文档内容
6.2.2 立井施工作业方式及其机械化配套方案
考点一、 立井井筒钻眼爆破施工作业方式
本考点内容近3页,主要从各方式的优缺点方面掌握
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。
1)掘、砌单行作业
在同一段高内,按照掘、砌交替顺序作业称为单行作业。单行作业又分为长段单行作业和短段单行作业。
(1)长段单行作业
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。
采用锚喷临时支护时,由于井帮围岩得到及时封闭,可采用较大段高。
单行作业缺点是需要进行临时支护,增加施工成本和工期
优点是可以较好地保证井筒施工质量,减少混凝土接茬缝。
一般在煤矿立井井身施工中不常见,多用在金属矿山岩石条件较好的立井施工和煤矿的立井壁座施工中。
(2)短段掘、砌单行作业
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。
优点是不需要临时支护,降低成本和工期,缺点是混凝土接茬缝比较多。
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,目前为最常见的立井施
工作业方式。
(3)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。
在煤矿立井中比较少见,多用在金属矿山的岩石条件比较好的立井施工中。
2)掘、砌平行作业
有长段平行作业和短段平行作业两种 。
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。安全可靠性较低,已经很少使用。
3)掘、砌混合作业
井筒掘、砌工序在时间上有部分平行时称混合作业。
优点是在井壁浇筑混凝土的时候有平行作业的出渣工序,节省工期。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)。
缺点是劳动组织相对复杂,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。
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。随着立井施工设备和施工技术的发展,立井施工速度快速提升,对井筒空间的利用也越来越高,掘、砌、安一
次成井这种作业方式很少使用。
5)立井井筒施工作业方式的选择
(1)施工作业方式在选择时,应综合分析和考虑:
①井筒穿过岩层性质、涌水量的大小和井壁支护结构;
②井筒直径和深度(基岩部分);
③可能采用的施工工艺及技术装备条件;
④施工队伍的操作技术水平和施工管理水平。
(2)特别重视井筒涌水对施工的影响
(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。
(4)短段掘砌单行作业取消了临时支护,简化了施工工艺,节省了临时支护材料,围岩能及时封闭,可改善作
业条件,保证了施工操作安全,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。
(5)掘砌平行作业成井速度快,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。
(6)掘砌混合作业加大了模板高度,采用金属整体伸缩式模板,装岩出矸与浇筑混凝土部分平行作业,利用部
分支护时间进行装渣出矸,节约工时而提高成井速度。该作业方式目前应用较为广泛。
考点二 立井施工设备及其机械化配套
1)立井施工机械化作业线配套设备设计原则
(1)应根据工程的条件,施工队伍的素质和已具有的设备条件等因素,进行综合考虑,最后选定配套类型。
(2)各设备之间的能力要匹配,主要应保证提升能力与装岩能力、一次爆破矸石量与装岩能力、地面排矸与提
升能力、支护能力与掘进能力和辅助设备与掘砌能力的匹配。
(3)配套方式应与作业方式相适应。如采用综合机械化作业线配套时,一般采用短段单行作业或混合作业。
(4)配套方式应与设备技术性能相适应,选用寿命长、性能可靠的设备。
(5)配套方式应与施工队伍的素质相适应。
(6)配套方式应尽可能先进、合理,以充分改善劳动环境,降低劳动强度,确保施工安全。
(7)适当加大提升能力,以提高系统的可靠性。
2)立井井筒施工机械化作业线配套方案
主要有综合设备、普通设备机械化作业线两种方案。
(1)综合设备机械化作业线
凿岩台架:据井筒直径大小选择1台或2台;
抓岩机:根据井筒直径大小选择1台或多台组合使用;提升机:井筒直径5.5m以下宜1套提升,5.5-9m宜2套提升,超过9m宜2-3套提升,改绞井筒至少选1台双滚筒提
升机
吊桶:根据提升设备及井筒断面、施工进度综合选择
(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。
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。
我国在一些大直径深井工程中,选用斗容0.6m³长绳悬吊抓岩机,配用多台手持式凿岩机,段高3~5m液压金属
整体活动模板,采用短段单行作业或混合作业,先后曾创造立井月进100m以上的好成绩。
习题演练
选择立井机械化施工配套作业线的基本依据是( )。
A.井筒的类型
B.抓岩机型号
C.井筒直径和深度
D.井筒支护形式
答案:C
解析:综合分析各设备的选择依据可以明确