竖井施工机械化作业26页PPT
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竖井施工重点PPT课件
为了增加沉井的下沉深度，可采用在沉井上加外荷载 的办法使之强制下沉，这种沉井方法通常称做强制沉井。
从施工情况来看，泥浆护壁淹水沉井法具有很大的 优越性，在国内外用得都比较成功。
1.淹水沉井 2.普通沉井
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沉井时的破土方法有高压水破土和钻机破土两种。高 压水破土方法，是用通过水枪喷嘴的高压水射流破坏土层 结构，水的压力力18～30大气压。用高压水破土掘进时， 一般都采用压气排渣。
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提高抓岩生产率是缩短装岩提升工序时间的重要途径，在施工中应泣急下列 几点：
1．注意机械维修保养，使它经常处于良好的工作状态。 2．提高操作技术，使抓取和投放动作准确。 3．改进钻眼爆破工作使爆破后的岩堆，岩石块度，有利于机械抓岩。 4．吊桶直径应与抓斗张开直径相适应，提升能力满足抓岩工作需要。
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⑷采用光面爆破时，为了取得比较好的光爆效果，周边眼应采用φ20～25㎜ 的小直药卷或采用一般药卷不偶合缓冲间隔装药结构。
⑸联线方式多采用并联。若一次起爆的雷管数较多，采用并联不能满足准 爆电流要求时，可以采用串并联或并串联。
2)泥浆洗井护壁
使刀具始终直接作 用于未破碎的岩石面上。
泥浆的另一个重要 作用就是护壁。泥浆的 护壁作用，一方面是借 助本身的液柱压力平衡 地压；另一方面是在井 帮上形成泥皮，堵塞裂 隙，防止片帮。
3)沉井和壁后充填
从施工情况来看，泥浆护壁淹水沉井法具有很大的 优越性，在国内外用得都比较成功。
1.淹水沉井 2.普通沉井
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沉井时的破土方法有高压水破土和钻机破土两种。高 压水破土方法，是用通过水枪喷嘴的高压水射流破坏土层 结构，水的压力力18～30大气压。用高压水破土掘进时， 一般都采用压气排渣。
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提高抓岩生产率是缩短装岩提升工序时间的重要途径，在施工中应泣急下列 几点：
1．注意机械维修保养，使它经常处于良好的工作状态。 2．提高操作技术，使抓取和投放动作准确。 3．改进钻眼爆破工作使爆破后的岩堆，岩石块度，有利于机械抓岩。 4．吊桶直径应与抓斗张开直径相适应，提升能力满足抓岩工作需要。
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⑷采用光面爆破时，为了取得比较好的光爆效果，周边眼应采用φ20～25㎜ 的小直药卷或采用一般药卷不偶合缓冲间隔装药结构。
⑸联线方式多采用并联。若一次起爆的雷管数较多，采用并联不能满足准 爆电流要求时，可以采用串并联或并串联。
2)泥浆洗井护壁
使刀具始终直接作 用于未破碎的岩石面上。
泥浆的另一个重要 作用就是护壁。泥浆的 护壁作用，一方面是借 助本身的液柱压力平衡 地压；另一方面是在井 帮上形成泥皮，堵塞裂 隙，防止片帮。
3)沉井和壁后充填
立井施工精选 课件
表土施工一般采用短段掘砌施工方法。为保
持土的稳定性、减少土层裸露时间，段高一般
取0.5～1.5m。按土层条件，分别采用台阶式
或分段分块、并配以超前小井降低水位的挖掘
方法。
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图4 表土施工挖土方法 （a）台阶式环挖法；（b）分块对称开挖法
1-水窝；2、3-开挖顺序；4-环形集水沟槽
