置 （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。 411 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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键，其主要布置原则包括： 天轮平台中间主梁轴线必须与凿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大承载力方向一致，并通过 主梁直接将提升机荷载传递给井架基础。 412 2062025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 备注：主要设备 1架：凿井井架； 1抓：抓岩机；1伞：伞钻 2台：①天轮平台；②卸矸台； 3盘：①封口盘；②固定盘；③吊盘（稳绳盘）； 4管：①压风管；②供水管；③排水管；④溜灰管； 5电缆：①照明电缆；②动力电缆；③通信电缆；④信号电缆； ⑤放炮电缆； ①吊桶；②；风筒；③水泵；④模板；⑤；安全梯 口诀：风水水灰；口诀：明力放信号 口诀： 1架1抓1伞钻，2台3盘4管5电缆，风水模桶安全 413 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 414 2072025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 415 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 416 2082025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 417 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 1-主提升吊桶喇叭口； 2-副提升吊桶喇叭口； 3-安全梯； 4-排水吊泵（清淤排沙泵)； 5-整体衬砌模板钢丝绳悬吊点； 6-风管风筒孔口； 7-压风管孔口； 8-通讯电缆、照明电缆孔口； 9-放炮电缆孔口； 10-混凝土输送管孔口； 11-信号电缆、智能倾斜报警线缆孔口； 12-吊盘稳盘圈梁； 13-抓岩机固定位置； 14-立井遥控湿喷机械手固定位置； 15-吊盘稳盘十字型固定智能自平衡吊盘固定系统安装位置 418 2092025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 1-通梁； 2-短梁； 3-搭接垫梁； 4-切头错接； 5-斜梁 419 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 天轮平台采用“日”字形结构时，中 梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段 距离，并向拟改绞提升机反向一侧错动， 以便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 中心线可以重合，也可错开布置，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”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。 420 2102025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 备注：错开原因 天轮平台中梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段距离， 并向提升吊桶反向一侧错动，以便使吊桶提升改为罐笼提升时， 将提升钢丝绳平移至井筒中心线处，提升天轮无需跨越天轮平台 主梁，天轮轴承座无需抬高，便于凿井期间在井筒中心线处设置 吊盘悬吊天轮。 错开距离最大控制在450mm以内，以吊盘悬吊天轮和临时罐 笼提升天轮不碰撞天轮平台主梁为原则。 否则，吊桶提升天轮将过多地探出天轮平台边梁，而主梁另 一翼的天轮平台面积不但得不到充分利用，还需增设许多导向绳 轮，反而使天轮平台的布置复杂化。 421 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 天轮平台采用“日”字形结构时，中梁轴线应离开与之平行 的井筒中心线一段距离，并向拟改绞提升机反向一侧错动，以便 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以重合，也可 错开布置，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”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。 422 2112025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 天轮平台上各天轮的位置及天轮的 出绳方向应根据井内设备的悬吊钢丝绳 落绳点位置、井架均衡受载状况、地面 提绞布置，以及天轮梁布置的可能性等 因素综合考虑选定。 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。 423 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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。 天轮布置应使井架受力基本平衡， 标准亭式凿井井架可采用两面或四面布 置，但是无论采用哪种布置方式，各钢 丝绳作用在井架上的荷载不许超过井架 设计承载能力。 424 2122025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 3）井内各施工盘、台的布置 吊盘圈梁一般为闭合圆弧梁，吊盘主梁（吊盘悬吊钢丝绳的 生根梁）必须为一根完整的钢梁，一般与提升中心线平行，两梁 尽量对称布置。 425 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 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 用单绳集中悬吊时，悬吊钢丝绳应离 开井筒中心250〜400mm。 426 2132025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 吊盘上安置的各种施工设施应均匀分布，使得各吊盘绳承受 荷载能大致相等，并保持吊盘的平稳。 吊盘的突出部分与永久井壁或模板之间的间隙，各盘口、喇 叭口、井盖口、卸矸门与吊桶最突出部分之间的间隙，以及其与 滑架之间的间隙都必须满足相关规范、规定的要求。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。 427 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 吊泵通过各盘孔口时周围的安全 间隙、安全梯孔口的安全间隙、风筒管 路及绳卡等通过各盘孔口时的安全间隙 都必须满足有关规定的要求。 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。 428 2142025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 4）提升机及凿井绞车的布置 提升机的布置应适应凿井和开巷两个 施工阶段的需要，且不影响永久提升机房 及地面永久生产系统的施工。 提升机的位置，应使提升钢丝绳的弦 长、绳偏角、出绳仰角三项技术参数值符 合相关规定：钢丝绳最大弦长不超过60m， 最大偏角不超过1°30′，出绳仰角不小于 30°。 429 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 凿井绞车的布置应使得凿井井架的受力 相对均衡，同侧凿井绞车拟集中布置。 凿井绞车的位置，应满足钢丝绳弦长、 绳偏角和出绳仰角的规定：JZ系列凿井绞车 钢丝绳最大弦长不超过55m，最大偏角不 超过2°，出绳仰角无规定。 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。 430 2152025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2020年】按照立井施工设施布置原则，错误的有（）。 A.吊桶布置要偏离井筒中心线，并远离提升机侧 B.中心回转抓岩机应布置在井筒中心位置 C.安全梯应靠近井壁悬吊，但与井壁之间的最大间距不超过 500mm D.改绞井筒天轮平台为“日”字形结构时，中梁轴线应与井 筒中心线重合 E.悬吊钢丝绳与天轮平台构件的间隙应不小于50mm 【答案】ABD 431 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2017年】在立井井筒施工中，抓岩机布置不正确的是（）。 A.抓岩机的布置要与吊桶位置协调 B.中心回转抓岩机布置在井筒中心点位置 C.长绳悬吊抓岩机的布置要有利于抓斗出矸 D.环行轨道抓岩机的布置要与吊盘尺寸相匹配 【答案】B 432 2162025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2016年】关于井筒施工设备布置的说法，错误的是（）。 A.井壁砌筑时伞钻应停在井口 B.吊桶要偏离井筒中心 C.管路应不妨碍吊桶提升 D.中心回转抓岩机应布设在井筒中心 【答案】D 433 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2015年】关于凿井施工井架及其天轮平台的布置，合理的 是（）。 A.井架中心线必须离开与之平行的井筒中心线一段距离 B.主、副提升天轮必须对称布置，确保井架受力平衡 C.提升天轮、悬吊天轮均应布置在同一水平 D.钢丝绳作用在井架上的全部荷载不得超过井架的承载能力 【答案】D 434 2172025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【2016年】【背景资料】 某矿建施工单位承建煤矿 主井井筒及井底车场巷道工程， 该 井 筒 净 直 径 7.0m ， 井 深 650m，其中表土段深度35m， 主要为风化基岩层；基岩段为 中等稳定的砂岩和页岩，预计 最大涌水量为25m³/h。 435 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 该井筒表土段采用短掘短砌普通法施工，超前小井降水；基 岩段采用钻眼爆破普通法施工，短段掘砌混合作业；基岩含水层 采用地面预注浆堵水。 施工单位在井筒施工设备选型时，主提升采用双滚筒提升机， 临时井架选用V型立井凿井井架，以便于井筒到底后进行改绞。地 面提绞设备沿井架四面布置，提升和悬吊钢丝绳均采用天轮平台 上出绳方式，凿井井架天轮平台平面布置如图1所示，其中凿井管 路和风筒采用井壁固定。 436 2182025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 1-主提升天轮； 2-副提升天轮； 3-主提升稳绳悬吊天轮； 4-副提升稳绳悬吊天轮﹔ 5-主提侧吊盘绳悬吊天轮； 6-副提侧吊盘绳悬吊天轮； 7-主提侧抓岩机悬吊天轮； 8-副提侧抓岩机悬吊天轮； 9-模板悬吊天轮； 10-动力电缆悬吊天轮； 11-放炮电缆悬吊天轮； 12-安全梯悬吊天轮 437 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【问题】 2.该井筒施工天轮平台布置井架中梁中心线和井筒中心线为什 么不重合？ 3.指出该井筒施工天轮平台布置上的不合理之处，并具体说明 原因。 438 2192025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 【问题】 2.该井筒施工天轮平台布置井架中梁中心线和井筒中心线为什 么不重合？ 该井筒需要进行临时改绞，临时罐笼提升钢丝绳通常布置在 井筒中心线上，为保证钢丝绳出绳，需要将凿井井架的中梁中心 线与井筒中心线错开一段距离。 439 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 3.指出该井筒施工天轮平台布置上的不合理之处，并具体说明原因。 不妥之处一：副提升左侧稳绳天轮布置。 理由：无法保证稳绳与提升钢丝绳在一条直线上。 不妥之处二：稳绳悬吊天轮轴承座与模板悬吊天轮次梁相冲突。 理由：影响天轮的布置。 不妥之处三：副提侧抓岩机悬吊天轮钢丝绳上出绳。 理由：上出绳会碰撞凿井井架边梁，应增设导向天轮或采用下出绳。 不妥之处四：模板布置2根悬吊钢丝绳。 理由：无法保证悬吊平衡，应再增加1～2根钢丝绳悬吊 不妥之处五：动力电缆悬吊位置布置。 理由：影响主提升，应移到其他适宜的地方。 不妥之处六：放炮电缆悬吊位置布置。 理由：受天轮平台中梁连接板影响，无法出绳，应移到其他适宜的 地方。 440 2202025/2/22 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 钻眼设备：手持式凿岩机或伞形钻架配导轨钻机 装岩设备：主要采用中心回转抓岩机，偶尔采用长绳悬吊抓岩机 提升容器的配套设备是钩头、滑架、缓冲器 主要设备及选用 提升与悬吊设备 改绞应选用双滚筒提升机 提升天轮直径＞60倍钢丝绳直径、900倍钢丝直径 悬吊天轮＞20倍钢丝绳直径、300倍钢丝直径 组合钢模板 支护设备 金属伸缩式活动模板：悬吊点≥3个，＞7.5m4个为宜。 整体滑升钢模板：包括模板、操作平台和提升机具三部分 相关辅助设备：通风设备、压风设备、排水设备 凿井井架：常用的亭式井架采用装配式结构，已定型的产品有六个型号 封口盘：叫井盖是工作平台必须加盖封严 固定盘：设有井筒测量装置，接长风筒、压风管、供水管和排水管 主要设施及选用 吊盘：保护井下安全施工、拉紧稳绳、安装抓岩机 浇筑井壁的工作平台，安装卧泵和水箱 一般都采用双层吊盘或三层吊盘 稳绳盘：采用掘砌平行作业 441 ➢ 6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置 吊桶：双滚筒作单滚筒用，布置在固定滚筒提升中心线上 多套提升时的布置应使井架受力均匀 井内施工设备的布置原则 抓岩机：偏离井筒中心布置，单独设置保护绳、200mm安全间隙 伞钻：一般停放在井口 水泵：靠近井帮布置安全距离应保证300mm 安全梯：最大间距不超过500mm 主梁轴线必须与凿井提升中心线互相垂直 “日”字形结构：中梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段距 离，并向拟改绞提升机反向一侧错动，天轮平台另一个中心线和 布 天轮平台的布置原则 另一个井筒中心线可以重合 “目”字形结构：天轮平台中心线应与井筒中心线重合，天轮梁 置 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 悬吊钢丝绳与天轮平台构件的间隙≥50mm； 原 天轮与天轮平台各构件间≥60mm。 则 吊盘圈梁：一根完整的钢梁 井内各施工盘、台 井筒中心测量孔：200mm×200mm 悬吊钢丝绳应离开井筒中心250〜400mm 喇叭口外缘与中心回转式抓岩机臂杆100〜200mm间隙 提升机：钢丝绳弦长≤60m，偏角≤1°30′，出绳仰角≤30° 提升机及凿井绞车 凿井绞车：弦长≤55m，偏角≤2°，出绳仰角无规定 安全梯凿井绞车：双回路供电或者双动力模式， 一回路应直接由变电所馈出 442 2212025/2/22 End Thanks! 443 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 444 2222025/2/22 第6章 井 巷 工 程 6.1立井井筒表土施工 6.2立井井筒基岩施工 6.3巷道与硐室施工 445 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 446 2232025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 1）巷道施工方法 1.巷道钻眼爆破施工方法及施工作业 2）巷道施工作业 1）巷道掘进机施工 2.巷道掘进机施工方法 2）巷道综掘机施工 3.巷道施工机械化设备配套方案 447 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 1.巷道钻眼爆破施工方法及施工作业 1）巷道施工方法 巷道施工一般有两种方法：一是一次成巷；二是分次成巷。 448 2242025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （1）一次成巷是把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌 三个分部工程视为一个整体，在一定距离内，按设计及质量标准 要求，互相配合，前后连贯、最大限度地同时施工，一次成巷， 不留收尾工程。 （2）分次成巷是把巷道的掘进和永久支护两个分部工程分两 次完成，先把整条巷道掘出来，暂以临时支架维护，以后再拆除 临时支架，进行永久支护和水沟掘砌。 实践证明，一次成巷具有作业安全，施工速度快，施工质量 好，节约材料，降低工程成本和施工计划管理可靠等优点。因此 巷道的施工应一次成巷。 449 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 2）巷道施工作业 巷道钻眼爆破法施工作业的基本工序包括工作面钻眼爆破、 装渣运输、巷道支护、水沟掘砌、管线安设及通风和安全检查等 工作。 450 2252025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （1）钻眼爆破 ①钻眼工作 巷道与硐室的施工钻眼工作应严格按照爆破图表的要求进行 施工，钻眼方式可采用气腿式凿岩机、凿岩台车或钻装机打眼。 目前使用较为普遍的是利用气腿式凿岩机打眼，通常采用风 动凿岩机。工作面可布置多台同时作业，以提高打眼速度，同时 可实现钻眼与装岩工作的平行作业，但工作面占用人员较多。 451 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 利用凿岩台车打眼，可实现工作面钻眼工作的全面机械化， 且钻眼速度快，质量好，占用人员较少，效率高，但不能实现钻 眼与装岩工作的平行作业，凿岩台车频繁进出工作面较为困难， 周边眼定位难度较大。 452 2262025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 453 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 454 2272025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 455 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 456 2282025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2015年二建】目前我国巷道掘进施工的钻眼工作普遍采用（）。 A.凿岩台车 B.气腿式凿岩机 C.风镐 D.钻装机 【答案】B 457 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2014年二建】巷道利用凿岩台车施工的优点是可实现（）。 A.掘进工作全面机械化 B.钻眼与装岩工序平行作业 C.钻眼工作的机械化 D.钻眼与爆破工序平等作业 【答案】C 458 2292025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ②爆破工作 爆破工作要加强对光面爆破工作的研究和总结，选择合理的 掏槽方式、爆破参数，根据光面爆破的要求进行炮眼布置，确保 良好的爆破效果。 掏槽方式应结合工作面条件、钻眼设备进行合理确定，可采 用斜眼、直眼等掏槽方式。 炮眼深度应综合考虑钻眼设备、岩石性质、施工组织形式来 合理确定。通常气腿式凿岩机炮眼深度为1.6～2.5m，凿岩台车为 1.8～3m。 注：立井手持钻机1.5~2m；伞钻3~5m； 459 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 炮眼直径可根据炸药药卷直径和爆破要求进行选择，通常为 Φ27～42mm，大力推广使用“三小”，即小直径钎杆、小直径 炸药药卷和小直径钻头，以提高钻眼速度和爆破效果。 口诀：干摇头 460 2302025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 炸药消耗量应结合岩石条件、爆破断面大小、爆破深度及炸 药性能进行确定。 装药结构分为正向装药和反向装药，在条件允许的情况下宜 采用反向装药，爆破效果较好。 连线方式有串联、并联和串并联（混联）三种方式，在数量 较多时采用串并联可以降低电阻，减少瞎炮，提高爆破效果。 461 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 雷管宜采用数码电子雷管，在有瓦斯或煤尘爆炸危险的区域 爆破时总延期时间不超过130ms，在底板出水较大时应在底部炮 眼使用防水数码电子雷管。 工作面爆破后应及时进行通风和安全检查，在通风排除炮烟 后，班长、爆破工、瓦检员进入工作面进行检查，安全检查的内 容包括工作面瞎炮处理、危石检查等工作。 462 2312025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2023年二建】井下巷道采用钻爆法施工，爆破通风后的首 要工作是（）。 A.临时支护 B.安全检查 C.钻眼准备 D.洒水降尘 【答案】B 463 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （2）装渣运输 巷道掘进装渣和运输是最繁重、最费工时的工序。 因此，应不断研究和改进装运岩石的工作，提高其机械化水 平，以便加快掘进速度，提高劳动效率。 464 2322025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 465 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 466 2332025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 467 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 468 2342025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 469 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2014年二建】在井筒掘进施工中，最繁重、最费工时的工 序是（）。 A.钻眼爆破 B.装渣出渣 C.锚喷支护 D.通风与安全检查 【答案】B 470 2352025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ①装渣设备 岩巷施工装渣设备的类型较多，有铲斗后卸式、铲斗侧卸式、 耙斗式、蟹爪式、立爪式以及最近新出产的扒渣机等。 471 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ①装渣设备 岩巷施工装渣设备的类型较多，有铲斗后卸式、铲斗侧卸式、 耙斗式、蟹爪式、立爪式以及最近新出产的扒渣机等。 472 2362025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ①装渣设备 岩巷施工装渣设备的类型较多，有铲斗后卸式、铲斗侧卸式、 耙斗式、蟹爪式、立爪式以及最近新出产的扒渣机等。 473 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 目前使用最为广泛的是由钢丝绳牵引的耙斗式耙矸机，使用 耙矸机可以实现工作面迎头钻眼工作和出渣平行作业，而且耙矸 机前有一定的储渣能力，可以缓解因车皮供应不及时而带来的影 响。但耙装机距离工作面不宜太远，太远时装渣效率低，影响正 规循环作业且设备磨损大，耙装机距离工作面一般不超过20m。 474 2372025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 目前使用最为广泛的是由钢丝绳牵引的耙斗式耙矸机，使用 耙矸机可以实现工作面迎头钻眼工作和出渣平行作业，而且耙矸 机前有一定的储渣能力，可以缓解因车皮供应不及时而带来的影 响。但耙装机距离工作面不宜太远，太远时装渣效率低，影响正 规循环作业且设备磨损大，耙装机距离工作面一般不超过20m。 475 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ②调车工作 在采用矿车运输的条件下，当铺设单轨出渣且使用耙矸机作 为出渣设备时，须在耙矸机后铺设一个临时循环车场，以便于调 车，或铺设临时轨道采用调车器调车，以加快出渣速度；当铺双 轨出渣时，必须选择合理的调车方法与设备，以缩短调车时间、 减少调车次数，提高装岩效率与加快巷道掘进速度，常用的调车 设备是浮动道岔调车器，该调车器加工简单、实用、调车速度快。 476 2382025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 477 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 478 2392025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 实现皮带运输是长距离巷道实现快速掘进的有效途径。 在施工多次变坡且坡度较小的巷道时，应大力推广使用无极 绳绞车牵引矿车运输。 479 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 480 2402025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （3）巷道支护 巷道支护包括临时支护和永久支护两个方面。 481 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ①临时支护 巷道临时支护主要是保证掘进工作面的安全，因此临时支护 一般都必须紧跟工作面，同时临时支护又是永久支护的一部分。 巷道采用锚喷临时支护时，通常是在单体液压支柱的掩护下 快速打设一定数量的护顶锚杆并挂网喷浆。首先及时进行喷射混 凝土封闭围岩，以防止围岩风化、脱落，临时封闭混凝土厚度一 般为20～30mm，然后再进行打设护顶锚杆和挂网。 打设护顶锚杆应优先使用锚杆钻机。 482 2412025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 巷道采用金属支架临时支护时，一般使用前探梁的方式来实 现。前探梁为长度4m左右的11号矿用工字钢并悬吊在顶梁上。 爆破结束后，前移前探梁使其前端抵住山墙，固定好后在前 探梁上放置顶梁并用背板背实，以保证在下面作业的人员的安全。 483 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 484 2422025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 485 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 486 2432025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 487 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 488 2442025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 ②永久支护 永久支护多采用锚喷支护（含锚网喷）或金属支架支护，硐 室施工一般采用现浇混凝土支护。 489 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 锚喷支护可根据工作面围岩情况选用单一锚杆支护、喷射混 凝土支护、锚杆与喷射混凝土支护以及锚杆加喷射混凝土加金属 网联合支护。锚喷支护的施工包括锚杆的施工和喷射混凝土作业。 锚杆施工先钻凿锚杆孔，然后安装锚杆。 喷射混凝土施工一般采用混凝土喷射机（喷浆机）进行作业， 喷射作业可一掘一喷或两掘一喷以至三掘一喷。 490 2452025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 金属支架支护时，支架的安装要保证柱腿的稳固，底板较松 软时要穿鞋，背板对接要均匀，背板和顶帮之间的空隙要充填严 密，倾斜巷道架设要有3°~5°的迎山角。 491 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 整体式支护主要是砌碹支护和现浇混凝土支护。砌碹支护使 用的材料是砌块，砌筑施工包括碹胎架设和砌块敷设。砌碹施工 应采用前进式，工作人员必须处于基本安全的条件下进行作业。 现浇混凝土施工首先要立模，模板可采用钢模板或木模板， 模板应保证位置正确和稳固，砌筑顺序应为先墙后拱，最后封顶。 拆模应在混凝土达到一定强度后方可进行。 在岩石较为破碎及地压较大时，可采用双层锚网喷或锚网喷、 锚索、金属支架复合支护。 492 2462025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2019年二建】关于巷道支护施工的说法，正确的有（）。 A.巷道围岩破碎、地压较大时，应采取复合支护方式 B.倾斜巷道金属支架架设时应有迎山角 C.金属支架釆用前探梁作为临时支护，支架顶梁放置在前探 梁下，并用背板背实 D.临时支护必须紧跟工作面，严禁“空顶”作业 E.采用风动凿岩机钻孔安装临时护顶锚杆 【答案】ABD 493 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （4）施工作业工作安排 巷道施工各工序之间按工艺流程一般为顺序作业，但为了提 高巷道施工速度，工序之间可组织平行作业，如在掘进工序中组 织打眼和出渣平行作业。对于掘进与永久支护这两大工序，在锚 喷支护巷道中可组织喷射混凝土与工作面掘进平行作业，即在巷 道掘进后先初喷30～50mm厚的混凝土临时封闭工作面，然后再 安设锚杆作为临时支护，最后复喷混凝土与工作面掘进平行作业， 直至喷射厚度达到设计要求。 494 2472025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 复喷混凝土可在工作面后20～50m处，爆破掘进最大不宜超 过50m，掘进机掘进最大不宜超过100m。 这种作业方式永久支护不单独占用时间，因而可大幅提高掘 进速度，但这种作业方式同时投入的人力物力较多，组织工作复 杂，一般适用于围岩比较稳定、巷道断面较大的巷道。 495 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 2.巷道掘进机施工方法 1）巷道掘进机施工 巷道掘进机属于断面较小的隧道掘进机（缩写为TBM），主 要用于圆形巷道断面掘进，采用滚压式切削盘在全断面范围内破 碎岩石，集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合掘进机械。 496 2482025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 497 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 498 2492025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 其基本功能是掘进、出渣、导向和支护，除此之外还配备有 后配套系统，如运渣运料、支护、供电、供水、排水、通风等系 统设备。 具有驱动动力大、能在全断面上连续破岩、生产能力大、效 率高、操作自动化程度高等特点，具有高效、快速、一次性成洞、 衬砌量少等优点。 499 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （1）掘进机的类型与结构 掘进机按掘进的方式分为全断面一次掘进式和分次扩孔掘进 式； 按掘进机是否带有护壳分为敞开式和护盾式。 500 2502025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 掘进机的结构部件可分为机构和系统两大类。 机构包括刀盘、护盾、支撑、推进、主轴、机架及附属设施 设备等，系统包括驱动、出渣、润滑、液压、供水、除尘、电气、 定位导向、信息处理、地质预测、支护、吊运等。 掘进机的后配套系统是实现掘进机快速掘进的重要组成部分， 包括出渣运输系统、支护系统、通风系统、液压系统、供电系统、 降温系统、防尘系统、供水系统等。 501 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （2）巷道掘进机施工作业 巷道掘进机的基本施工工艺是刀盘旋转破碎岩石，岩渣由刀 盘上的铲斗运至掘进机的上方，靠自重下落至溜渣槽，进入机头 内的运渣胶带机，然后由带式输送机转载到矿车内，利用电机车 拉到洞外卸载。掘进机在推力的作用下向前推进，每掘进一个行 程便根据情况对围岩进行支护。 502 2512025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 503 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 巷道掘进机掘进后，巷道支护按支护时间分初期支护和二次 衬砌支护，按支护形式有锚喷支护、钢拱架支护、管片支护和模 筑混凝土支护。