井筒施工

一、立井井筒的结构

煤矿立井井筒一般为圆形。井筒自上而下可分井颈、井身、井底三个部分。根据需要，在井筒的某个部位还设有壁座。

1、井颈：井颈是指靠近地表，井壁需要加厚的一段井筒（用于承受井架提升的动荷载及周围建筑物的静荷载，其深度在矿山一般为15—20m。）

2、井身：井身是井颈以下到罐笼出车水平（副井）或箕斗装载水平（主井）部分，是井筒的主要组成部分。

3、井底：井身以下部分为井底，其深度取决于提升过卷高度、井底装备要求和井底水窝的深度。主井（用于箕斗提运煤炭或矿石的井筒）的井底深度一般为35m—75m不等；副井（用于人员和部分下料、提升）的井底深度一般为10m左右；风井的井底深度一般为4—5m。

二、立井施工的准备

井筒正式掘进之前，需先在井口安装凿井井架，在井架上安装天轮平台和卸矸平台，同时进行井筒锁口施工，安装封口盘、固定盘和可升降吊盘。

（一）立井井筒施工地面设备设施的布置

1、凿井井架（施工用临时井架）

井架是为提升和悬吊掘进设备而设立的，矿建施工现场常见的井架大都为亭式钢管井架。根据井架的高度、天轮平台尺寸及适用的井筒直径深度等条件，井架共有六个规格，其型号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、新Ⅳ和Ⅴ型，分别适用于井深200、400、800及1100m的井筒。随着井筒深度的加大及凿井机械化程度的提高（伞钻和迴转抓岩机的使用），Ⅳ型以下的凿井井架在煤矿已很少使用。

井架由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和井架基础等组成

（1）天轮房：安装检修天轮，保护天轮免受雨雪侵袭的作用。

（2）天轮平台：安装天轮梁架设天轮用。（天轮又分工作轮和导向轮）。

（3）主体架：主要承受天轮平台传递的荷载，并将荷载传递给井架基础。

（4）卸矸台：用于翻卸矸石的工作平台，卸矸台下设矸石仓，矸石通过溜矸槽进入矸石仓后，用排矸设备（矿车或自卸汽车）运至排矸处（过去设有矸石山，现在已经很少用）。

（5）扶梯：为了便于井架上下各平台之间的联系在井架内设置的轻便扶梯。

（6）基础：用于安装固定井架用，混凝土结构，砼标号一般为C20以上，并在基础内预埋螺栓。

2、地面提绞设备

提胶设备布置包括：临时提升机（提升绞车）和凿井绞车（又称稳车）2个内容。

（1）临时提升机的布置。临时提升机的性能、选型依据井筒直径、深度和井筒施工装备水平，通过严密计算后选型，临时提升机的位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箕斗井（主井）地面永久生产系统施工。

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规定要求

提升机技术参数规定值

（2）凿井绞车的布置

凿井绞车的位置，首先应满足钢丝绳弦长、绳偏角和出绳仰角规定值，布置于井架四面，使井架受力均衡。

凿井绞车技术参数规定值

同侧凿井绞车应集中布置，以利管理，便于检修，要保证凿井绞车之间互不干扰，绞车钢丝绳之间以及与临近地面线路、运输工具之间的距离要符合安全规定。

3、凿井工作盘

（1）封口盘：俗称井盖，是设在井口地面上的工作平台，用作升降人员、设备、物料的工作平台，一般为钢木结构（工字钢、槽钢、方木、木板制作而成）。封口盘的梁格布置和各种设备、设施通过梁口的位置，都必须同井口上、井下凿井设备相对应。封口盘上提升孔上设井盖门，井盖门随提升吊筒出入井口而打开和闭合，开启和关闭由电动或气动绞车拉动，信号工统一控制。

（2）固定盘：固定盘是设在井筒内临近井口的第二个工作平台，一般位于封口盘以下4—8m处。固定盘主要用来保护井下安全施工，同时还用作井筒测量和接长管路的工作平台，固定盘以梯子与地面相通，其结构与封口盘大致相同。

（3）吊盘：吊盘是井筒内的工作平台，可以沿井筒上下升降，主要用于浇注井壁的工作平台，同时用来保护井下安全施工。在吊盘上有时还安装抓岩机的气动绞车或大抓斗的吊掛和操纵设备，在井筒掘砌完工后，往往还要利用吊盘安装井筒装备。

吊盘的盘架一般用工字钢制作主梁，槽钢作圈梁，并根据凿井设备布置和荷载的需要，用不同型号的槽钢或工字钢作副梁，并留出各通过孔口。盘面铺设防滑网纹钢板。

吊盘有双层或多层。当采用单行作业或混合作业时，一般采用双层吊盘，吊板层间距为4—6m；当采用平行作业时，可采用多层吊盘，多层吊盘层数一般为3—5层，为适应施工要求，中间各层往往做成能够上下移动的活动盘，其中主工作盘的层距也多为4—6m。多层盘沿周长设置扁形活页，用来遮挡吊盘与井壁之间的空隙，防止坠物。