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1 概述
立井井筒的特点是深度大、断面积大、水文地质条件复杂； 相对于平巷（或隧道）而言，施工难度大，施工技术复杂，施 工工期长。因此，为加快凿井速度，缩短凿井工期，必须采用 先进的施工技术，提高施工机械化水平。
在具有第四纪冲积地层的地域开凿立井时，立井井筒一般 要穿过表土与基岩两个部分。表土稳定时可采用普通的人工挖 掘施工，表土松软、稳定性较差时须采用特殊凿井方法（钻井、 沉井）或特殊工法（注浆、冻结、帷幕）。基岩部分目前仍以 钻眼爆破法施工为主。
• 主井：专门用来提升煤炭的井筒称为主井。主井内设
有箕斗，故又称箕斗井。
• 副井：用于升降人员、设备、材料及提升矸石的井筒
称为副井。井筒内通常设有罐笼，故又称为罐笼井。
某些特大型矿井还有专门为提升矸石服务的矸石井。
• 风井：主要作为通风用的井筒，称为风井。一般作为
2020出年3月风6日用星期，五 也可当作全矿的安全出口。
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钢结构简易锁口框
1—钢梁；2—U形卡子；3—井圈；4—挂钩；5— 背板；6—垫木
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ห้องสมุดไป่ตู้
2.3 表土掘砌方法
降低水位法:工作面超前小井降低水位法 ＋钻孔降水法
竖井施工机械化作业
勇于跨越
追求卓越
（2）Ø1.4m反井施工 Ø230mm先导孔贯通后，通过右洞联络通道，卸下导孔钻头，采 用提拉设备辅助安装反扩钻头（Ø1400mm），进而进行扩孔施工。扩 孔施工过程中，岩屑靠自重直接落到右联络通道内，采用装载机和 运输设备及时清理运出。
勇于跨越
追求卓越
勇于跨越
追求卓越
（3）钻爆作业 ①爆破设计：根据围岩级别，采用爆眼深度2-3.5m的光面 爆破，地面放炮室全断面一次起爆。 ②凿岩作业：液压伞钻施工，井筒中心4m半径内选用一台 伞形钻架配六台凿岩机打眼，外侧部分采用人工钻，实现 二者最佳结合，凿岩效率高，钻孔质量好。
勇于跨越
追求卓越
井架、井口盘安装
勇于跨越
追求卓越
三、施工机械化方案
为降低安全风险、控制成本及保证进度可控等因素，罗岩山隧道通风竖井采用 反井法施工（设计方案要求），首先采用SJ-400-G高压脉冲冲击钻机在竖井 中心由上而下钻取直达井底的Ø230mm导孔。待井底排烟联络道与主洞贯通 后；撤出前导孔SJ-400-G高压脉冲冲击钻机，安装LM-400反井钻机，钻杆 下至井底（同步掃孔）在井下联络道内连接扩孔钻头，“自下向上”反井扩孔 施工Ø1400mm先导井（扩孔），作为爆破施工井筒时的爆破自由面和通风 溜碴通道；自上而下爆破开挖至形成设计的竖井断面，并进行初期支护；完成 井筒开挖、初支后，井底组装滑模，“自下而上”采用液压滑动模板整体浇灌 混凝土同步施工。
目 录
一、工程概况 二、辅助系统建立
三、施工机械化方案 四、关键问题处理
五、经典案例
勇于跨越
追求卓越
通风竖井立面布置图
勇于跨越
追求卓越
二、辅助系统
1、信号、通讯及照明
竖井培训PPT(韩)修改版
.
2
施工程序方法
竖井施工作业流程
开挖工艺流程
第一次扩挖工艺流程
上下工作面开挖支护结束 反井钻机就位，正向钻取导孔 钻具安装
反井钻机由下而上钻取导井
手风钻自下而上辐射孔扩井 临时支护
第二次扩挖工艺流程
第一次扩井结束 测量放样 钻 孔
装药爆破
通风散烟、喷水除尘 安全清撬、危石 扒 渣 喷砼及锚杆支护 本层支护结活动
1.测量放样、人工扒 渣、钻孔、装药、 人工排险
危险源
1.井壁坍塌
危害事件
1.坠石伤人、伤物
2.落物伤人、伤物， 2.龙门架、横梁支撑 倒塌 人员 亡 坠落伤
2.吊篮作业
2.吊篮安装、维护、 拆除
3.砼一衬作业
3.排架搭设、模板安 装、砼施工、排架 拆除 3.排架倒塌、模板失 稳 3.落物伤人、伤物， 人员坠落伤亡
4.