初期支护紧随着掘进机的推进进行，地质条件很 差时还要进行超前支护或加固。敞开式掘进机在软弱破碎围岩掘 进时必须进行初期支护。初期支护包括：超前预注浆、喷混凝土、 挂网、锚杆、钢架等。双护盾掘进机一般配置多功能钻机、喷射 机、水泥浆注入设备、管片安装机、管片输送器等。 巷道掘进机掘进巷道的主要特点是施工速度快、施工质量好、 安全性高、经济效果优，但设备的一次性投资成本较高，专用性 太强，对后配套排渣系统的要求较高。 504 2522025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 2）巷道综掘机施工 巷道综掘机属于部分断面掘进机，主要是悬臂式掘进机，是 一种利用装在一个可俯仰、回转的悬臂上的切削装置来切削岩石， 并形成所设计断面形状的大型掘进机械。 巷道综掘机主要用于硬度较小的岩层和断面高度适中的巷道， 尤其是煤巷掘进应用较多。 505 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 506 2532025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 507 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 508 2542025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 509 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 （1）巷道综掘机的类型及结构 巷道综掘机的类型按切割岩石的种类分： 切割煤岩坚固性系数f＜4的称为煤巷掘进机； 切割煤岩坚固性系数f=4～8的称为半煤巷掘进机； 切割煤岩坚固性系数f＞8的称为岩巷掘进机； 510 2552025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 3.巷道施工机械化设备配套方案 常用的巷道施工机械化作业线的常用配套方案有以下几种： 1）多台气腿式凿岩机钻眼→铲斗后卸式或耙斗式装载机装岩 →固定错车场或浮放道岔或调车器调车→矿车及电机车运输。 在我国矿山应用最多。 511 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 2）多台气腿式凿岩机钻眼→耙斗式装载机或铲斗侧卸式装载 机装岩→胶带运输机转载→矿车及电机车运输。 这种作业线利用系统出矸，并且以增加胶带运输机来实现快 速转运，效率高，速度快，应用较多。 3）多台气腿式凿岩机钻眼→耙斗式装载机或铲斗侧卸式装载 机装岩→胶带运输机转载→立式矸石仓→矿车及电机车运输。 此种方式在金属矿应用较为广泛，但必须具备利用原有矸石 仓和施工新的矸石仓的条件。 512 2562025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 4）多台气腿式凿岩机钻眼→耙斗式装载机或蟹爪式装载机或 铲斗侧卸式装载机装岩→胶带运输机转载→水平矸石仓或梭式矿 车→矿车及电机车运输。 水平矸石仓就是在巷道一侧用挡板隔离人为形成一个水平储 矸仓，然后使用耙斗式耙矸机将矸石装入矿车。 5）凿岩台车钻眼→铲斗侧卸式装载机装岩→胶带转载机转载 →矿车及电机车运输。 这种作业线提高了钻眼机械化水平，加快了凿岩速度，适用 于大断面岩石巷道的掘进。 513 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6）钻装机钻眼与装岩→胶带转载机转载→矿车及电机车运输。 这条作业线实现了钻眼、装岩综合机械化，不需花费凿岩台 车与装载机更换进出的调动时间，机械化程度高，劳动强度低， 作业安全性好，设备利用率高。 7）岩巷掘进机作业线，即掘进机—一运（掘进机自带）—二 运转载机（可跟随掘进机前后移动）一三运（皮带输送机）—矸 石仓（立式或水平矸石仓）—矿车和电机车运输（或直接进入主 井提矸系统）。 514 2572025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 8）岩巷掘进机综合机械化作业线，即掘进机—一运（掘进机 自有链板机）→二运转载机（可跟随掘进机前后移动）→三运 （皮带输送机）→矸石仓（立式或水平矸石仓）→矿车和电机车 运输（或直接进入主井提矸系统）。 巷道钻眼爆破法施工通常是采用以气腿式凿岩机加耙斗装载 机或是凿岩台车加挖斗式装岩机为主的配套方式。 其中，气腿式凿岩机加耙斗装载机的配套方式为常规设备， 结构简单，性能可靠，应用范围广，初期投资少；机动灵活，能 组织钻眼、装岩平行作业，提高了掘进工时的利用率。 515 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 耙斗装载机配备气动调车盘或胶带转载机，缩短了调车时间， 提高了装载机的生产效率，加快了巷道的施工速度。但同时需要 解决耙斗式装岩机装岩效率低，装岩留有死角，作业环境较差， 工人劳动强度大等问题。 凿岩台车加挖斗式装岩机设备的配套方式，机械化程度高， 工人劳动强度低，安全性较高，作业线整体噪声低，效率高，作 业环境好，协调性和匹配性都较好，是我国岩巷施工的发展趋势。 516 2582025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2022年二建】巷道施工采用气腿式凿岩机加耙斗装岩机配 套方案的特点是（）。 A.机械化程度高 B.作业环境好 C.初期投资大 D.设备配套简单 【答案】D 517 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2020年】立井井筒施工中，工作面爆破后，待井底工作面 炮烟吹散，首次下井巡视的人员包括（）。 A.爆破工 B.瓦斯检查工 C.班组长 D.把钩工 E.中心回转抓岩机司机 【答案】ABC 518 2592025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2023年】爆破后，哪些人员应首先至工作面进行安全检查？ 每循环爆破后，首先至工作面安全检查的人员是：班组长 （或班长、组长）、爆破工（或者放炮工、放炮员）、瓦斯检查 工（瓦检工）。 519 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2019年】利用气腿式凿岩机钻眼，3.5m中深孔炮眼全断 面光面爆破，装载机配合自卸车运输排矸，锚网喷临时支护，滞 后工作面60m再进行全断面复喷成巷永久支护。 【问题】主、副斜井基岩段施工作业存在哪些不合理之处？ 说明理由，并进行调整。 520 2602025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【问题】主、副斜井基岩段施工作业存在哪些不合理之处？说明理 由，并进行调整。 主、副斜井基岩段施工作业存在的不合理之处与理由及调整方法： （1）利用气腿式凿岩机钻眼不合理。 理由：气腿式凿岩机与3.5m中深孔炮眼全断面光面爆破不匹配。 调整方法：应采用凿岩台车钻眼。 （2）滞后迎头工作面60m再进行全断面复喷成巷永久支护不合理。 理由：永久支护距离工作面太远，违反规范规定。 调整方法：滞后迎头工作面不大于50m处再进行复喷成巷永久支护。 521 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【2018年】某施工单位承建一煤矿回风斜井井筒工程。该斜 井井筒倾角16°，斜长1450m，其中表土明槽开挖段6m，暗挖段 28m，基岩段1416m。 矿井地质资料表明：井田构造主体为走向近南北、倾向南西 的单斜构造，地层倾角向东逐渐变缓，并伴有缓波状的构造形态 和局部的褶曲；区内构造较复杂，断层及断裂构造发育，部分破 碎带伴有较大涌水；斜井落底处将揭露5号煤层。 斜井基岩段采用钻眼爆破普通法施工。 【问题】该斜井基岩段钻眼爆破法施工需要配备哪些施工设 备？ 522 2612025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 【问题】该斜井基岩段钻眼爆破法施工需要配备哪些施工设 备？ 该斜井基岩段施工需要配备的主要施工设备是：风动凿岩机、 混凝土喷射机、耙斗装岩机（或扒渣机或小型挖掘机）、提升机 （卷扬机）、矿车（箕斗或大包角皮带机）、局部通风机、排水 泵等。 523 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 施工方法：一次成巷、分次成巷 较为普遍的是利用气腿式凿岩机 风动凿岩机、凿岩台车打 气腿式凿岩机炮眼深度为1.6〜2.5m 钻眼爆破 凿岩台车为1.8~3.0m 三小：小直径钎杆、小直径炸药药卷和小直径钻头 连线方式：串联、并联和串并联（混联）三种方式 雷管宜采用数码电子雷管，总延期时间≤130ms 班长、爆破工和瓦斯检查 最繁重、最费工时、耙装机距离工作面≤20m 施工作业 装渣运输 临时循环车场、调车器调车、浮动道岔调车器 临时支护：必须紧跟工作面 巷道支护 永久支护：锚喷支护、金属支架支护、整体式支护 喷射混凝土与工作面掘进平行作业 工作安排 复喷混凝土可在工作面后20〜50m处 爆破掘进≤50m，掘进机掘进≤ 100m 524 2622025/2/22 ➢ 6.3.1巷道施工方法及施工作业 掘进的方式分为全断面一次掘进式和分次扩孔掘进式 是否带有护壳分为敞开式和护盾式 巷道掘进机施工 优点：施工速度快、施工质量好、安全性高、经济效果优 缺点：一次性投资成本较高，专用性太强，配套排渣系统较高 切割煤岩坚固性系数f＜4的称为煤巷掘进机 切割煤岩坚固性系数f=4〜8的称为半煤巷掘进机 巷道综掘机施工 切割煤岩坚固性系数f＞8的称为岩巷掘进机 综掘机的质量：特轻型、轻型、中型和重型四种 工作机构切割岩体的方式不同：纵轴式掘进机和横轴式掘进机 施工通常是采用以气腿式凿岩机加耙斗装载机 施工机械化设备配套方案 或是凿岩台车加挖斗式装岩机为主的配套方式 525 End Thanks! 526 2632025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 527 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 528 2642025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 1.巷道施工正规循环作业 2.循环图表编制 529 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 1.巷道施工正规循环作业 巷道施工的基本工序包括工作面定向、炮眼布置、钻眼工作、 清孔、装药联线、放炮通风、安全检查、洒水、临时支护、装岩 与运输、清底、永久支护、水沟掘砌和管线安设等。 530 2652025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 2.循环图表编制 通常掘进循环的总时间可按下列公式进行计算： 60𝑆·𝐿·𝜂 𝑁·𝐿 T=T+T+φT+T+T = T + +φ + T+T 1 2 3 4 5 1 𝑃 m·𝑉 4 5 式中：T——循环总时间，min； T ——交接班时间，min； 1 T ——装岩工作时间，min； 2 T ——钻眼工作时间，min； 3 φ——钻眼与装岩不平行作业系数； T ——装药、连线时间，min； 4 T ——爆破通风时间，min。 5 531 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 2.循环图表编制 通常掘进循环的总时间可按下列公式进行计算： 60𝑆·𝐿·𝜂 𝑁·𝐿 T=T+T+φT+T+T = T + +φ + T+T 1 2 3 4 5 1 𝑃 m·𝑉 4 5 式中： T ——装岩工作时间，min； 2 S——掘进断面积，㎡； L——炮眼平均深度，m； η——炮眼利用率； P——实测装岩机生产率，m³/h(实体)； 532 2662025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 2.循环图表编制 通常掘进循环的总时间可按下列公式进行计算： 60𝑆·𝐿·𝜂 𝑁·𝐿 T=T+T+φT+T+T = T + +φ + T+T 1 2 3 4 5 1 𝑃 m·𝑉 4 5 式中： T ——钻眼工作时间，min； 3 φ——钻眼与装岩不平行作业系数； N——炮眼数目，个； m——同时工作的钻机数量，台； v——钻机平均钻速，m/min； 533 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 根据上式的计算结果，为防止难以预见的工序延长，提高循 环图表完成的概率，应考虑增加10%的备用时间。此外，对于巷 道工程，一般应调整为每班的整数倍，以方便管理。 掘、砌循环图表编制时，一般以掘进工序为主。 在掘进循环时间确定后，再编制永久支护循环图表。 循环图表可以采用横道图或网络图来表示。 534 2672025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 巷道施工正规循环作业组织如下： 掘进一班： 工作面交接班的同时进行安全检查，确保安全后进行凿岩准 备、工作面扒矸和平矸，打上部炮眼。上部炮眼打完后，进行工 作面倒矸、出矸，为下部炮眼施工创造条件，然后打下部炮眼。 炮眼打完后清扫炮眼，安排人员撤离，留下爆破作业人员进行装 药联线和爆破、通风。通风工作完成后，进行交接班。 535 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 掘进二班： 工作面交接班的同时进行安全检查，敲帮问顶、处理危石等， 确保安全后进行工作面喷浆支护，喷浆厚度为20～30mm。然后 进行工作面扒矸和平矸，进行锚杆临时支护，同时进行凿岩准备， 锚杆临时支护结束，打上部炮眼。上部炮眼打完后，进行工作面 倒矸、出矸，打下部炮眼。炮眼打完后清扫炮眼，安排人员撤离， 进行装药联线和爆破、通风。通风工作完成后，进行交接班。 536 2682025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 掘进二班： 工作面交接班的同时进行安全检查，敲帮问顶、处理危石等， 确保安全后进行工作面喷浆支护，喷浆厚度为20～30mm。然后 进行工作面扒矸和平矸，进行锚杆临时支护，同时进行凿岩准备， 锚杆临时支护结束，打上部炮眼。上部炮眼打完后，进行工作面 倒矸、出矸，打下部炮眼。炮眼打完后清扫炮眼，安排人员撤离， 进行装药联线和爆破、通风。通风工作完成后，进行交接班。 537 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 支护班： 工作面交接班的同时进行安全检查，敲帮问顶、处理危石等， 确保安全后进行工作面喷浆支护，喷浆厚度为20～30mm。然后 进行工作面扒矸和平矸，进行锚杆临时支护。 538 2692025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 支护班： 工作面后方进行补充锚杆支护和喷射混凝土支护，补充锚杆 支护达到设计要求、初喷已完成的两个循环进尺的混凝土厚度达 到50mm左右后，复喷前支护班初喷的两个循环进尺，使喷层厚 度达到设计厚度100mm。 水沟掘砌紧跟在耙斗机后面，滞后工作面不宜大于50m。 539 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 例如，某矿井井下第一水平轨道运输大巷长度2500m，直墙 半圆拱断面，掘进宽度4.2m、掘进高度3.8m。巷道围岩为中等稳 定的砂岩层，采用锚喷支护，锚杆规格为φ18×1800mm树脂锚杆， 每断面布置9根；喷射混凝土强度等级C20，厚度100mm。巷道 施工采用气腿式凿岩机打眼，炮眼深度2.0m；P60B耙斗机出矸； MQT-120锚杆钻机打锚杆眼。 540 2702025/2/22 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 轨道大巷施工作业横道图循环图表 541 ➢ 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 工作面定向、炮眼布置、钻眼工作 清孔、装药联线、放炮通风、安全检查 施工正规循环作业 洒水、临时支护、装岩与运输、清底 永久支护、水沟掘砌和管线安设 T=T+T+φT+T+T 1 2 3 4 5 60𝑆·𝐿·𝜂 𝑁·𝐿 =T+ +φ +T+T 1 𝑃 m·𝑉 4 5 循环图表编制 掘进一班： 掘进二班： 支护班： 542 2712025/2/22 End Thanks! 543 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 544 2722025/2/22 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 545 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 1.