1、4.4.竖井的施工方案、技术措施、施工工艺和方法4.4.1.概况芨芨沟竖井设计为进口端通风竖井，井口断面为圆形，净空直径 3 米；井口顶面高程 2930.93 米，井底高程 2615.93 米，井身长 315 米。竖井开挖 5044m3；井身采用 C20 喷射砼支护，模筑砼衬砌，竖井衬砌 1793 m3；竖井井身除地表附近为第四系地层外，其余绝大部分位于三叠系地层之中，由浅黄色、黄绿色砂岩、页岩夹薄层煤组成。井身自上而下地层依次为粘质黄土层，厚 2.53 米；碎石土层，厚 4 米；砂岩夹页岩及薄煤层，软硬相间，节理发育很发育，属较软岩及软岩，弱富水，厚 308.07 米。4.4.2.总体施工方
2、案竖井采用钻爆法施工，自上而下边开挖边支护；HK-4 中心回转式抓岩机装碴，卷扬机提升吊桶运输；开挖中采用吊泵排水；湿式砼喷射机喷混凝土支护，下行式金属模板模筑砼衬砌。洞外采用 8T 自卸 矿车运碴到弃碴场。4.4.3.竖井快速机械化施工配套方案为使竖井能够快速、安全、优质的施工，本着尽量提高竖井施工机械化程度的原则，配置竖井施工的各种机械。竖井快速施工的机械化配套方案参见表 4-XX。4.4.4.竖井的施工工艺竖井的施工工艺流程图参见图 4- XX。竖井快速施工机械配套表 表 4-XX序号 设备名称 规格型号 能力 数量（台） 备注1 环形钻架 3600（mm） 1 凿岩2 抓岩机 HK-4
3、 40m3/h 1 装碴3 座钩式吊桶 1320 2m3 2 提碴3 翻碴装置 座钩式 14 自卸汽车 CZ141 5T 2 洞外运碴5 主提升 2JK-3.5/206.6m/s118.5t1 提升设备6 副提升 JK-2.5/204.7m/s60.8t1 提升设备7 井架 拼装钢井架 1 副8 吊盘 双层 1 平台、保护9 吊泵 80DGL-7-150 150KW 1 抽、排水10 空压机 L-22/7 22 m3/min 211 砼喷射机 TK-961 5 m3/min 212 金属模板 MJY 1 套 模筑衬砌13 砼搅拌机 JSY500 12 m3/h 2 砼施工4.4.5.竖井的施工
4、方法4.4.5.1.开挖竖井开挖采用钻爆法施工，环形钻架（与YTP-26HJ钻机配套使用）钻孔，直眼掏槽，光面爆破，视围岩地 质条件，每排炮进尺1.52m，开挖后及时进行喷砼支护。竖井开挖的炮眼布置参见图4-XX竖井开挖炮眼布置图。、1、B、 2、 R2040、4-2 、 5021L=150、270爆破参数见表4-19炮眼爆破掺数表。炮眼爆破参数表 表4-19开挖面积 钻孔直径 眼 距 最小抵抗线 炸药直径 装药集中度(m2) (mm) （cm） （cm） (mm) (Kg/m)12.57 40 5070 70 2232 0.150.45说明：表中小数值为周边眼的爆破参数，大数值为掘进眼的爆破
5、参数。4.4.5.2.开挖技术措施4.4.5.2.1.环形钻下井安装前，进行地面预组装试验。风水管路应通过压力为 8105pa 的试压 15min，不降 压、无渗漏。4.4.5.2.2.使用前，将环形形钻架水平对中，以保证打眼质量。4.4.5.2.3.使用时作业面与环形形钻架间，环形形钻架与吊盘间设安全软梯，便于人员上下。建立可靠的联系信号，防止吊桶降落损坏外伸跑道，和在井下发生涌水或其它事故时，保证人员设备安全。4.4.5.2.4.钻眼结束，将环形形钻架提升至适当的安全高度，防止爆破损坏环形钻架部件、凿岩机具、风水管路等。4.4.5.2.5.悬吊机具应保持完整无损，经常检查悬吊风动绞车制动装
6、置是否牢靠，确保安全。4.4.5.2.6.钻眼后进行吹孔，并用炮棍检查深度是否合格，合格后立即用木楔将炮孔口临时堵塞，以免碴子落入孔中。木楔长约50cm，有水 时应高出井底水面。4.4.5.2.7.竖井装药采用串装法，即把几个药卷串在一起装入炮眼。竖井内有水时，用防水药包或胶质炸药。装药时，禁止在两个吊盘上进行其它作业。4.4.5.2.8.竖井内运送起爆药包时，须将药包放在专用木箱中，不得使用底卸式吊桶，禁止同时运送起爆药包和炸药。4.4.5.2.9.炸药装好后，立即按爆破设计堵塞炮孔。炮孔堵得密实，可以提高爆破效果使掌子面爆得平整；若堵得不密实或不堵塞，则会使炮根段的岩石爆破得很碎，给清底及
7、进一步施钻等下步工作带来困难。4.4.5.2.10.起爆时，禁止使用火雷管、导火索起爆。起爆雷管严格防水，起爆前要严格检查，以免出现瞎炮。4.4.5.4.通风排烟4.4.5.2.1 风量计算以工作人数计算：需要风量 87m3/min；按洞内同一时间爆破使用的最大装药量计算：需风量为53m3/min；洞内无内燃设备，无须按内燃设备计算风量。按井内最小风速验算：需要风量：113 m 3/min；风机工作风量：风筒直径 600mm，百米漏风率 1.5%，Q=PQ 隧则 Q=1131.05=119 m3/min；4.4.5.2.2 风量修正竖井井口顶面高程 2930 米，风量应进行修整，修正按以下公式
8、计算：Q 高 =（760/516）186=175m3/min；4.4.5.2.3 风压计算竖井的摩阻系数取 0.025，风筒直径 600mm，管道内摩阻系数取 0.021。通风总阻力= 风管段阻力+ 隧道段阻力,通过计算风压为945Pa。4.4.5.2.4 风压修正竖井井口处空气密度取 0.92kg/m3，海平面空气密度 1.2 kg/m3，修正后风压为 1228Pa。4.4.5.2.5 风压选型根据以上计算结果,选用 JBT52-2 型风机，风量 145225 m3/min；风压 500Pa2400 Pa。风机布置在洞口外地面上，采用直径 600mm 的风筒向竖井内压入通风。4.4.5.4.