5、2009年5月16日，中煤第一建设公司第十工程处的矿井建设队伍，在位 于山西省朔州市经济开发区的同煤麻家梁矿井的建设项目现场施工时 ，违章作业，导致绞车吊罐直接下到井底１０人被甩出罐外，又由于 井底炮烟未散尽１０人全部一氧化碳中毒而死亡，另外１人抢救无效 而死亡。 6、2009年6月3日8时20分， 内蒙古巴彦淖尔乌拉前旗，大中矿业有限责任 公司书记沟铁矿4号矿井罐笼因钢丝绳锁卡口滑落，发生坠罐事故， 造成3人死亡。 7、2009年9月甘肃省白银集团公司厂坝铅锌矿李家沟矿在试罐时发生坠罐 事故； 8、2009年10月8日湖南省冷水江市湖南有色控股锡矿山闪星锑业有限责任 公司南矿二直井发生蹾罐重大事故，造成26人死亡，5人重伤。
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预防控制措施
坚持贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产管理方针，通过对竖井施工工序、 作业活动中危险源进行解析，在安全管理工作中应重点做好以下几点： 1、 建立、健全安全管理体系是安全管理的前提 （1）建立、健全安全保证体系和安全监督体系，落实安全管理责任人； （2）制定竖井施工各项安全管理规定，各作业人员要做到人人熟知； （3）加强现场安全监控，开展经常性安全检查 2、 以提升系统方案设计、审查为安全工作重点 出线竖井载人提升系统由（2台5t）卷扬机、支撑、定滑轮、转向滑轮、钢丝绳、 载人吊篮等组成，目的是为了在3序及4序扩挖施工时专门运送人员上下、由龙门吊负 责井内材料及设备的起吊，其安全生产重要性不言而喻。在提升系统方案的设计、审 查中要注意以下几点： 1） 提升系统方案应结现场实际情况，对应不同施工部位单独审查提升系统方案设 计，不得生搬硬套已有方案，切实做到科学、适用；提升系统的刚度及稳定性要经过 回归分析；风水管路的布置与提升系统相结合；井口、载人吊篮、载物吊盘的防护必 须严格审查和监督落实
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施工程序方法
竖井施工作业流程
开挖工艺流程
第一次扩挖工艺流程
上下工作面开挖支护结束 反井钻机就位，正向钻取导孔 钻具安装
反井钻机由下而上钻取导井
手风钻自下而上辐射孔扩井 临时支护
第二次扩挖工艺流程
第一次扩井结束 测量放样 钻 孔
装药爆破
通风散烟、喷水除尘 安全清撬、危石 扒 渣 喷砼及锚杆支护 本层支护结活动
1.测量放样、人工扒 渣、钻孔、装药、 人工排险
危险源
1.井壁坍塌
危害事件
1.坠石伤人、伤物
2.落物伤人、伤物， 2.龙门架、横梁支撑 倒塌 人员 亡 坠落伤
2.吊篮作业
2.吊篮安装、维护、 拆除
3.砼一衬作业
3.排架搭设、模板安 装、砼施工、排架 拆除 3.排架倒塌、模板失 稳 3.落物伤人、伤物， 人员坠落伤亡
4.
