1、机械化配置最小直径的竖井摘要：本文着重介绍在竖井井筒直径仅 4 米的条件下，机械化配置情况，起到抛砖引玉作用。 关键词： 机械化配置最小直径竖井 中图分类号：F407 文献标识码： A 1. 工程概况 1.1 工程设计概况 设计井筒净直径为 =4.0m，井口坐标为：X=4010444.5,、Y=558095.5，井口标高为 246.0m，井底标高为-420.3m，井筒设计深度为 666.0m。井颈段为 31m，上部 5m 为临时锁口，514m为 1000mm 厚 C30 双层钢筋混凝土支护，1427m 为 700mm 厚 C30 双层钢筋混凝土支护，2731m 为壁座。井筒正常段采用 C20
2、素混凝土支护，厚度为 d=300mm。井筒工程量见表 1-1。 表 1-1 井筒工程量表 1.2 工程特点 1、凿井工业广场受现场条件限制因素较大。 2、闪长岩高角度裂隙发育，局部岩石破碎，完整度差，给掘进爆破施工带来一定影响。 1.3 地质及水文地质 预计井筒揭露岩性为闪长岩。地表 06m 段为强风化闪长岩，80m 以上没水，按不大于 5m3/h 考虑，80m 以下有裂隙水，按不大于 15m3/h 考虑。 2. 施工方案及方法 2.1 施工方案 采用大型凿井提升机提升、液压伞钻凿眼、中心回转抓岩机装碴、整体下行金属模板浇灌等机械化配套施工作业线，全断面光面控制爆破，掘进和支护混合作业的施工方
3、案。井筒施工断面布置图见图 2-1。 图 2-1 井筒施工断面布置图 2.2 井颈段施工方法 2.2.1 锁口段施工 采用临时锁口，封口盘标高应高出自然地坪 0.2m。临时锁口高度以5m，锁口结构形式应结合井筒设计而定。临时锁口施工完后，在锁口上部铺设简易封口盘，做为临时封口盘。简易封口盘的型式应结合现场的实际情况，以防止坠物和方便场区初期回填及提升运输为原则。 锁口段采用普通短掘短砌法施工，一掘一砌，掘砌段高 1.6m。采用人工风镐掘进，井帮不稳定时采取井圈背板临时支护措施。如风镐挖掘不动可采用人工手抱钻打眼放小炮掘进，抓岩机出碴。 2.2.2 其余井颈段段施工 井颈段采用短段掘砌混合作业法
4、，掘砌段高为 1.8m。如下部风化闪长岩岩石稳定性较好，可两掘一砌，放大段高到 3.6m。 掘进以风镐配合 HZ-4 型中心回转抓岩机进行掘凿及装碴。挖掘时由中间向周边扩展，先挖井筒中心，再挖掘周边。 井壁砌筑采用液压整体模板，使用上半段，高度 1.8m。当掘够 1.8m段高后，即可绑扎钢筋、下放模板，砌筑井壁。 （1）先将工作面平整好，然后绑扎钢筋，将模板下放至工作面，利用油压控制系统把模板撑开，采用井筒中心线及水平仪操平找正，使其尺寸符合设计要求。 （2）浇注及捣固混凝土：混凝土浇注应分层对称进行，每层高度不得超过 300mm，混凝土浇注应连续进行，间歇时间不超过混凝土初凝时间，超过 2h
5、 应采取措施处理。采用振捣器捣固混凝土，捣固工作应有专人分片负责，振动棒插入下层 50100mm，每次移动距离 300350mm，振捣混凝土表面出浆，无气泡上浮为止。 （3）井壁接茬：接茬模板上平面应高出上段井壁下端 50mm。 壁座施工方法同井筒，采用手抱钻打眼，抓岩机出碴。 井颈段施工完后，安装封口盘、吊盘及井内吊挂设施。井架范围内封口盘周围采用混凝土浇筑地坪。 2.3 正常段施工方法 2.3.1 凿岩施工方法 井筒凿岩采用 YSJZ3.6 型液压伞钻打眼，配套 4.5m 钎杆和直径为45mm 柱齿状合金钻头。 炮眼呈同心圆布置。采用直眼掏槽，掏槽眼深 4.3m，其它炮眼深4.1m。周边眼
6、间距 470mm、抵抗线 450mm，辅助眼间距 620mm、抵抗线600mm。 爆破材料采用当地供应的岩石乳化炸药，可在有水的工作面使用。药卷规格为 38mm200mm，250g/卷，毫秒延期非电雷管，连续装药结构，反向起爆。为了保证光面爆破效果，周边眼药卷规格为32mm200mm，180g/卷。 表 2-3-1 YSJZ3.6 型液压伞钻技术参数表 起爆方式采用起爆器起爆，起爆器布置在井口地表，通过放炮电缆连接起爆针引爆导爆管，导爆管再集中引爆每眼导爆管，然后起爆炸药。炮眼布置见图 2-3-1，爆破原始条件见表 2-3-2，爆破参数见表 2-3-3，爆破效果见表 2-3-4。 表 2-3-
7、2 爆破原始条件表 表 2-3-3 爆破参数表 表 2-3-4 预期爆破效果表 2.3.2 装岩排碴方法 装碴选用 HZ-4 型中心回转抓岩机装岩，工作面岩石爆破后用人工配合抓岩机装入吊桶，提升到翻矸台，经自动翻矸装车运走。 抓岩机通过一台 JZ-10/800 稳车悬吊。 2.3.3 支护 井颈段永久支护采用 C30 钢筋混凝土支护，厚度为 7001000mm；井筒正常段采用 300mm 厚的混凝土支护，混凝土强度等级为 C20；如果遇到围岩破碎地段时，增加锚杆支护，掘进与临时支护采用短掘短砌的施工方式。 采用 MJY-3.6/4.05 型液压整体移动金属模板。其作业流程为：绑扎钢筋立模检查浇