9、管、线路竖井内的管、线路采用井内固定吊挂法，在井壁上打短锚杆，将各种管、线路靠近井壁固定。参见图 4-25 井内管路固定示意图。、 、 、U、4-25 、管线包括高压风管、高压水管、排水管、砼振动下料管、动力电缆、照明电缆、信号电缆、通风筒、吊桶喇叭口等。参见图 4-26，吊盘结构示意图。4.4.5.4.井盖和吊盘竖井井盖采用钢梁和木梁制作骨架，骨架上铺钢板。骨架嵌在井口的井壁上。井盖上设有井盖门及其他 悬吊设备通过的孔口，井盖门在吊桶通过前开启，通过后关闭。其他孔口不通 过悬吊物应用盖板盖严。当竖井作为施工竖井时，出 碴采用罐笼，井盖上铺设钢轨，与井口运输轨道连接。吊盘选用双层吊盘，由钢圈和
10、钢梁做骨架、上铺木版组成，盘上布置通过吊桶、吊泵、安全梯和各种管 线路的孔口，位置与井盖布置相对应；盘边设可伸缩的插销以固定吊 盘的位置。4.4.5.4.竖井出碴竖井采用 HK-4 靠壁式抓岩机装碴，生产能力 40 m3/h；井内设吊桶，吊桶容积 2m3，采用 2JK-3.5/20 卷扬 机提升，提升速度6.6m/s。井口 设拼装 钢井架及座钩式翻碴装置， 碴提升至井口后，由自卸汽车运到弃碴场。参见图 4-27，井口拼装 钢架示意图。、1、4-27 、 、4.4.5.4.喷砼支护竖井开挖后，要及时进行喷砼支护。喷砼采用湿喷工艺。当井深较浅时，将砼喷射机布置在井口地面上， 喷射手在井下进行喷射。
11、井深较深时，将喷射机移至井内吊盘 上，搅拌机仍设在井口，用砼振动溜管送料，湿喷机喷射砼支护。参 见图 4-29 井下喷射砼布置示意图。、 、 、4-29 、4.4.5.5.竖井模筑衬砌竖井井壁模筑衬砌混凝土，采用下行式金属滑模工艺，根据围岩稳定程度，每开挖25m 后，进行模筑衬 砌。搅拌机设在井口，混凝土经漏斗、套管、输料管、缓冲器、活节 溜筒输送到模板内。为防止混凝土产生离析和堵管现象，混凝土的水灰比不大于 0.65，坍落度用812cm。为使灌注混凝土后能尽早进行爆破作业，混凝土内掺速凝剂。下行式金属滑模主体在井筒圆周上，由上中下三个槽钢圈及立柱形成刚性支撑框架，框架上焊接钢板作 为模板，滑
12、模长3.5米，每板可浇筑3米左右。滑模框架用钢丝绳悬吊在吊 盘地面上。模板下设单独悬吊的托盘。下行式金属滑模工艺 可以与工作面的开挖平行作业。参见图4-30砼筑壁施工示意图。 、 、4-29 、 、4.4.5.6.竖井砼壁座竖井井壁砼施工中，在第四系与三叠系的岩层分界处设砼壁座，砼壁座的形式参见图 4-31 竖井砼壁座形式 图。图4-31 竖井砼壁座形式图4.4.5.7.井内排水工作面开挖临时集水坑，采用80DGL-7-150吊泵排水，也可以采用立式立式梯台开挖以便于及时排水。参 见图4-33立式梯台开挖剖面图。 、图 4-33 立式梯台开挖剖面图4.4.5.8.井底斜井段的施工井底斜井段采用有轨运输，小型电动装碴机装碴，矿车运碴，提升容器由吊桶改为罐笼，将矿车推入罐笼 后，再由卷扬机提升到井上。4.4.5.9.进度指标根据竖井施工的机械配套及综合生产能力，结合竖井井身段所处的围岩地质条件，竖井每月进度为 55 米。4.4.5.10.竖井信号竖井信号采用传统与现代技术相结合的原则进行布置。首先，在井下布置音视频双功能电子监视器，连接到洞口 值班房和井口