5、2009年5月16日，中煤第一建设公司第十工程处的矿井建设队伍，在位 于山西省朔州市经济开发区的同煤麻家梁矿井的建设项目现场施工时 ，违章作业，导致绞车吊罐直接下到井底１０人被甩出罐外，又由于 井底炮烟未散尽１０人全部一氧化碳中毒而死亡，另外１人抢救无效 而死亡。 6、2009年6月3日8时20分， 内蒙古巴彦淖尔乌拉前旗，大中矿业有限责任 公司书记沟铁矿4号矿井罐笼因钢丝绳锁卡口滑落，发生坠罐事故， 造成3人死亡。 7、2009年9月甘肃省白银集团公司厂坝铅锌矿李家沟矿在试罐时发生坠罐 事故； 8、2009年10月8日湖南省冷水江市湖南有色控股锡矿山闪星锑业有限责任 公司南矿二直井发生蹾罐重大事故，造成26人死亡，5人重伤。
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预防控制措施
坚持贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产管理方针，通过对竖井施工工序、 作业活动中危险源进行解析，在安全管理工作中应重点做好以下几点： 1、 建立、健全安全管理体系是安全管理的前提 （1）建立、健全安全保证体系和安全监督体系，落实安全管理责任人； （2）制定竖井施工各项安全管理规定，各作业人员要做到人人熟知； （3）加强现场安全监控，开展经常性安全检查 2、 以提升系统方案设计、审查为安全工作重点 出线竖井载人提升系统由（2台5t）卷扬机、支撑、定滑轮、转向滑轮、钢丝绳、 载人吊篮等组成，目的是为了在3序及4序扩挖施工时专门运送人员上下、由龙门吊负 责井内材料及设备的起吊，其安全生产重要性不言而喻。在提升系统方案的设计、审 查中要注意以下几点： 1） 提升系统方案应结现场实际情况，对应不同施工部位单独审查提升系统方案设 计，不得生搬硬套已有方案，切实做到科学、适用；提升系统的刚度及稳定性要经过 回归分析；风水管路的布置与提升系统相结合；井口、载人吊篮、载物吊盘的防护必 须严格审查和监督落实
隧道工程机械化施工PPT课件
光面爆破：也叫修边爆破，是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术， 是通过一系列措施对隧道周边部位实行正确的钻孔和爆破，并使周边 眼最后起爆的爆破方法。爆破后，设计轮廓线内的岩石适度破碎，而 围岩稳定性得以保持，适用范围广泛，在软岩中级岩浅孔爆破中效益 明显。
可编辑
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预裂爆破：是在开挖轮廓上钻互相平行的比较密集的炮眼，装药后使
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三、钻孔机械 常用的有：1、液压凿岩台车； 2、门架台车； 3、汽车式简易凿岩台车
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四、新奥法（NATM )
即奥地利隧道工程建设新方法的简称。该法1948 年提出后，世 界各地普遍运用，已成为现代隧道工程新技术标志之一。
A、新奥法施工要点：
湿式喷射的优点是：1）粉尘小；2）生产率高，10m³/h。3） 回弹率低，10%以下。4）质量高。但设备较复杂，操作及维修不及 干喷机方便，需用的液体速凝剂售价高，尚不能实现国产。
国际上发达国家推行湿式喷射，我国主要采用干式喷射。
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五、机械化出碴 根据隧道断面的大小不同，出碴方式分为有轨（轨道式）和无轨式
之比其他爆破眼先起爆，使爆破后各爆眼间形成相互贯通的裂隙，与原岩体 分割开来，然后再起爆其他炮眼。因轮廓线上裂缝已形成，当其他炮眼起爆 时，不会引起原岩体的破坏，而形成光滑的平整壁面。预裂爆破可起较大的 隔振作用，一般适用于硬岩深孔爆破。在软弱围岩中也可得到较好的爆破效 果。
隧道围岩变形量测：在隧道开挖过程中，对围岩一支护系统的变形过程 所作的量测，叫作隧道围岩变形量测。它是新奥法现场量测的首要内容。
43kg/m钢轨。
煤矿立井施工(PPT41页)
另外，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车，建造压风机房、通 风机房和混凝土搅拌站等辅助生产车间。待一切准备工作完成后，即可 进行井筒的正式掘进工作。
立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要悬挂 在井筒内，且随工作面的推进而下放或接长。
立井普通法施工的一般顺序是：自上而下掘进，当井筒掘够一定深 度{一个段高（3~4m）} 后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。