井巷工程稳定与支护施工的基本原则 1）锚杆（索）支护的形式及应用 2.锚杆（索）支护 2）锚杆（索）支护施工 1）喷射混凝土支护的作用 3.喷射混凝土支护 2）喷射混凝土施工 4.注浆及锚注支护 5.支架支护 6.联合支护 546 2732025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 井巷工程开挖前，原岩应力处于相对平衡的状态。 开挖使原先的平衡状态被破坏，于是周围岩石应力出现重新 分布。 应力重分布造成围岩变形，严重的会发生局部破坏，甚至出 现坍塌冒顶。 547 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 对于不同性质的围岩，应该选择不同的支护时机和支护刚度， 以取得良好的支护效果。 目前，根据巷道地质条件、断面形式以及地层压力的不同， 巷道的支护结构形式多种多样，一般有锚喷支护、注浆支护、金 属支架和混凝土砌碹等形式，其中最为常用的是锚喷支护和金属 棚式支架支护。 548 2742025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 对于不同性质的围岩，应该选择不同的支护时机和支护刚度， 以取得良好的支护效果。 目前，根据巷道地质条件、断面形式以及地层压力的不同， 巷道的支护结构形式多种多样，一般有锚喷支护、注浆支护、金 属支架和混凝土砌碹等形式，其中最为常用的是锚喷支护和金属 棚式支架支护。 549 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 1.井巷工程稳定与支护施工的基本原则 随着岩石力学的发展和锚喷支护的应用，逐渐形成了以岩石 力学理论为基础的、支护与围岩共同作用的现代支护结构原理， 应用这一原理就能充分发挥围岩的自承力，从而能获得极大的经 济效果。 550 2752025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 当前国际上广泛流行的新奥法，就是基于现代支护结构原理 基础之上的。归纳起来，包含的主要内容有以下几方面： （1）充分利用围岩强度和围岩的自承能力 充分利用围岩强度和围岩的自承能力，包括井巷工程的位置 选择，应使其位于岩层整体性较好、围岩强度条件相对好的岩层 内；施工中采用合理的破岩和掘进方法，尽量避免围岩破坏；及 时并采用合理支护方式方法，如锚杆、注浆方法可以加固围岩； 采用柔性支护、可缩性支护等，使围岩有适当的变形而发挥其自 承能力等。 551 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 （2）控制围岩应力 控制围岩应力的方法包括： 合理布置井巷工程位置，使其尽量避开构造应力区或应力集 中区域；合理选择巷道的断面和形状，使围岩内应力均匀、避免 出现拉应力或高应力叠加，减少围岩的破裂（塑性）区；或者采 取使高应力转移到围岩更深、更远地方（即“卸压”）的专门技 术等。 552 2762025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 （3）合理应用支护技术 支护应以能充分保持和维护围岩强度，并发挥围岩的自承能 力为主要原则。 如锚索具有可提供作用及时的预应力等特点，往往会有较好 的支护效果。另外，还必须重视支护施工的质量，应使支护与围 岩接触得均匀密贴，以保证支护能力的及时、充分发挥。 553 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 （4）充分利用监测手段 支护工程监测的内容包括围岩表面收敛、岩体内部位移、喷 层和锚杆受力等，通过监测信息的处理，可以准确把握支护和围 岩的受力及变形状态，为支护参数的优化、施工方法的选择以及 预防安全事故等提供依据。 554 2772025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 【2016年】关于井巷围岩稳定的说法，正确的是（）。 A.喷射混凝土主要用以支撑围岩荷载 B.锚杆支护的重要功能是发挥围岩自身作用 C.爆破掘进施工不影响井巷围岩稳定 D.加大支护刚度和强度是提高井巷稳定的主要措施 【答案】B 555 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 2.锚杆（索）支护 锚杆支护是以锚杆为基本支护形式，并通过表面组合构件， 将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补 强效果，以达到支护的目的。 556 2782025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 锚索支护技术是通过预应力锚索加固岩体，其实质就是通过 锚索对加固岩体施加预应力，限制岩体有害变形的发展，可以明 显改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力，从而保持围岩的 稳定。在大断面巷道中应用，除悬吊、挤压加固作用外，也有一 定的减跨作用。 557 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 1）锚杆（索）支护的形式及应用 常用的锚杆（索）支护形式及适用条件见表5.2-1。 序号 支护形式 适用条件 1 单体锚杆支护 围岩强度较大、完整、稳定，埋藏浅、围岩应力小 2 锚杆支护 围岩完整、强度大的岩巷 3 锚网喷支护 岩巷和服务时间长的煤巷 4 锚杆钢带（梁）支护 围岩强度较大、较完整，节理、裂隙等结构面不发育 围岩强度较大、较稳定，节理、裂隙等结构面发育一般，围 5 锚网支护 岩应力不大 6 锚网带（梁）支护 围岩强度较低，节理、裂隙等结构面较发育 7 锚网、桁架支护 大断面巷道、硐室和交岔点，复合顶板巷道 8 锚注支护 围岩节理、裂隙等结构面发育，松散破碎，锚杆锚固效果差 9 锚网与锚索联合支护 适用于多种巷道条件 558 2792025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 559 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。软岩巷道、煤 层顶板巷道、破碎围岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的 巷道及大断面巷道等复杂困难巷道，宜采用高预应力、高强度 （杆体屈服强度大于500MPa）螺纹钢树脂锚杆。 必要时，可采用锚杆、锚索联合支护，锚杆与锚索的力学性 能与支护参数应相互匹配。 锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩破碎的巷道 支护。 560 2802025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 【2020年二建】不能有效提高软岩巷道支护强度与效果的措 施是（）。 A.喷射混凝土支护 B.联合支护 C.增设底脚锚杆 D.封底支护 【答案】A 561 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 2）锚杆（索）支护施工 锚杆施工机具主要有：锚杆钻机（包括顶锚杆钻机、帮锚杆 钻机、锚索钻机）及各种规格的风动凿岩机，并配套有系列钻头、 钻杆和专用锚杆安装器等。 562 2812025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 根据工程条件，顶板锚杆孔优先采用顶板锚杆钻机施工，巷 帮锚杆孔优先采用帮锚杆钻机施工，当围岩比较坚硬时，可采用 凿岩机施工。 根据所使用的锚杆种类和锚固方式不同，可采用如风钻、煤 电钻、风动扳手、锚杆钻机及人工等不同的锚杆安装方式。 如果支护中使用钢带（钢筋梯）、金属网等支护材料时，应 在安装锚杆的同时，完成金属网的铺设、连接、固定以及钢带的 安装等工序。 563 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 锚索施工时，钻孔方向的偏斜角不应大于设计值的3°；锚索 长度根据巷道顶板岩层情况确定，使锚索锚固到稳定岩层中，安 装的有效深度应不小于设计的95%，并满足锚固段长度不小于1m， 自由段长度不小于3m；张拉段长度要保证张拉工艺要求长度，一 般不小于150mm，不超过200mm；锚索张拉预紧力不应小于设 计值的90%。 564 2822025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 【2016年】煤矿巷道锚索安装深度设计为6m，则其施工安 装的有效深度应不小于（）m。 A.5.1 B.5.4 C.5.7 D.5.5 【答案】C 565 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 【2023年】背景资料 某矿建施工单位承担了一煤矿主要运输巷道的施工任务，工 程包括650m石门和1200m大巷。 项目部编制了该巷道的施工技术措施。巷道采用钻眼爆破施 工方法，双臂凿岩台车打眼，侧卸式装岩机出渣，矿车、电机车 运输；炮眼深度1.6m，每班完成1个掘进循环，掘进班临时支护 仅打拱部锚杆和喷浆30mm，施工组织采用两掘一支，支护班完 成剩余的锚杆和喷射混凝土作业；过断层采用短掘短支方法通过。 【问题】该巷道掘进合理的炮眼深度应取多少？工作面临时 支护锚杆施工应选用哪种设备？ 566 2832025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 【问题】该巷道掘进合理的炮眼深度应取多少？工作面临时 支护锚杆施工应选用哪种设备？ （1）合理的炮眼深度应该取1.8～3.0m。 （2）工作面临时支护锚杆施工应选用锚杆钻机。 567 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 3.喷射混凝土支护 1）喷射混凝土支护的作用 喷射混凝土支护的作用主要体现在加固与防止围岩风化，以 保持围岩的强度；改善围岩的应力状态，消除因岩面不平引起的 应力集中，避免过大的集中应力造成围岩的破坏，并使巷道周边 围岩由二向受力状态变成三向受力状态，可提高围岩的强度； 568 2842025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 喷射混凝土的粘结强度大，能和围岩紧密地粘结在一起共同 工作，同时喷层较薄，具有一定的柔性，可有效防止围岩的松动 破碎； 喷射混凝土可以单独使用，可在岩石、土层面或结构面上形 成护壁结构。喷射混凝土也可以和普通锚杆、预应力锚杆（锚索） 联合使用，形成以锚杆等为主的支护结构，简称锚喷支护。 联合作用时，喷射混凝土主要是用于避免锚头部位锚杆间岩 土体的松脱和风化，起到加强锚杆等锚固构件的作用。 569 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 2）喷射混凝土施工 （1）喷射工艺 根据混合料的方式不同，混凝土喷射工艺分为干式喷射法、 潮喷法和湿式喷射法等几种。 570 2852025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 用干式喷射工艺时，先将砂、石过筛，按配合比和水泥一同 送入搅拌机内搅拌，然后用矿车将拌合料运送到工作面，经上料 机装入以压缩空气为动力的喷射机，同时加入规定量的速凝剂， 再经输料管吹送到喷头处与水混合后喷敷到岩面上。 571 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 用干式喷射机喷射混凝土时，装入喷射机的是干混合料，在 喷头处加水后喷向岩石。喷射作业时粉尘大，水灰比不易控制， 混合料与水的拌和时间短，混凝土的均质性和强度不易保证，而 且回弹量大，喷层质量低。 572 2862025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 潮喷法是干式喷射工艺的一种改进，将砂、石料预加水，使 其清润成潮湿状，再加水泥拌和均匀，从而降低上料和喷射时的 粉尘，工艺流程同干式喷射。 573 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 钢纤维喷射混凝土是指按比例加入特定品种和规格的钢纤维， 搅拌均匀后作为骨料进行喷射形成复合型混凝土的施工方法。加 入钢纤维后，喷射混凝土的抗压强度、抗折强度、抗弯强度及耐 冲击性能均有较大幅度提高；即使已产生微小裂缝，也会因钢纤 维继续抗拔而使韧性大为提高；回弹率比素喷混凝土低。可代替 新奥法中传统的喷网支护，尤适于松软、破碎地层支护。 574 2872025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 （2）主要性能指标及施工要求 ①喷射混凝土强度等级不应低于C20。喷射混凝土1d龄期的 抗压强度不低于8.0MPa。 ②水灰比适宜控制在0.4～0.45，喷层表面平整、潮润光泽、 黏塑性好、密实。喷头距受喷面的距离以0.8～1.2m为适宜，喷头 与受喷面垂直时，回弹率最低。 575 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 ③喷射混凝土厚度，单独使用时，喷射混凝土厚度一般为 50～150mm；多次喷射时，喷层厚度也可以到250mm；与锚杆 联合使用时，根据工程性质不同，可以采用50～120mm。一般考 虑到防止围岩风化及工程特点，要求喷层厚度不少于80～100mm。 喷射混凝土厚度应达到设计要求，局部不得小于设计厚度的 90%。 576 2882025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 4.注浆及锚注支护 围岩注浆后，一方面将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了 岩体的内聚力、内摩擦角及弹性模量，从而提高了岩体强度，使 无支撑能力的破碎围岩变成为具有一定强度的一部分支护结构； 另一方面，使普通端锚锚杆实现全长锚固，从而提高了锚杆 的锚固力和可靠性。 577 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 锚注支护，是在锚喷支护或金属支架、砌碹支护基础上，进 行壁后注浆的一种联合支护形式，它可增强支护结构的整体性和 承载能力，保证支护结构的稳定性，既具有锚喷支护的柔性与让 压作用，又具有金属支架和砌碹等支护方式的刚性支架的作用。 锚注支护主要应用于不稳定岩层，或者松软破碎岩层中的巷 道支护。 578 2892025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 5.支架支护 支架支护主要包括木支架和金属支架两类，其中金属支架又 包括采用矿用特殊钢材制作而成的梯形和拱形金属支架。 梯形金属支架用18〜24kg/m钢轨、16~20号工字钢或矿用 工字钢制作，由两腿一梁构成。梯形金属支架通常用在回采巷道 中，在断面较大、地压较大的其他巷道里也可使用。 579 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 拱形可缩性金属支架一般用U型钢制作，每架棚子通常由一根 弧形顶梁和两根上端部带曲率的柱腿组成，弧形顶梁的两端插入 或搭接在柱腿的弯曲部分上，组成一个三心拱，梁腿搭接长度为 300〜400mm，并用两个卡箍固定，形成可缩结构。 当巷道地压达到某一限定值后，弧形顶梁即沿着柱腿弯曲部 分产生微小的相对滑移，支架下缩，从而缓和顶板岩石对支架的 压力。在设计巷道断面时，应考虑留出适当的变形量，以满足巷 道的后期使用要求。 580 2902025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 拱形可缩性金属支架适用于地压大、地压不稳定和围岩变形 量大的巷道，支护断面一般不大于12㎡。棚子间距一般为0.7〜 1.1m，棚子之间应用金属拉杆通过螺栓、夹板等互相连接，以加 强支架沿巷道轴线方向的稳定性。 581 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.联合支护 为了适应各种困难的地质条件，特别在软岩工程中，为使支 护方式更为合理，往往同时采用几种支护形式，即联合支护，如 锚（索）喷与U型钢支架、锚喷或砌碹、U型钢支架与砌碹等联合 支护。 582 2912025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 在破碎或在自稳时间较短的地层中，由于锚喷支护较为及时， 在揭开岩石后立即施以先喷后锚支护，然后在顶板受控制的条件 下，再按设计施以锚注、U型钢或大弧板等支护。 也有先施以U型钢支架，然后再立模浇灌混凝土或喷射混凝土， 构成联合支护。 