（4）稳绳盘：稳绳盘是用来拉紧稳绳的盘体。稳绳是提升吊桶上下运行的滑道，为减少吊桶横向摆动，需要给稳绳一定的张力而设。稳绳盘是井筒内第二个可移动盘体，随工作面的前进而下移，爆破时上提到一定的安全高度，是工作面的又一安全保护盘（有时上面还安装抓岩机的气动绞车）。稳绳盘位于吊盘之下，离掘进面10—20m。

4、凿井设备的布置与吊掛

凿井设备布置是一项比较复杂的技术工作，它要求在有限的井筒断面内，妥善地布置各种凿井设备。除了满足立井施工需要外，还要兼顾矿井建设各个阶段的施工需要。

（1）吊桶布置：提升吊桶是全部凿井设备的核心，吊桶位置一经确定，提升机的方位，井架的位置就基本确定，井内其他设备也将围绕吊桶分别布置。

（2）临时罐笼的布置：当立井井筒施工转入井底车场平巷施工后，为适应排矸及上下人员和物料的需要，一般要将吊桶改为临时罐笼，俗称“临时改绞”。通过吊桶悬吊点，作提升中心的平行线，作为临时罐笼的中心线来布置罐笼，可以减少临时改绞的工作量。

（3）抓岩机的布置：抓岩机的位置要与吊桶的位置配合协调，保证工作面不出现抓岩死角，应满足以下几点要求：

a 每台抓岩机抓取的面积大致相等，且使吊盘不产生偏重；

b 布置一台抓岩机使用一个吊桶提升时，抓岩机的悬吊点应靠近井筒中心，吊桶中心则偏于井筒中心的另一侧；（长绳悬吊抓岩机既可地面悬吊，也可井内悬吊）；

c 布置两台抓岩机使用一个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点在井筒一条直径上，而与吊桶中心约呈等边三角形；

d 布置两台抓岩机使用两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中心连线相互垂直或近似垂直，抓岩机悬吊点，尽可能远离吊泵；

e 布置三台抓岩机使用两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中心连线平行，另一台抓岩机的悬吊点则居中，主要用作辅助集岩。

（4）吊泵的布置：吊泵应靠近井帮布置（间隙＞300mm），且与吊桶对称布置与吊桶的外缘间隙要不小于500mm并避开抓岩机和环形钻架的轨道。

（5）立井凿岩钻架的布置：为保证吊桶运行的安全，环形钻架与吊桶之间的距离要大于500mm，与井壁间之间的安全间隙要大于200mm。环形钻架用地面凿井绞车悬吊或吊盘上的气动绞车悬吊，悬吊点应不小于3个并均匀布置。

伞形钻架是利用提升机大钩及吊桶提升孔口的空间起落的，一般吊桶孔口直径要比伞形钻架收拢后的最

小直径大400mm。伞形钻架在井口吊运，一般利用安在井架一层平台下的滑车或单轨吊车。因此，在翻矸平台下须留有比伞钻高2.0m的吊运空间，其宽度不小于伞钻的最小收拢直径。

（6）安全梯的布置：安全梯应靠近井壁悬吊与井壁之间的距离要小于500mm，通过孔口时，与孔口边缘的间隙不小于150mm，安全梯用专用绞车悬吊。

（7）管路及电缆的布置

管路（风筒、压风管、排水管、混凝土输送管）、缆线（照明、动力电缆、信号、通讯电缆、放炮电缆）及悬吊用钢丝绳的布置均不得妨碍提升、卸矸和封口盘上轨道运输线路的通行。

以上各种设备及各种盘、管路、线缆的布置、悬吊均要经过计算，并附合安全规程的要求，这里就不再详细叙述，

立井施工机械化作业线

伞（环形）钻打眼（中深孔爆破）——抓岩机装岩——大吊桶（大绞车）提升——装配式钢模板——溜灰管输送混凝土——钻进支护平行作业

立井井筒支护：表土段钢筋混凝土支护；风化带及基岩段钢筋混凝土支护、素混凝土支护，混凝土标号一般为C30,如果是冻结法施工的井筒，要采用高强度混凝土支护，混凝土标号可达到C50，且由于工作面井壁温度可达到-30°，混凝土中要加添早强剂。

立井井筒的主要技术参数：1、井口标高2、井筒净直径3、井筒深度4、表土段深度5、基岩段深度6、支护形式：表土段；基岩段7、岩石硬度8、涌水量9、瓦斯等级10、机械化作业配套11、延米造价12、矿井规模