50～60年代，立井施工作业方式以短段单行作业为主，掘砌段高一 般30m（不是一次性）左右，用挂圈背板作临时支护，料石砌壁。
为了减轻笨重的体力劳动和提高砌壁质量，60年代后期井壁结构改 为混凝土，用分节小模板支模。
井圈背板法:先在工作面架好槽钢井圈，然后向井圈后插入木板（又 叫背板）作临时支护。每掘进一段井筒（1～1.5m），便架设一道井圈 和背板。掘进一定高度后（一般不超过30m），再由下向上拆除井圈、 背板，砌筑永久井壁。适用于较稳定的土层。
04吊盘固定装置 （吊盘定位丝杠）
第三节 立井井筒的施工工序
立井井筒施工工序分三步：
表土段掘进 ❖ 第一步：立井井筒掘进
基岩段掘进
形成地下空间
普通法 特殊法
“三步” 是从大方 向上说
❖第二步：砌壁工作
永久支护
❖第三步：安装工作
安装井筒装备（不讲）
课程主要讲普通法掘进、永久支护（第一、二步）
第四节 立井井筒施工
三 第三阶段：混合作业
70年代末期，液压滑模（没见过）得到了成功应用。由于单行作业 存在着工序转换时间长和质量差等问题，作业方式逐渐过渡到混合作业。
目前普遍采用伸缩式金属整体移动式模板，作业方式还是混合作业。
混合作业的特点是不需临时支护，掘砌可以适当地平行作业，使掘 砌工序在同一循环内完成，工序转换时间少，施工速度快，而且安全。
立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要悬挂 在井筒内，且随工作面的推进而下放或接长。
立井普通法施工的一般顺序是：自上而下掘进，当井筒掘够一定深 度{一个段高（3~4m）} 后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。
50～60年代，立井施工作业方式以短段单行作业为主，掘砌段高一 般30m（不是一次性）左右，用挂圈背板作临时支护，料石砌壁。
为了减轻笨重的体力劳动和提高砌壁质量，60年代后期井壁结构改 为混凝土，用分节小模板支模。
井圈背板法:先在工作面架好槽钢井圈，然后向井圈后插入木板（又 叫背板）作临时支护。每掘进一段井筒（1～1.5m），便架设一道井圈 和背板。掘进一定高度后（一般不超过30m），再由下向上拆除井圈、 背板，砌筑永久井壁。适用于较稳定的土层。
04吊盘固定装置 （吊盘定位丝杠）
第三节 立井井筒的施工工序
立井井筒施工工序分三步：
表土段掘进 ❖ 第一步：立井井筒掘进
基岩段掘进
形成地下空间
普通法 特殊法
“三步” 是从大方 向上说
❖第二步：砌壁工作
永久支护
❖第三步：安装工作
安装井筒装备（不讲）
课程主要讲普通法掘进、永久支护（第一、二步）
第四节 立井井筒施工
三 第三阶段：混合作业
70年代末期，液压滑模（没见过）得到了成功应用。由于单行作业 存在着工序转换时间长和质量差等问题，作业方式逐渐过渡到混合作业。
目前普遍采用伸缩式金属整体移动式模板，作业方式还是混合作业。
混合作业的特点是不需临时支护，掘砌可以适当地平行作业，使掘 砌工序在同一循环内完成，工序转换时间少，施工速度快，而且安全。
竖井施工
1、竖井施工1.1 施工程序竖井采用明挖法施工, 电动葫芦出渣。
竖井开挖包括土方开挖、格栅钢架支撑架设、喷混凝土三部分。
竖井施工程序示意图见下图。
竖井施工程序示意图1.2、竖井施工流程竖井施工流程为: 测量定位→开挖井口→锁口圈混凝土灌筑→开挖主体→架设钢格栅支护→挂设钢筋网→喷射混凝土→下一个循环开始→封底1.3、竖井施工方法及技术措施(1) 测量定位。
按照平面图将人防通道及出口位置投测到实际场地上, 并找到竖井开挖位置, 在竖井开挖位置外侧对应每边中点设 4 个定位点; 在开挖过程中, 随时核准竖井开挖位置及尺寸。
(2) 井口开挖及锁口圈混凝土浇筑。
井口开挖采用人工开挖, 开挖尺寸为：恒海、彩凤街通道: 11600mm×9100mm, 深度2000mm；风采通道：10100mm×11600mm。
为确保井壁稳定及后续工作井施工的安全,井口开挖完毕后, 应先做好井口锁口圈的钢筋混凝土浇筑工作。
锁口圈平齐地面, 井圈为1500mm×2000mm, 锁口圈外侧及底部以土壁为模, 内侧采用中型组合钢模板。
锁口圈内钢筋绑扎完毕后支设内侧模板, 随后浇筑C25混凝土。
其上砖砌挡水圈, 以防雨水及其它用水倒灌入井内。
(3)提升井架安装提升井架主要用于出土。
先埋设井架基础（C20砼），再架设井架、安装电动葫芦。
井架立柱采用φ325钢管，壁厚10mm。
提升系统采用电动葫芦提升2m3土斗出土。
(4) 竖井开挖。
采用人工分层分块开挖, 对于杂填土层适当辅以风镐, 开挖每循环进尺为0.5m。
施工出渣使用龙门架配用电动葫芦将渣土提升至井口。
(5) 钢格栅支护及挂设钢筋网。
开挖出渣完成后, 检查净空, 防止过多超挖, 严禁欠挖; 及时安装环形格栅钢架, 加挂钢筋网。