583 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 联合支护应先采取柔性支护，待围岩收敛变形速度小于 1.0mm/d后，再施以刚性支护，避免先用刚性支护而由于变形量 过大而破坏。 584 2922025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 充分利用围岩强度和围岩的自承能力 基本原则 尽量避开构造应力区或应力集中区域 支护工程监测的内容：围岩表面收敛、岩体内部位移、喷层和锚杆受力 生悬吊效果、组合梁效果、补强效果 大断面巷道有一定的减跨作用 锚杆（索）支护的形式及应用 优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆 对常规支护的补强和围岩破碎的巷道支护 锚杆钻机（包括顶锚杆钻机、帮锚杆钻机、锚索钻机） 巷帮锚杆孔优先采用帮锚杆钻机施工 当围岩比较坚硬时采用凿岩机施工 钻孔方向发生偏斜的角度不应大于设计值的3° 锚杆（索）支护施工 有效深度应不小于设计的95% 锚固段长度不小于1m，自由段长度不小于3m 张拉工艺要求长度，一般不小于150mm，不超过200mm； 锚索张拉预紧力不应小于设计值的90%。 585 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 加固与防止围岩风化 喷射混凝土支护的作用 消除因岩面不平引起的应力集中 同时喷层较薄，具有一定的柔性 喷射工艺分为干式喷射法、潮喷法和湿式喷射法 喷射混凝土强度等级≥C20 喷射混凝土1d龄期的抗压强度≥ 8.0MPa 喷射混凝土施工 水灰比适宜控制在0.4〜0.45 喷头距受喷面的距离以0.8〜1.2m为适宜 单独使用时，一般为50〜150mm 多次喷射时，喷层厚度也可以到250mm 586 2932025/2/22 ➢ 6.3.3巷道支护方法及其应用 增强支护结构的整体性和承载能力 注浆及锚注支护 既具有锚喷支护的柔性与让压作用 又具有金属支架和砌碹等支护方式的刚性支架的作用 木支架和金属支架两类 金属支架又包括采用矿用特殊钢材制作而成的梯形和拱形金属支架 支架支护 梁腿搭接长度约为300〜400mm形成可缩结构 支护断面一般不大于12㎡、棚子间距一般为0.7〜1.1m 锚（索）喷与U型钢支架、锚喷或砌碹 U型钢支架与砌碹等联合支护 联合支护 联合支护应先采取柔性支护 待围岩收敛变形速度小于1.0mm/d后，再施以刚性支护 587 End Thanks! 588 2942025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 589 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 590 2952025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 1）通风方式 1.巷道施工通风 2）风量计算 3）通风设备和设施 1）工作面涌水的处理 2.巷道施工防治水 2）巷道综合防治水 3.巷道施工综合防尘 4.巷道施工降温 591 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 1.巷道施工通风 1）通风方式 在巷道施工时，工作面必须进行机械通风，以保证施工时具 有足够的新鲜空气。一般巷道采用局部通风机进行通风，通风方 式可分为压入式、抽出式、混合式三种，其中以混合式通风效果 最佳。 592 2962025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2023年二建】煤矿井下巷道施工可采用的通风方式有（）。 A.压入式 B.抽出式 C.混合式 D.离心式 E.射流式 【答案】ABC 593 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2013年二建】岩巷施工中，效果最佳的通风方式是（）。 A.压入式通风 B.抽出式通风 C.混合式通风 D.压气引射器通风 【答案】C 594 2972025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （1）压入式通风 压入式通风是局部通风机把新鲜空气用风筒压入工作面，污 浊空气沿巷道流出。在通风过程中炮烟逐渐随风流排出。 为了保证通风效果，局部通风机必须安设在有新鲜风流流过 的巷道内，并距掘进巷道口不得小于10m，以免产生循环风流。 为了尽快而有效地排除工作面的炮烟，风筒口距工作面的距离一 般以不大于10m为宜。 595 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 压入式通风方式可采用胶质或塑料等柔性风筒。 优点：有效射程大，冲淡和排出炮烟的作用比较强；工作面 回风不通过通风机，在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式比 较安全；工作面回风沿巷道流出，沿途也就一并把巷道内的粉尘 等有害气体带走。 缺点：长距离巷道掘进排出炮烟需要的风量大，所排出的炮 烟在巷道中随风流而扩散，蔓延范围大，时间又长，工人进入工 作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。 596 2982025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （2）抽出式通风 抽出式通风是局部通风机把工作面的污浊空气用风筒抽出， 新鲜风流沿巷道流入。风筒的排风口必须设在主要巷道风流方向 的下方，距掘进巷道口也不得小于10m，并将污浊空气排至回风 巷道内。 597 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 抽出式通风回风流经过通风机，如果因叶轮与外壳碰撞或其 他原因产生火花，有引起煤尘、瓦斯爆炸的危险，因此在有瓦斯 涌出的工作面不宜采用。抽出式通风的有效吸程很短，只有当风 筒口离工作面很近时才能获得满意的效果。 抽出式通风的优点是：在有效吸程内排尘的效果好，排除炮 烟所需的风量较小，回风流不污染巷道等。抽出式通风只能用刚 性风筒或有刚性骨架的柔性风筒。 598 2992025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （3）混合式通风 混合式通风方式是压入式和抽出式的联合运用。巷道施工时， 单独使用压入式或抽出式通风都有一定的缺点，为了达到快速通 风的目的，可利用一辅助局部风扇做压入式通风，使新鲜风流压 入工作面冲洗工作面的有害气体和粉尘。 为使冲洗后的污风不在巷道中蔓延而经风筒排出，可用另一 台主要局部风扇进行抽出式通风，这样便构成了混合式通风。 599 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 混合式通风压入式风扇的出风口与抽出式风筒的吸风口距离 应不小于15m，以防止造成循环风流。 吸出风筒口到工作面的距离要等于炮烟抛掷长度，压入新鲜 空气的风筒口到工作面的距离要小于或等于压入风流的有效作用 长度，才能取得预期的通风效果。 600 3002025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 《煤矿安全规程》（2022年版）规定： 掘进巷道必须采用矿井全风压通风或者局部通风机通风。 煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进采用局部通风机通 风时，应当采用压入式，不得采用抽出式（压气、水力引射器不 受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。瓦斯喷出区域 和突出煤层采用局部通风机通风时，必须采用压入式。 601 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2020年二建】关于巷道施工通风的说法，错误的是（）。 A.抽出式局部扇风机必须安设在新鲜风流的巷道内 B.工作面必须进行机械通风 C.巷道局部通风方式有压入式、抽出式和混合式 D.混合式通风是压入式和抽出式的联合运用 【答案】A 602 3012025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2020年】背景资料： 某施工单位承揽一低瓦斯矿井二期工 程，在已形成建井时期全风压机械通风系 统的情况下，施工单位根据二期工程各岩 石巷道设计的断面大小、巷道长度、支护 方式等条件，考虑岩巷掘进期间通风条件 限制等不利因素，分别采用了三种局部通 风方式，其局部通风机和风筒的布置如图 1所示，这些方式较好地解决了岩巷掘进 时的通风问题，按计划完成了合同约定的 任务。 603 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【问题】 1.图1中（a）、（b）、（c）分别为何种通风方式？ 2.按照相关规定，分别给出图1中L 、L 、L 、L 的最小值。 a b c d 3.若岩巷掘进期间有瓦斯涌出，选用图1（a）、（b）、（c） 中哪种通风方式比较合理？ 604 3022025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 1.图1中（a）、（b）、（c）分别为何种通风方式？ （a）为压入式通风；（b）为抽出式通风；（c）为混合式通 风。 2.按照相关规定，分别给出图1中L 、L 、L 、L 的最小值。 a b c d 图中La、Lb、Lc、Ld的最小值分别是10m、10m、10m、 15m。 3.若岩巷掘进期间有瓦斯涌出，选用图1（a）、（b）、（c） 中哪种通风方式比较合理？ 若岩巷掘进期间有瓦斯涌出，应选择（a）（或压入式）通风 方式比较合理。 605 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 2）风量计算 巷道掘进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）应按绝对瓦斯涌出量计算，将工作面涌出的瓦斯充分稀 释，并应使工作面及其回风流中瓦斯浓度符合现行有关规定 （1%）； 606 3032025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （2）应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）炮掘工作面按一次爆破炸药量计算所需风量； （4）使用防爆柴油动力装置机车的掘进工作面，还应按同时 运行的最多车辆数增加配风量，配风量不应少于4m³/ （min·kW）； （5）风速应符合《煤矿安全规程》（2022年版）的有关规 定。 607 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 3）通风设备和设施 常用的通风设备、设施有局部通风机、风筒、风门、风墙等。 608 3042025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （1）局部通风机 局部通风机是掘进通风的主要设备，要求其体积小，效率高， 噪声低，风量、风压可调，坚固，防爆。 目前常用的主要是大功率对旋式局部通风机，根据实际风量 需要，可单机使用也可双机同时使用。 609 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 （2）风筒 风筒分刚性和柔性两大类。 常用的刚性风筒有铁风筒、玻璃钢风筒等，其坚 固耐用，适用于各种通风方式，但笨重，接头多，体积 大，储存、搬运、安装都不方便； 常用的柔性风筒为胶布风筒、软塑料风筒等。柔 性风筒在巷道施工中广泛使用，具有轻便、易安装、阻 燃、安全性能可靠等优点，但易于划破，只能用于压入 式通风。 近年来，又研制出一种带有刚性骨架的可缩性风 筒，即在柔性风筒内每隔一定距离，加上了圆形钢丝圈 或螺旋形钢丝圈，既可用于抽出式通风，又具有可收缩 的特点。 610 3052025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 2.巷道施工防治水 巷道施工防治水主要包括两个方面：一是对工作面的涌水进 行处理；二是预防可能出现的水害，需要制定综合防治措施。 1）工作面涌水的处理 巷道掘进工作面的涌水或者施工产生的工作面积水，如果采 用上坡掘进，可以通过巷道内的水沟进行自然排水，平时要注意 及时进行水沟的清淤工作，保证水流畅通。 如果采用下坡掘进，需要开挖反坡水沟，坡度控制在3‰～ 5‰，且每隔一定距离开挖水窝，安装水泵进行辅助排水。 611 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 2）巷道综合防治水 巷道掘进综合防治水技术应当坚持预测预报、有疑必探、先 探后掘、先治后采的原则，根据不同水文地质条件，采取探、防、 堵、疏、排、截、监等综合防治措施。 612 3062025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 3.巷道施工综合防尘 粉尘中含有游离SiO₂达30%～70%，其中大量的颗粒粒径小 于5μm。这些粉尘极易在空气中浮游，被人吸入体内，时间久了 就易患矽肺病。综合防尘主要包括：湿式钻眼、湿式喷浆、装岩 喷雾和洒水、加强通风排尘、加强个人防护等。 613 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 对于岩巷综合机械化作业线施工采用综合防尘，包括采用除 尘风机除尘、采用“二高二隔一监控”的综合防尘技术、煤（半 煤）巷掘进使用高压水射流除尘装置、实行浅孔动压注水等。 二高二隔一监控：高压喷雾降尘、高分子材料抑尘、在掘进 机后设置隔尘水幕、主要接尘人员佩戴隔离式呼吸器、工作面实 现防尘监控系统 614 3072025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2020年二建】巷道施工综合防尘措施，正确的有（）。 A.采用湿式凿岩 B.采用湿式喷浆 C.加强通风排尘 D.安排轮岗作业 E.加强个人防护 【答案】ABCE 615 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2016年二建】在井下巷道钻眼爆破法施工中，常用的防尘 方法有（）。 A.静电除尘 B.洒水除尘 C.加强通风 D.喷雾降尘 E.湿式钻眼 【答案】BCDE 616 3082025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 4.巷道施工降温 我国《煤矿安全规程》规定：当采掘工作面的空气温度超过 30℃、机电硐室的空气温度超过34℃时，必须采取降温措施。 备注：第六百五十五条 当采掘工作面空气温度超过26℃、机电设备硐室超过30℃时， 必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。 当采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室超过34℃ 时，必须停止作业。 地点 采掘 机电硐室 处理 26℃ 30℃ 缩短时间、给待遇 温度 30℃ 34℃ 停止作业、降温 617 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 巷道施工降温方法可采用无空气冷却装置 降温、人工制冷降温和利用隔热技术进行降温。 无空气冷却装置降温方法包括选择合理的 开拓方式和开采方法、改善通风方式和加强通 风，减少各种热源的放热量等措施。 针对井巷工程施工，比较常用的是通风降 温，通过改善通风系统，更换大功率局部通风 机或采取双路风筒供风，增加掘进头供风量， 个别高温地点可安装辅助风机进行局部散热。 此外，还可以采用喷雾洒水降温以及加强 个体防护降温。 618 3092025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 【2017年二建】巷道施工降温措施可采用（）。 A.通风降温 B.喷雾洒水降温 C.除尘降温 D.制冷降温 E.个体防护 【答案】ABDE 619 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 距掘进巷道口≥ 10m 压入式通风 风筒出风口距工作面的距离≤10m 柔性风筒 距掘进巷道口≥10m 通风方式 抽出式通风 有瓦斯涌出的工作面不宜采用 出风口与抽出式局部通风机的吸风口距离≥ 15m 混合式通风 煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的应当采用压入式 绝对瓦斯涌出量、同时工作的最多人数 风量计算 一次爆破炸药量、防爆柴油动力装置机车 风速 风机、风筒、风门、风墙 通风设备和设施 风筒分刚性和柔性两大类 620 3102025/2/22 ➢ 6.3.4巷道施工辅助作业 开挖反坡水沟，坡度控制在3‰〜5‰ 防治水 原则：预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采 综合防治措施：探、防、堵、疏、排、截、监 综合防尘 主要包括：湿式钻眼、湿式喷浆、装岩喷雾和洒水、加强通风排尘、加强个人防护等 二高二隔一监控 缩短时间：工作面＞26℃、机电设备硐室＞ 30℃ 停止作业：工作面＞ 30℃、机电设备硐室＞ 34℃ 降温 无空气冷却装置降温：通风降温、喷雾洒水降温、个体防护降温 “四六”制工作、轮岗作业或双岗作业 人工制冷降温 621 End Thanks! 