8、灌混凝土养护。具体施工方式按作业流程分述于下： 图 2-3-1 炮眼布置图 （1）绑扎钢筋施工过程（井颈段钢筋混凝土段） A钢筋绑扎前应先熟悉施工图，核对钢筋下料单和料牌，并对弯曲和生锈的钢筋先在地表调直、除锈，锈蚀严重或带有油脂的钢筋不得使用。 B钢筋长度一般为 35m。横筋要按设计曲率半径完成弧形。 C根据每次支护长度，按量向井内运输钢筋。在钢筋运输时，必须分类捆紧绑牢。 D钢筋运输至井内后，按照设计要求的规格、间距布筋，不得随意更改。 E绑扎钢筋时，竖筋要直，横筋要平，不得有歪斜或错上错下的现象。钢筋结点要靠严绑紧。 F钢筋搭接长度要符合规范规定。壁基下漏钢筋不得小于规定的搭接长度。 G
9、钢筋保护层厚度不得小于 25mm，更不许有漏筋现象。 （2）模板安装施工过程 井筒使用整体金属模板，通过悬吊钢丝绳整体下放，大大缩短了拆模和立模的时间。立模板时要根据测量点检查工程规格，校正模板的位置、标高、垂直度等，校正合格后的模板及时定位、加固牢靠。 井筒浇筑接茬部分要将接茬面凿毛，支模时将模板在上一茬的混凝土墙面上搭接 50mm，保证接茬部分严密吻合。 模板拆除后要及时进行清理干净，并涂刷防腐材料，使用前要将模板表面杂物清理干净，涂刷脱模剂。 （3）混凝土浇灌施工过程 混凝土采用 TDX-2.4 型底卸式材料吊桶下放到支护工作平台，然后经分灰器、溜灰管入模，再通过振捣器捣固密实。 3.
10、辅助系统 3.1 提升系统 采用一套单钩提升系统，主提升机选用 JK2.52/20 型提升机，配32NAT187+FC1770 型钢丝绳，提升 2m3 吊桶，兼用作提升伞钻。主提升机钢丝绳计算和提升机验算见表 3-1。 表 3-1 JK2.52/20 型主提升机、钢丝绳验算 注：在井筒深度到达 590 米后，提升砼桶时装满系数取 0.84。 3.2 两盘及吊挂系统 采用G 型钢井架、在+10.5m、+26.5m 处分别设有翻矸平台和天轮平台。 表 3-2-1 G 型凿井井架参数表 井筒内悬吊 3700、层间距均为 4m 的三层工作吊盘一套，吊盘由 4台 JZ-16/1000 稳车配 4 条 3
11、6NAT619S-1770 钢丝绳悬吊，其中 2 条钢丝绳兼稳绳。 表 3-2-2 吊盘绳验算表 井口设钢结构封口盘，封口盘标高为井口自然地坪以上 0.5m，封口盘设有相应的吊桶门及风水管路等设施的孔盖，在井筒掘砌至 25m 左右时，进行两盘吊挂安装。 3.3 爆破电缆 爆破电缆规格为 U325+110，采用一台 JZ-10/800 型稳车单独吊挂，其配套钢丝绳型号为 22NAT187+FC1770。 3.4 掘凿、装碴系统 表土、碎屑岩及松散岩段以抓岩机配合风镐进行掘凿及装碴；较坚硬及坚硬岩段均采用液压伞钻凿岩，中心回转抓岩机装碴。液压伞钻吊挂于翻碴台下方，凿岩时采用主提升夺钩、运送、悬吊；
12、中心回转抓岩机采用一台 JZ-10/800 稳车吊挂，其配套钢丝绳型号为26NAT187+FC1770，天轮型号为 MZS2.1-0-10.65。 3.5 排碴系统 在井架10.5m 处设翻碴平台，翻碴平台安装座钩式碴石溜槽，碴石由吊桶倒入溜槽后落地,采用装载机配合 12t 自卸汽车就近回填广场或排到指定地点。 3.6 混凝土搅拌及运输系统 在井口房附近设 1 个搅拌站，搅拌站内设 1 台 JS-500 型强制式搅拌机，制备能力能够满足要求。 采用 HTD-2.4 型底卸式吊桶下料，用钩头直接送到井下经分灰器入模。 搅拌机的上料由一台 PL-800 型计量装置供给，根据不同的砼配比，严格进行计
13、量，以确保砼质量。 表 3-6 JS-500 型混凝土搅拌机技术参数 3.7 模板系统 井筒支护采用 YMJ-3.6/4.05 型液压整体模板，采用过 3 台 JZ-10/800 型模板专用稳车配 22NAT187+FC1770 钢丝绳悬吊。 3.8 通风系统 掘进采用压入式通风，在井口安设 SDF（A）7.1/222 型对旋轴流式局扇一台，配置 600mm 强力阻燃胶质风筒，风筒通过井壁吊挂方式敷设，实现压入式通风。 表 3-8-1 风量计算及风机选型 验算工况点为（Q=302m3/min,H=4847Pa）选用一台 SDF(A)6.5/222 型对旋式局部通风机一台可满足施工要求，风筒采用一趟直径600mm 强力阻燃胶质风筒，采用井壁吊挂。 表 3-8-2 风机技术参数 3.9 压风系统 井筒施工时的最大用风量为中心回转抓岩时,用风量约为 22m3/min。选择 LG-27/8 型压风机 2 台，总供风量达 54m3/min。 计算井筒所需的最大耗风量见表 3-9。