格栅钢架采用Φ22 主筋的钢筋拱架, 环距0.5m。
钢筋网采用Φ6 网格150mm×150mm, 井身及井底满铺。
上下榀格栅钢架用Φ22 连结筋竖向连接, 间距1000mm, 内外双层设置。
竖井、斜井施工 PPT
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钢结构简易锁口框
1—钢梁；2—U形卡子；3—井圈；4—挂钩；5—背板；6—垫木
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7.1 竖井概况
竖井施工
台阶形井颈
17
7.1 竖井概况
竖井施工
倒锥形井颈
18
7.1 井口施工
竖井施工
分类:
特点：
基岩层 表土层
基岩层：比较稳定，容易开挖。 表土层：地质条件复杂，稳定性 差，因此表土层施工比较 困难。
25
1、单行作业(图7-1) 顺序：凿爆 装运
7.1
竖井施工
施工方案分类：
1、单行作业(图7-1) 适用范围：井筒深度不大（200m左右） 及地层比较稳定、井筒断面较小、砌壁速 度很快和凿井设备不足的情况下，采用。 现状：单行作业在我国用得较多。
26
7.1
竖井施工
单行作业
27
7.1
竖井施工
施工方案分类： 2、平行作业 步骤：挖掘岩石与砌壁在两个相邻的井段 中同时进行。 井筒设备安装要在井筒掘砌全部完成 之后进行。 优点：平行作业成井速度比单行作业快。 缺点：适用的掘进设备较多，工作组织复 杂，安全性较差。
19
7.1
竖井施工
步骤：
1、在竖井施工前首先要标定井筒中心。 2、井口向下开挖2~4m深开始井颈锁口。 提升方法：简易提升法 1、三脚架提升 加固井壁、防止下坍 2、龙门架提升 3、汽车起重机提升
20
7.1
竖井施工
龙门架提升
21
7.1
竖井施工
汽车起重机提升
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7.1 竖井施工方法
竖井施工
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7.1 竖井装岩与提升
钢结构简易锁口框
1—钢梁；2—U形卡子；3—井圈；4—挂钩；5—背板；6—垫木
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7.1 竖井概况
竖井施工
台阶形井颈
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7.1 竖井概况
竖井施工
倒锥形井颈
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7.1 井口施工
竖井施工
分类:
特点：
基岩层 表土层
基岩层：比较稳定，容易开挖。 表土层：地质条件复杂，稳定性 差，因此表土层施工比较 困难。
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1、单行作业(图7-1) 顺序：凿爆 装运
7.1
竖井施工
施工方案分类：
1、单行作业(图7-1) 适用范围：井筒深度不大（200m左右） 及地层比较稳定、井筒断面较小、砌壁速 度很快和凿井设备不足的情况下，采用。 现状：单行作业在我国用得较多。
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7.1
竖井施工
单行作业
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7.1
竖井施工
施工方案分类： 2、平行作业 步骤：挖掘岩石与砌壁在两个相邻的井段 中同时进行。 井筒设备安装要在井筒掘砌全部完成 之后进行。 优点：平行作业成井速度比单行作业快。 缺点：适用的掘进设备较多，工作组织复 杂，安全性较差。
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7.1
竖井施工
步骤：
1、在竖井施工前首先要标定井筒中心。 2、井口向下开挖2~4m深开始井颈锁口。 提升方法：简易提升法 1、三脚架提升 加固井壁、防止下坍 2、龙门架提升 3、汽车起重机提升
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竖井施工
龙门架提升
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7.1
竖井施工
汽车起重机提升
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7.1 竖井施工方法
竖井施工
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7.1 竖井装岩与提升