622 3112025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 623 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 624 3122025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 1.硐口施工 1）钻眼爆破作业 2）装岩与排矸 2.硐身施工 3）支护作业 4）通风与防尘 625 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 平硐是直接与地面相通的水平巷道，缓坡斜井是与地面相通 的倾斜巷道，但其倾斜角度一般小于5.5°。 平硐及缓坡斜井的施工方法与巷道基本类似，但由于平硐和 斜井断面一般较大，其施工设备配套具有一定的特点，同时平硐 和斜井硐口段岩层条件较差，其施工方法也具有特殊性。 626 3132025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 1.硐口施工 平硐硐口采用明硐结构，其施工方法与斜井明硐施工方法相 一致。 （1）平硐进入硐口时，硐口掘进断面拱顶上部稳定岩土的厚 度，要根据平硐的宽度以及岩土的稳定程度确定。进洞时，平硐 掘进断面顶面与堆积层或耕作层底面间的厚度不应小于3m。 627 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 （2）平硐施工进硐之前应做好超前支护，特别在土层和风化 松软岩层条件下尤为重要。目前主要采用管棚法施工。 管棚施工有大管棚和小管棚之分，大管棚一般采用直径75〜 108mm的钢管制作，长度视岩土稳定程度确定，通常为15〜 18m；小管棚一般采用直径40〜45mm的钢管制作，长度一般为 2.5〜4.5m，间距为200〜400mm，两排交叉1〜1.5m，钢管上 加工有注浆小孔。 628 3142025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 629 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 （3）在平硐硐口外面边坡及仰坡必须按规定加固，拱顶上部 地表要砌筑挡土墙，墙外要作防洪水沟，将上部水通过两侧水沟 流到场地外。 （4）平硐或斜井的地面出口，为了安全和美观，一般都设置 硐门。硐门的形式应根据现场地貌情况和工程要求确定，一般可 采用端墙式、翼墙式、环框式或柱式硐门 630 3152025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 2.硐身施工 平硐或缓坡斜井硐身段的施工方法与一般井下巷道施工方法 类似，目前多采用钻眼爆破法施工，但是当掘进断面较大，掘进 宽度大于5m时，多采用大型机械化施工设备组织快速施工。 631 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 1）钻眼爆破作业 平硐或缓坡斜井钻眼工作多采用独立回转凿岩机人工钻眼， 工作面配备凿岩台架，或者采用凿岩台车进行机械钻眼。 人工钻眼时可利用凿岩台架将工作面分成上下两层，以利于 工作面上下分两个区间布置多台凿岩机同时作业，并实行定人、 定钻、定位、定数量的打眼责任制，使有限的空间得到充分利用， 提高打眼效率。爆破采用反向装药结构，装药前必须吹净炮孔内 泥渣，药卷要送至孔底，采用大并联连线方式，一次起爆。 632 3162025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 2）装岩与排矸 对于大断面平硐或缓坡斜井施工工作面的装岩多选用铲斗式 装载机（地下铲运机），斗容2〜3m³，且配合采用自卸式矿用卡 车排矸。施工中，为提高装岩和排矸的速度，往往每隔100m设一 调车躲避硐，以便于汽车进入工作面前调车。工作面矸石装入自 卸式矿用卡车后运出平硐到指定地点卸载。 633 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 3）支护作业 （1）锚杆施工采用锚杆机进行钻安，拱部锚 杆也可利用凿岩台架进行钻安。施工时，先施工顶 板中央锚杆孔，两帮锚杆滞后拱部锚杆1〜2排施工， 施工顺序自上而下，由后向前逐排进行。 （2）对于喷射混凝土施工在工作面和工作面 后50m处各设一台喷射机，前面一台用于工作面初 喷混凝土，即临时支护封闭围岩。混凝土混合料由 设在地面的混凝土搅拌站制作后用输送车运送至工 作面。工作面后50m处的喷射机用于复喷混凝土， 复喷混凝土与工作面打眼可以平行作业。 634 3172025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 （3）对于围岩条件较差的平硐或缓坡斜井，支护采用现浇混 凝土衬砌，衬砌作业一般在工作面后50m进行，这时不需要进行 二次喷混凝土作业，直接利用模板台车进行混凝土现浇作业，混 凝土用混凝土搅拌车从硐外运送至作业面。 635 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 4）通风与防尘 平硐或缓坡斜井施工的通风可选用对旋式风机和直径 1000mm左右的阻燃性胶质风筒向工作面进行压入式供风。当通 风距离达到1000m以上时，需要再增加一趟风筒向工作面供风， 以满足排除炮烟、汽车尾气、工作面施工人员和各种机械的用风 要求。平硐或缓坡斜井施工工作面防尘可采用湿式凿岩、装岩喷 雾洒水、喷混凝土降尘、加强通风除尘、加强个人防护等综合防 尘措施。 636 3182025/2/22 ➢ 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 平硐掘进断面顶面厚度不应小于3m 管棚施工有大管棚和小管棚 硐口施工 拱顶上部地表要砌筑挡土墙，墙外要作防洪水沟 硐门：端墙式、翼墙式、环框式或柱式 定人、定钻、定位、定数量的打眼责任制 钻眼爆破作业 装药前必须吹净炮孔内泥渣 装岩与排矸：每隔100m设一调车躲避硐 先施工顶板中央锚杆孔，两帮滞后1〜2排施工 硐身施工 支护作业 施工顺序自上而下，由后向前逐排进行 工作面和工作面后50m处各设一台喷射机 围岩条件较差的平硐或缓坡斜井衬砌作业在工作面后50m 对旋式风机和直径1000mm左右的阻燃性胶质风筒 通风与防尘 1000m以上增加一趟风筒向工作面供风 综合防尘措施：湿式凿岩、装岩喷雾洒水、喷混凝土降尘、 加强通风除尘、加强个人防护 637 End Thanks! 638 3192025/2/22 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 639 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 640 3202025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 1）斜井表土明挖段施工 2）斜井表土暗挖段施工 1.斜井井筒施工方法 3）斜井基岩段施工 4）斜井施工排水 5）斜井施工通风 1）钻眼爆破工作 2）装岩与提升工作 2. 倾斜巷道上山施工方法 3）支护工作 4）通风工作 1）钻眼爆破工作 3.倾斜巷道下山施工方法 2）掘进施工作业线 3）排水工作 4.斜井及倾斜巷道施工安全工作 641 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 1.斜井井筒施工方法 斜井井筒的倾角从几度到几十度不等，所以其施工方法、施 工工艺和施工设备介于立井和平巷之间。 642 3212025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 1）斜井表土明挖段施工 斜井表土明挖段施工，一般采用明槽开挖方法亦即明洞施工 法，根据不同地形、地质条件及其结构类型，明洞施工应注意以 下几点： （1）施工边坡能暂时稳定时，可采取先墙后拱法。 （2）施工边坡稳定性差，但拱脚承载力较好能保证拱圈稳定 时，可采用先拱后墙法。 643 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （3）当地质条件极其复杂时，应根据现场情况制定更可靠的 施工方法。 （4）采用明槽开挖或明洞施工法的地段，其土石方开挖应确 保安全与稳定。 （5）斜井明洞边墙基础必须设置在稳固的地基上。明洞基础 开挖至设计高程后，如其承载力不符合设计要求，可采取夯填一 定厚度的碎石或加深、扩大基础等措施；或采取其他补救措施， 如硅化加压注水泥浆等。 644 3222025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （6）斜井明洞衬砌施工顺序一般是：处理不良地段地基→放 线找平→铺底→放线→绑扎钢筋立模加固模板→浇筑混凝土→等 强→拆模→养护。 衬砌模板可采用组装模板、整体模板、液压整体移动模板。 混凝土连续浇筑，应积极推广泵送混凝土施工。混凝土浇筑 强度达到设计强度70%以上时可进行回填。 645 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 2）斜井表土暗挖段施工 斜井表土暗挖段，其施工方法主要取决于井筒倾角和表土层 的稳定情况等因素。当表土层稳定时，可采用普通法施工。 一般有两种施工法，一是当土层为干的多孔性表土时，可以 用风镐挖掘，工作面可布置4~6台风镐同时作业； 二是当土层为黏土或砂质黏土组成的粘结性土层时，由于它 含有水分而状如硬泥，其韧性极大，可用爆破法施工，孔深可控 制在2.0m以内。 646 3232025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 当表土层不稳定时，宜采用导硐法、管棚法、金属棚背板法、 锚喷网法作临时支护施工。 647 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 648 3242025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 当表土层含水较大时，宜采用降低水位法、冻结法、帷幕、 超前注浆、局部硬化等特殊方法施工。 649 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 【2024年】某斜井工程中，穿越破碎断层带，渗水量为 8m³/h，通过该岩层采用哪种合适的方法（）。 A.帷幕 B.锚杆支护 C.喷射混凝土支护 D.钢拱架支护 【答案】A 650 3252025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 斜井从明槽进入暗挖段的1~3m部位，宜与明槽部分的永久 支护同时施工。 斜井表土暗挖段的支护一般采用现浇混凝土衬砌支护，稳定 性表土中无水时，也可采用锚喷网支护。 651 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 3）斜井基岩段施工 斜井基岩段施工目前主要采用钻眼爆破法和掘进机法进行施 工。 652 3262025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （1）斜井基岩段掘进方法 在松软岩层中掘进斜井，目前一般采取机械挖掘的方法。由 于受工作空间的限制，通常采用小型短臂无尾挖掘机。 在岩层中可采用钻爆法掘进，钻爆法掘进要注意底部的打眼 角度，斜井底部炮眼倾斜角度应适当大于斜井的倾角，以防底板 欠挖。在岩层中也可采用掘进机掘进，采用综掘机掘进必须保证 连续运输，才能体现它的优越性。 653 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 【2022年】斜井基岩段掘进应当注意（）。 A.不得采用风镐破岩 B.底部炮眼倾角应适当大于斜井倾角 C.掏槽眼与周边眼应同时起爆 D.不可选用装载机出渣 【答案】B 654 3272025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （2）斜井施工排矸和运输 斜井施工装矸除特殊情况采用人工装矸外，基本都实现了机 械装矸。常用的装岩机械有耙斗装岩机、挖掘机、装载机等。 655 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 缓坡斜井的运矸方式可采用防爆无轨胶轮车运矸、胶带机运 矸（煤）、梭车运矸等。 当斜井坡度大于等于8°时，应采用轨道运输，运矸方式可采 用矿车运矸、箕斗运矸、胶带机运矸，少数采用梭车运矸。矿车 或箕斗运矸一般配备双轨双套提升。 656 3282025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 矿车或箕斗运矸一般配备双轨双套提升，运矸矿车或箕斗应 采用底卸式或侧卸式自动卸矸矿车或箕斗，以提高运矸工效。 斜井施工提升应设置防跑车安全装置，同时还必须安设能够 将运行中断绳、脱钩的车辆阻止的防跑车防护装置，以保证提升 运输工作安全。。 657 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 658 3292025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 659 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 660 3302025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （3）斜井施工永久支护 斜井施工永久支护，现在广泛采用锚喷支护方式。 锚杆支护工作面采用专用锚杆钻机进行施工。 地面设置混凝土搅拌站，选用湿式混凝土喷射机及其配套的 供料装置，并进行远距离输送混凝土，在工作面进行喷射混凝土 作业。 661 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 4）斜井施工排水 斜井的排水方式应视涌水量大小和斜井的长度而定，一般采 取三级排水。 662 3312025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （1）工作面排水（一级排水） 目前常用的排水设备有三种类型：风动涡轮潜水泵（俗称风 泵）、气动隔膜泵、BQS矿用隔爆型潜水排沙泵（俗称电潜泵）。 663 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （2）二级排水站 二级排水站设施设在工作面后面适当的位置，位置的确定原 则：距工作面施工设备至少5m；要考虑一级排水设备扬程的允许， 并有10%的富余量。要设临时水泵房、临时水仓，临时水仓的容 量应视斜井总涌水量而定。排水设备至少配备两台，一台工作， 一台备用。每台水泵的流量宜为总涌水量的2~3倍，其扬程应大 于到第三级排水或到地面的高程，且有10%以上的富余量。 二级排水站随工作面进展的需要进行前移。 664 3322025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 （3）三级排水站 三级排水站的移动次数不宜过多，二级排水站排上来的水通 过三级排水站排到地面。 三级排水站的临时水仓容量要大于二级排水站临时水仓的容 量。如果有两条斜井共用一个排水站，其临时水仓容量应考虑两 条斜井的总涌水量。 排水泵的能力仍按二级排水站配备原则配备。 665 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 5）斜井施工通风 当一条单独的斜井独头施工时，通常采用压入式通风，即将 局部通风机设置在地面井口附近，新鲜风通过风筒压入到掘进工 作面，乏风由斜井自身回风排出地面。风机的型号依据风量的需 求选择。 666 3332025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 双斜井同时施工，前期两斜井各自独立通风，和单斜井相同。 当井筒施工到一定深度，为了解决长距离通风问题，可在两 斜井之间施工联络巷，调整通风系统，一个井筒进风，一个井筒 回风，局扇可下移联络巷上部进风井，同时在回风井上口密闭安 装临时通风机回风。 667 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 【2016年二建】煤矿同一翼轨道运输大巷和胶带运输大巷长 距离掘进时，优先采用的通风方案是（）。 A.大功率风机抽出式通风 B.大功率风机压入式通风 C.双巷掘进混合式通风 D.