立井开凿剖析.ppt

河南理工大学　采煤概论 河南理工大学《采煤概论》精品课程 第三篇　井巷掘进与支护 第9章 立井开凿 本章主要内容 第9章 立井开凿 第一节 立井断面形状及尺寸 第二节 立井普通开凿法 第三节 特殊凿井方法 第一节 立井断面形状与尺寸 一、立井断面形状 立井井筒断面分纵断面与横断面。纵断面中有井颈、井身、井底三个部分。 横断面形状有圆形、矩形和椭圆形等。横断面的形状根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过岩层的性质及所用的支护材料确定。立井多采用圆形断面，这是因为煤矿井筒所通过的地层多数不够稳定，而圆形断面既便于施工又易于维护，还可承受较大的地压。 地压小、服务年限不超过15a的小型矿井，有时采用矩形和多角形断面。椭圆形断面一般在改建、扩建旧的矩形断面小井时应用。 二、立井断面尺寸 立井断面尺寸的大小决定于井筒的用途、设备和所需要通过的风量。为便于采用标准设计，我国煤矿立井净直径按0.5m进级，净直径6.5m以上特殊布置的井筒或小煤窑井筒不在此限。 第二节 立井普通开凿法 目前，立井施工主要还是凿岩爆破为主的普通施工法。立井施工过程可分为准备工作，表土施工和基岩施工三个部分。在表土施工中，破岩容易，而支护却十分复杂。在基岩中掘进，破岩比较困难，需钻眼爆破，而支护并不太困难。准备工作是为顺利进行表土和基岩施工不可缺少的一步，应该周密细致的考虑和实施。 立井在正常施工阶段，要安装专用凿井井架，并自上而下设置施工用设施。 一、准备工作 工程地质、水文地质勘探资料作为设计依据，编制施工组织设计和施工预算，按设计要求进行施工准备。 抓好风、水、电、路这些关键环节 (二) 装岩、提升和排水 1．装岩工作 装岩是立井掘进中最繁重最费时的工序，约占循环时间的60%。 抓岩机抓岩生产率是单位时间内把矸石装入吊桶的石方量，用m3/h表示。岩石较松软，岩块小而均匀，抓斗就易于插入、合拢、抓得满，效率就高。 2．提升工作 一般使用的提升容器是吊桶，若提升速度不变，提升能力和吊桶容积成正比。矸石吊桶容积一般为0.5～3.Om3；国外已有4～8m3大吊桶。 加大吊桶容积需有大型提升设备，最好利用永久提升设备。 3．排水工作 若涌水量小于8m3／h,可用压气泵将水排入吊桶带走；若涌水量每小时在8～50m3 ／h中间时，可用吊泵排水；涌水量再大时，应设中间泵房，中间截水，进行多段排水。 此外，在井筒掘进过程中，还应有良好的照明和信号设备。 （ 三）井筒支护 砌筑永久支架使用的材料有料石、浇灌混凝土、喷射混凝土等。 1．料石砌璇 2．整体混凝土井壁施工 1)测量 2)立模 3)混凝土输送 4)接茬 3．喷射混凝土井壁施工 第三节 特殊凿井方法 当遇到流沙、淤泥等不稳定土层时，为实现打干井，并能顺利凿井，就要利用特殊施工方法。 一、板桩法 板桩法是在土层开挖前，预先将板桩沿井筒周边外缘密集的打入土中，然后在它的保护下进行掘进。 二、沉井法 沉井法就是在土层开挖前，把预制好的永久井壁，按井筒位置沉入土中，然后在它的保护下进行掘进。这种方法可节省临时支护，所通过的土层可比板桩法厚些。 四、混凝土帷幕凿井法 是在井筒位置的周围用机械分段钻成槽孔，并钻入基岩一定深度(3～5m)，钻孔时用泥浆护孔，每钻出一小孔就在泥浆中自下而上灌注混凝土，最后使各槽孔的混凝土互相紧密的衔接起来，形成一个圆筒状混凝土帷幕。这时开挖井筒，外部水砂被截不致流入井内掘进工作面，从而使井筒顺利通过含水的松散不稳定地层。 鹤岗矿务局目前混凝土帷幕深度已达57m，顺利通过流砂层，与其它凿井法比较，施工速度快，成本较低。在国外，德国帷幕深度已达100m以上。 六、钻井法 是利用回转式钻机，将井筒全断面一次钻成或者是分次扩孔钻成，依靠井内充满的泥浆护壁，利用泥浆循环冲洗工作面和提升岩屑，井筒钻成后在泥浆中悬浮下沉井壁进行永久支护。它是一种全面机械化施工方法，我国淮北某矿曾创月进57.46m的好成绩。 钻井法有钻进、洗井、下沉井避和壁后注浆固井几个主要工艺过程。 河南理工大学《采煤概论》精品课程 第四篇 准备方式与采煤方法 第10章 准备方式 主要内容 第10章 准备方式 第一节 上（下）山采区式准备方式 第二节 盘区式与条带式准备方式 第三节 准备方式中的几个主要问题 复习思考题 第一节 上（下）山采区式准备方式 上（下）山采区式准备方式：在阶段开拓巷道已圈定的采区范围内准备巷道的布置方式。 单层布置上山的采区准备方式 三、注浆法注浆法是将胶结材料配制成浆液注入地层的裂隙或空洞中去，浆