双巷掘进压入式通风 【答案】D 668 3342025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 【2019年】两斜井相距40m，间隔80m左右设有联络巷。 【问题】主、副斜井同时施工，如何解决长距离通风工作面 风量不足的问题？通风机应如何布置？ 主、副斜井同时施工时，解决长距离通风工作面风量不足的 方法是：利用主、副斜井间的联络巷，调整通风系统，一个井筒 进风，另一个井筒回风。 通风机的布置为：局部通风机下移到进风井联络巷的上风口， 同时在回风井井口密闭并安装临时扇风机回风。 669 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 2.倾斜巷道上山施工方法 1）钻眼爆破工作 倾斜巷道采用上山施工时，钻眼爆破工作中应注意两个问题： 一是严格按照上山底板设计的倾角施工； 二是要避免爆破时抛掷出来的岩石崩倒支架。 670 3352025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 2）装岩与提升工作 倾斜巷道上山掘进时，装岩工作应尽量使用机械设备装岩， 装岩设备必须设置防滑措施。 目前较多的提升方式是采用提升绞车加回头轮牵引矿车进行， 倾角较小时也可采用输送机进行运输。在倾角较大时，要有挡矸 设置，防止矸石滚落伤人。 671 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 3）支护工作 倾斜巷道上山掘进时，由于顶板岩石有倾斜向下滑落的趋势， 因此安设支架时，必须使棚腿与顶底板垂线间呈一夹角（迎山 角），当倾角大于45°时，需设置底梁，使支架成为一个封闭框式 结构。目前上山支护中，应积极使用锚喷支护结构。 4）通风工作 煤矿倾斜巷道上山掘进，由于瓦斯密度较小，容易积聚在工 作面附近，因此必须加强通风工作和瓦斯检查。 672 3362025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 3.倾斜巷道下山施工方法 1）钻眼爆破工作 倾斜巷道下山施工时，钻眼爆破工作中应特别注意下山底坡 度，使其符合设计要求。 673 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 2）掘进施工作业线 倾斜巷道下山掘进常规的机械化作业方式为工作面“多台气 腿式凿岩机钻眼→耙矸机装岩→皮带机及矸石仓转载或绞车牵引 矿车运矸”的配套方案，采用大功率耙矸机和斗容较大的扒斗可 以加快扒渣和装岩速度。 3）排水工作 倾斜巷道下山施工时，由于巷道内顶板淋水、底板出水及施 工用水等形成的积水全部流到工作面，所以排水工作是施工中的 关键。 674 3372025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 【2021年二建】倾斜巷道下山施工相对上山施工的不利环节 是（）。 A.钻眼爆破 B.斜巷运输 C.永久支护 D.工作面排水 【答案】D 675 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 5.斜井及倾斜巷道施工安全工作 斜井及倾斜巷道施工，无论是采用上山还是下山法施工，都 必须防止跑车事故的发生，施工中必须设置各种防跑车装置并定 期检查和更换钢丝绳。 提高轨道铺设质量，加强轨道的维护，坚持“矿车掉道就是 事故”的安全理念，杜绝掉道事故的发生。 676 3382025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 677 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 开开凿或延深斜井、下山时，必须在斜井、下山的上口设置 防止跑车装置，其设置要求应符合《煤矿安全规程》（2022年版） 的相关规定。 678 3392025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 加《煤矿安全规程》：斜井（巷）施工期间兼作行人道时， 必须每隔40m设置躲避硐并设红灯。设有躲避硐的一侧必须有畅 通的人行道。上下人员必须走人行道。人行道必须设红灯和语音 提示装置。 679 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 680 3402025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 倾斜巷道施工中使用串车进行提升时，《煤矿安全规程》 2022年版第387条规定： 1.在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的 跑车防护装置。 2.在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻 车器。 3.在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车 器。 681 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 倾斜巷道施工中使用串车进行提升时，《煤矿安全规程》 2022年版第387条规定： 1.在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的 跑车防护装置。 2.在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻 车器。 3.在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车 器。 682 3412025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 4.在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑 入斜巷的阻车器。 5.在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连 挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。 上述挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开。 兼作行驶人车的倾斜井巷，在提升人员时，倾斜井巷中的挡 车装置和跑车防护装置必须是常开状态并闭锁。 683 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 4.在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑 入斜巷的阻车器。 5.在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连 挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。 上述挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开。 兼作行驶人车的倾斜井巷，在提升人员时，倾斜井巷中的挡 车装置和跑车防护装置必须是常开状态并闭锁。 684 3422025/2/22 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 边坡能暂时稳定先墙后拱法 斜井表土明挖段施工 边坡稳定性差先拱后墙法 混凝土浇筑强度70%回填 当表土层不稳定时：采用导硐法、管棚法、金属 棚背板法、锚喷网法作临时支护施工 斜井表土暗挖段施工 当表土层含水较大时：宜采用降低水位法、冻结 法、帷幕、超前注浆、局部硬化等特殊方法施工。 入暗挖段1〜3m部位永久支护同时施工 常用的装岩机械：耙斗装岩机、挖掘机、装载机 斜井基岩段施工 当斜井坡度大于等于8°时，应采用轨道运输 工作面排水（一级排水） 斜井施工排水 二级排水站：距工作面施工设备至少5m，有10%的富余量 三级排水站：移动次数不宜过多 一条单独的斜井独头施工时，通常采用压入式通风 斜井施工通风 两条斜井：前期独立通风；后期一个进风、一个回风 685 ➢ 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 倾斜巷道上山掘进时装岩设备必须设置防滑措施 倾斜巷道上山施工方法 当倾角大于45°时，需设置底梁 煤矿倾斜巷道上山掘进加强通风 倾斜巷道下山施工方法：排水工作是施工中的关键 斜井及倾斜巷道施工安全工作：必须设置各种防跑车装置 686 3432025/2/22 End Thanks! 687 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 688 3442025/2/22 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 689 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 1）全断面施工法 1.硐室的施工方法 2）分层施工法 3）导硐施工法 2.交岔点的施工方法 1）马头门的施工 3.特殊硐室施工方法 2）装载硐室施工 3）煤仓施工 690 3452025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 1.硐室的施工方法 根据硐室断面大小及其围岩的稳定程度，硐室施工方法主要 分为三类：即全断面施工法、分层施工法和导硐施工法。 691 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 692 3462025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 693 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 1）全断面施工法 在常规设备条件下，全断面一次掘进硐室的高度，一般不得 超过4～5m。这种施工方法一般适用于稳定及整体性好的岩层； 如果采用光爆锚喷技术，适用范围可适当扩大。 优点：一次成巷，工序简单，劳动效率高，施工速度快； 缺点：顶板围岩暴露面积较大，维护较难，上部炮眼装药及 爆破后处理浮石较困难。 694 3472025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 2）分层施工法 （1）当用全断面一次掘进围岩维护困难时，或者由于硐室的 高度较大而不便于施工，可将整个硐室分为几个分层，施工时形 成台阶状，上分层工作面超前施工的，称为正台阶工作面施工法； 下分层工作面超前施工的，称为倒台阶工作面施工法。 695 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （2）正台阶工作面（下行分层）施工法按照硐室的高度，整 个断面可分为2个以上分层，每分层的高度以1.8～3.0m为宜。上 分层的超前距离一般为2～3m。如果硐室是采用砌碹支护，在上 分层掘进时应先用锚喷支护维护；砌碹工作可落后于下分层掘进 1.5～3.0m，下分层也随掘随砌墙，使墙紧跟迎头。 696 3482025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 采用这种施工方法应注意的问题是：要合理确定上下分层的 错距，距离太大，上分层出矸困难；距离太小，上分层钻眼困难， 故上下分层工作面的距离以便于气腿式凿岩机正常工作为宜。 （3）倒台阶工作面（上行分层）施工法下分层工作面超前边 掘边砌墙，上分层工作面可以用挑顶的矸石堆作施工（作业）平 台砌顶部碹。 697 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2017年二建】采用正台阶工作面施工法的上分层超前距离 过大时，易出现的施工问题是（）。 A.上分层钻眼困难 B.工作面支护困难 C.上分层出矸困难 D.工作面爆破困难 【答案】C 698 3492025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3）导硐施工法 对地质条件复杂或者断面特大的硐室，为了易于控制顶板和 尽早砌筑墙壁，或为解决出矸、通风等问题，可先掘进1～2个小 断面巷道（导硐），然后再刷帮、挑顶或卧底，将硐室扩大到设 计断面。 699 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2022年二建】井下硐室围岩稳定且整体性较好，宜采用的 施工方法是（）。 A.全断面施工法 B.分层施工法 C.导硐施工法 D分段施工法 E.至断面掘进机施工法 【答案】AB 700 3502025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2022年】 某施工单位承建一井下半圆拱形硐室，硐室墙高3m、宽6m。 事件1：为加快掘进进度，施工单位拟采用全断面一次爆破作 业方式，并编制了施工作业规程。 【问题】 1.事件1中，硐室掘进采用全断面一次爆破作业为何不妥？ 2.事件1中，若采用正台阶工作面施工方法，分层高度和超前 距离宜取多少？ 701 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【问题】 1.事件1中，硐室掘进采用全断面一次爆破作业为何不妥？ 在常规设备条件下，全断面一次爆破掘进作业适用于稳定及 整体性好的岩层，硐室的高度一般不得超过4～5m。而该硐室所 处的岩层为中等稳定岩层，且硐室的净高已达6m。 2.事件1中，若采用正台阶工作面施工方法，分层高度和超前 距离宜取多少？ 正台阶工作面施工方法按硐室高度，整个断面可分为2个以上 分层，每分层高度以1.8～3.0m为宜，上分层的超前距离一般为 2～3m。 702 3512025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 2.交岔点施工方法 在条件允许时，交岔点施工应尽量做到一次成巷。根据交岔 点的特征及施工条件，交岔点可以采用各种不同的施工方案： 703 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （1）若围岩坚硬稳定，可采用一次成巷的施工方法，随掘随 砌，或掘进后一次砌筑。 当采用锚喷支护时，从主巷道开始向分巷道施工，全断面依 次掘进，锚杆按设计要求一次锚完，并喷以适当厚度的混凝土及 时封闭围岩，最后砌筑柱墩，并复喷混凝土至设计厚度。 若岩石易风化，可先喷混凝土后打锚杆，最后安设柱墩和两 帮锚杆并复喷混凝土至设计厚度。 704 3522025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 当采用砌碹支护时，从主巷道开始向分巷道施工，全断面依 次掘进，支护应先砌筑主巷道和柱墩，然后分巷道，最后砌筑跨 度最大的碹拱部分与柱墩以上的迎脸部分。 705 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （2）若围岩中等稳定，交岔点的变断面部分起始段仍可采用 一次成巷施工。在断面较大处，则可用小断面向两分巷掘进并将 边墙筑起，同时把柱墩掘砌好，然后分段挑顶砌碹，交岔点跨度 最大部分的碹体宜在最后砌成。 706 3532025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （3）在松软岩层中掘进交岔点，地应力较大，可采用分部施 工法。在松软岩层中，交岔点采用刚性支护容易失败，应采用可 缩性U型钢支护或锚喷网支护，以及锚喷网与其他支护的联合支护 结构。这样可以采用自上而下分层施工法，或者小断面掘进然后 扩大断面的导硐施工法等。如果在施工中顶板比较破碎，放炮后 易冒顶时，应采用超前锚杆支护维护顶板或管棚超前支护法等。 707 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2019年二建】关于硐室施工方法的说法，错误的是（）。 A.硐室施工方法分为全断面施工法、分层施工法和导硐施工法 B.交叉点反向施工时应采用下行分层施工法 C.硐室高度较大不便施工时，应将整个硐室形成台阶状分层施工 D.岩层稳定性好、高度不超过5m时，可采用全断面施工法 【答案】B 708 3542025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2024年】为确保煤巷道施工安全，防止冒顶，可以采取哪些安全 措施？ 超前锚杆支护维护顶板或管棚超前支护法、超前预注浆、超前小导 管、加长锚杆、钢拱架支护、短掘进、弱爆破、强支护、勤量测等。 709 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2019年】施工到260m时，工作面放炮后出现片帮冒顶并伴有涌 水，揭露了破碎带。 【问题】针对事件2，可采取哪些临时支护方法来预防工作面出现 冒落事故？ 针对事件2，为预防工作面出现冒落事故可采取的临时支护方法有： 超前(注浆)管棚、超前锚杆、超前支架、注浆加固。 710 3552025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2018年】巷道穿越背景中严重破碎岩层陷落柱应采取哪些施工措 施？ 巷道穿越背景中严重破碎岩层陷落柱应采取的以下的施工措施： （1）注浆加固措施； （2）超前注浆锚杆支护措施； （3）超前注浆管棚支护措施。 711 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2016年】为安全通过该巷道断层破碎带，可采取哪些有效措施？ 可采取的有效措施有： （1）超前支护（如在工作面迎头拱部施工超前锚杆、前探梁、管 棚注浆加固）； （2）加强支护（如增加锚杆长度和采用锚索、网片）； （3）减小掘进炮眼深度，短掘短支； （4）采取多打眼、少装药的爆破措施。 712 3562025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3.特殊硐室施工方法 1）马头门的施工 三种施工方法：井筒同时施工法、与井筒交叉施工法和与井 筒顺序施工法。 当井筒掘至马头门顶板3～5m处，停止井筒掘进，将上段井 壁砌好，然后组织井筒与马头门的施工。 同时施工 713 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3.特殊硐室施工方法 1）马头门的施工 三种施工方法：井筒同时施工法、与井筒交叉施工法和与井 筒顺序施工法。 当井筒掘至马头门顶板3～5m处，停止井筒掘进，将上段井 壁砌好，然后组织井筒与马头门的施工。 同时施工 714 3572025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3.特殊硐室施工方法 1）马头门的施工 三种施工方法：井筒同时施工法、与井筒交叉施工法和与井 筒顺序施工法。 当井筒掘至马头门顶板3～5m处，停止井筒掘进，将上段井 壁砌好，然后组织井筒与马头门的施工。 715 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 采用与井筒同时施工法：可以充分利用凿井设备，施工较方 便，效率高，速度快，成本低，井筒与马头门一体，井壁质量易 于保证。适用于马头门长度较短（小于5m），围岩坚硬稳定的情 况。 716 3582025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 采用与井筒交叉施工法：能较大部分地利用凿井设备，井壁 质量较好，但施工工序转换较多，劳动组织相对复杂。适用于马 头门断面较大，净高较高，长度较长，围岩中等稳定的情况。 同时施工 717 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 采用与井筒顺序施工法：马头门施工工艺单一，占用井筒工 期短，围岩易于维护，与井筒分别浇筑永久支护，接口处质量不 宜保证，不能有效利用凿井设备，适用于任何断面和长度的马头 门，以及各种围岩条件。 同时施工 718 3592025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 2）装载硐室施工 装载硐室一般分为巷道（斜井）皮带装载硐室和立井箕斗装 载硐室，是将井下煤炭或矿石转运至地面的重要转载硐室。 719 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 2）装载硐室施工 装载硐室一般分为巷道（斜井）皮带装载硐室和立井箕斗装 载硐室，是将井下煤炭或矿石转运至地面的重要转载硐室。 720 3602025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （1）巷道（斜井）皮带装载硐室的施工 与普通硐室施工基本相同，一般采用分层或导硐法施工，只 是由于其顶部连接煤仓，施工时顶部先用大型钢梁作临时支护顶 板，在煤仓卸载中心位置提前安装好给煤机仓口架，待煤仓向下 刷大到硐室顶部时，将装载硐室顶板与煤仓下锁口同时立模，同 时浇筑混凝土，将装载硐室顶板与煤仓下锁口浇筑成一个整体。 721 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 （2）立井箕斗装载硐室的施工 立井箕斗装载硐室通常与井筒连接在一起，根据其与井筒施 工的关系分为3种方法，即与井筒同时施工法、与井筒顺序施工法 和与井筒分别施工法。 722 3612025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 箕斗装载硐室与井筒同时施工法：立井井筒掘至装载硐室上 部3m左右时停止掘进，将上面井壁砌好，然后向下组织进行井筒 和装载硐室的施工。箕斗装载硐室与井筒同时施工法采用井筒与 硐室逐层掘砌交叉作业的方式，井筒掘进超前硐室掘进一个分层， 直到该段井筒及装载硐室施工完成。 723 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 优点：可以充分利用凿井设备，硐室施工准备期较短，速度 快，效率高，成本较低 缺点：占用井筒工期，受围岩稳定程度限制较大。 适用于装载硐室工程量较小，围岩稳定，井筒工期要求不太 紧的情况。 724 3622025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2013年二建】主井井筒与装载硐室一次施工，其特点是 （）。 A.工期较短 B.工艺复杂 C.安全性差 D.不需二次改装 【答案】D 725 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 箕斗装载硐室与井筒顺序施工法：将井筒掘砌完成后再采用 分层法施工装载硐室。 优点：可以利用凿井设备，硐室施工方法不受井筒施工方法 限制，硐室本身施工速度较快。缺点：占用井筒工期较长，由于 井筒已经砌好，围岩暴露面积小，施工较为安全可靠。适用硐室 工程量较大，各种围岩条件，井筒工期要求不紧的情况。 726 3632025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 箕斗装载硐室与井筒分别施工法：先施工井筒，暂不施工装 载硐室，装载硐室开口范围先用锚喷临时支护，待井筒全部掘砌 完成后的适当时间施工装载硐室，一般在井筒装备前施工，安排 在副井永久提升系统投入运行后进行。 缺点：不能利用凿井设备，需要增加临时设施，成本较高， 优点：施工不占井筒工期，施工方法灵活机动。 适用于各种稳定的围岩，硐室工程量较大，井筒工期要求紧 的情况。 727 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【2024年】某煤矿井采用立井开拓方式，设有主井、副井和 风井，设计年产量为2.0Mt。该矿井主井净直径5.5m，深度685m， 在井下设有水平的运输煤巷。如下图所示： 【问题】 1、通过运输煤巷时，箕斗装载 硐室采用的施工方法有哪些？选出合 适的施工方法？ 2、该箕斗装载硐室施工高度宜 取多少？掘进和支护如何组织实施？ 728 3642025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 【问题】 1、通过运输煤巷时，箕斗装载硐室采用的施工方法有哪些？ 选出合适的施工方法？ （1）硐室施工的方法有：全断面施工方法、分层施工法、导 硐施工法。 （2）合适的施工方法：分层施工法。 729 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 2、该箕斗装载硐室施工高度宜取多少？掘进和支护如何组织 实施？ （1）直取1.8~3.0m，分2个以上分层 （2）井筒掘进至装载硐室上部3m左右时停止掘进，将井筒 混凝士支护做好，然后向下掘进井筒1~2个段高。出矸后掘进井 筒的下一个分层和装载硐室的上分层，每段段高的长度视围岩稳 定情况采用逐层掘砌交叉作业或短段单行作业。进时，井筒内的 进超前硐室掘进一个分层。砌筑时随井筒井壁的砌筑，同时将该 段室的永久支护砌筑好如此循环，直到该段井筒及装载硐室施工 完成。 730 3652025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3）煤仓施工 煤仓的施工一般采用自下而上施工反井，然后自上而下刷大 掘砌仓壁的施工方法。 反井施工通常采用反井钻井法，先从上往下施工小直径导孔 （直径200～500mm）。 731 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 3）煤仓施工 煤仓的施工一般采用自下而上施工反井，然后自上而下刷大 掘砌仓壁的施工方法。 反井施工通常采用反井钻井法，先从上往下施工小直径导孔 （直径200～500mm）。 732 3662025/2/22 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 与下部巷道（硐室）贯通，然后在下部巷道（硐室）内换上 扩孔钻头（直径1.2～1.5m），再从下往上刷扩成井。 煤仓刷大可由上往下一次刷大到底、由下往上砌筑仓壁，也 可由上往下分段刷大并砌筑仓壁，围岩稳定性差时也可从上往下 短掘短砌，按掘进循环边刷大边砌筑仓壁的方法。 煤仓下锁口为漏斗形，施工时应将装载硐室顶部与煤仓下锁 口浇筑成一个整体，最后自下向上对煤仓漏斗、煤仓仓体浇筑混 凝土，完成煤仓永久支护工作。 733 ➢ 6.3.7硐室和交岔点施 全断面施工法 高度以1.8〜3.0m为宜 硐室 分层施工法 上分层的超前距离一般为2〜3m 距离太大出矸困难；距离太小，钻眼困难 导硐施工法 若围岩坚硬稳定随掘随砌，或掘进后一次砌筑 交岔点 若围岩中等稳定仍可采用一次成巷施工 松软岩层中掘进交岔点分部施工法 与井筒同时施工：井筒与马头门一体；适用于长度≤5m且稳定； 马头门 与井筒交叉施工：工序转换较多，劳动组织复杂，适用长度长 与井筒顺序施工：占用井筒工期短；不能有效利用凿井设备； 与井筒同时施工：充分利用凿井设备 特殊硐室 装载硐室 与井筒顺序施工：速度快，施工安全，占用井筒周期较长 与井筒分别施工：不能利用凿井设备 煤仓施工：一般采用自下而上施工反井 734 3672025/2/22 End Thanks! 735 ➢ 2025年一级注册建造师 矿业工程 2025版教材 精讲 讲师：大海 736 3682025/2/22 巷道与硐室施工 6.3.1巷道施工方法及施工作业 6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制 6.3.3巷道支护方法及其应用 6.3.4巷道施工辅助作业 6.3.5平硐及缓坡斜井施工 6.3.6斜井及倾斜巷道施工 6.3.7硐室和交岔点施工 6.3.8巷道施工监测内容及方法 737 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 1）围岩表面相对位移监测 1.变形或位移监测 2）深部围岩位移监测 1）支护荷载监测 2.荷载或应力监测 2）围岩应力监测 3.围岩松动圈监测 738 3692025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 1.变形或位移监测 1）围岩表面相对位移监测 围岩表面相对位移监测可以采用收敛测量、导线测量和高程 测量等方法。 739 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 收敛测量是对井巷表面两点间的相对变形和变形规律量测， 如监测巷道顶底板或两帮移近量等。 这一监测结果可以判断围岩变形速度和发展结果或最终收敛 量，如果变形不收敛或在规定时间里不收敛，则可能就需要加强 支护承载能力或采取其他措施。 收敛测量一般采用各种收敛计进行。 740 3702025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 巷道稳定状况较好时，通常收敛曲线表现为变形速率迅速减 小，并且后期变形曲线收敛，最终变形有限；二次支护通常在变 形曲线平缓后进行。 导线测量和高程测量采用的是由不动基点进行放线测量的方 法测量围岩表面点的绝对位移，并由此判断测点的变形或位移情 况。这种测量方法，除短量程外，其工程量比较大，精度也受量 程的影响。 741 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 2）深部围岩位移监测 深部围岩位移监测可以采用多点位移计和离层仪进行测量。 多点位移计是深部围岩位移测量的常用仪器，通过监测布置 在钻孔内不同深度的测点，确定这些测点位移和位移规律。 742 3712025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 一般将孔底点设为基点，然后确定其他点相对于此基点的 位移。只有当基点位于井巷影响圈以外，可以认为基点是不动 点时，其他相对于该基点的位移就是绝对位移。 巷道稳定状况较好时，围岩内部变形的影响范围小，随时 间推移变形速率迅速降低，且曲线规律性好，没有异常状态。 743 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 离层仪的原理和多点位移计相同，可以确定两点或几个点间 的相对位移，相对位移过大，说明岩层发生离层（分离）。 对围岩层间分离情况的监测，主要用于巷道顶板，特别受采 动影响的顶板活动情况。 744 3722025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 【2018年二建】用于监测巷道顶板岩层间位移变形的最佳仪 器是（）。 A.经纬仪 B.多点位移计 C.收敛仪 D.离层仪 【答案】D 745 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 【2014年二建】可以用于测定井巷围岩内部或表面变形量的 监测仪器有（）。 A.多点位移计 B.离层仪 C.松动圈测定仪 D.收敛计 E.压力枕 【答案】ABD 746 3732025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 【2016年】巷道围岩位移可以采用（）的方法进行监测。 A.收敛计测量 B.多点位移计测量 C.超声波仪测量 D.离层仪测量 E.震动仪测量 【答案】ABD 747 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 【2022年】事件1：巷道掘进26m后出现围岩变形严重现象， 围岩变形监测发现巷道顶板沉降最大值达350mm。 监理单位要求加强巷道围岩支护。施工单位提出在原施工及 支护方案基础上增加刚性矿用工字钢支架。 【问题】 针对事件1，写出巷道围岩变形监测的主要内容和设备。 748 3742025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 【问题】针对事件1，写出巷道围岩变形监测的主要内容和设 备。 围岩变形监测主要内容和设备为： （1）表面相对位移：巷道顶底板或两帮的移近量（相对位 移），一般采用各种收敛计或位移监测仪进行量测。 （2）深部围岩位移：在巷道围岩中布置钻孔，以孔底点为基 点，监测孔内不同深度测点相对于基点的位移，一般采用多点位 移计或离层仪进行量测。 749 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 2.荷载或应力监测 1）支护荷载监测 支护荷载监测包括支架荷载、衬砌或喷混凝土荷载、锚杆受 力监测、衬砌或混凝土的面层应力监测。 要求受力均匀且在其承载能力范围以内，并有一定余量。 750 3752025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 2）围岩应力监测 围岩应力监测不同于原岩应力测量的地方，主要是其是在影 响圈范围内的应力测量，包括围岩表面应力监测以及巷道影响范 围内的岩体应力测量。 751 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 3.围岩松动圈监测 松动圈通常指围岩中破裂比较严重的区域。引起围岩破裂的 主要原因是围岩内的应力较高而围岩的承载能力不足。 判别围岩松动圈大小、分布及其状态，主要通过破裂围岩的 物理性质（如声速、电阻、渗透性、电磁波等）变化或是通过直 接观测（钻孔取芯、钻孔潜望、钻孔电视或摄影、多点位移测量 分析）围岩的破裂与裂隙发育状况来确定。目前应用较多的是用 超声波波速和电磁雷达的方法。 752 3762025/2/22 ➢ 6.3.8巷道施工监测内容及方法 围岩表面相对位移监测：采用收敛测量、导线测量和高程测量 深部围岩位移监测：多点位移计和离层仪进行测量 支护荷载监测：支架荷载、衬砌或喷射混凝土荷载、锚杆受力监测、衬砌或混凝土的面层应力监测 围岩应力监测：围岩表面应力监测以及巷道影响范围内的岩体应力测量 围岩松动圈监测物理性质：如声速、电阻、渗透性、电磁波等 围岩松动圈监测直接观测：钻孔取芯、钻孔潜望、钻孔电视或摄影、多点位移测量分析 753 End Thanks! 754 377