9立井开凿
第九章 井巷掘进爆破
第9章井巷掘进爆破井巷工程：为进行采矿或其他工程目的，在地下开凿的各类通道和硐室的总称。
爆破是井巷掘进中通常使用的基本方法。
爆破效果的好坏直接影响到井巷施工的质量、速度和成本。
合理地布置工作面上的炮孔和正确确定爆破参数，是取得良好爆破效果和加快掘进速度的重要保证。
井巷掘进爆破包括：平巷掘进爆破、井筒（立井、斜井）掘进爆破、隧道掘进爆破和硐库开挖爆破。
广泛应用于矿山、交通、水利水电、大型油库等工程中。
9.1 平巷掘进爆破平巷（水平巷道）：地下矿山，开凿在岩体或矿层中不直通地表的水平通道。
平硐：地下矿山，开凿在岩体或矿层中直通地表的水平巷道。
平巷掘进爆破的特点：只有一个自由面，且炮孔深度受到限制，一般孔深只有1.5~3m。
9.1.1 工作面炮孔布置123图9-1 炮孔种类1-掏槽孔；2-辅助孔；3-周边孔炮孔的种类：平巷掘进中的炮孔，根据所处位置和作用的不同，将其分为掏槽孔、辅助孔（崩落孔）和周边孔。
周边孔又分为顶孔、帮孔和底孔(图9-1)。
掏槽眼：在巷道断面的适当位置（一般在中央偏下）布置的几个装药量较多、首先起爆的炮眼。
辅助眼：位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。
周边眼：布置在巷道掘进断面开挖轮廓线上的炮眼。
平巷掘进爆破时，由于只有一个自由面，四周岩石的夹制力很大，爆破条件困难，故掏槽孔的布置极为重要。
各类炮孔的作用：掏槽孔的作用是在工作面上首先炸出一个槽腔，形成第二个自由面，为其他炮孔的爆破创造有力的条件。
辅助孔的作用是扩大和延伸掏槽的范围，并将岩石崩落（进一步扩大掏槽和崩落岩石）。
周边孔的作用是控制巷道断面的形状和规格。
为了提高其他炮孔的的爆破效果，掏槽孔比其他炮孔深0.15~0.25m（一般取0.2m）。
平巷掘进爆破的关键是掏槽眼和周边眼的爆破，掏槽眼为辅助眼和周边眼的爆破创造了有利条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边眼关系到开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。
（1）掏槽形式由于巷道断面、岩石性质和地质构造等条件的不同，掏槽孔的排列形式很多，归纳起来有三种：即斜眼掏槽、直眼掏槽（平行空孔直线掏槽）、混合掏槽。
立井凿井技术初步知识
立井凿井技术初步知识第一节概述立井——竖井，与水平面垂直●穿过表土：地层稳定时，采用普通法施工稳定性较差时，采用特殊法施工●穿过基岩：含水量大时，注浆堵水。
●既穿过表土又穿过岩层1.立井是地下工程中的常见工程地下矿山：煤炭、金属、非金属等山岭隧道：公路、铁路水电、水利工程城市市政工程军事、国防工程2.立井井筒的特点地质条件复杂，施工难度大施工技术复杂，安全要求高深度较大时，施工工期长3. 立井施工技术水平▲月施工速度1974年全国煤矿立井施工平均月成井速度为16.4m1986年～1996年有23次月进度突破100m、最高201m1997年达到了45m，有28次突破100m1998年19次突破100m，其中5次超过183m，最高216.5m，创当时地全国记录2002年：最高月进220.6m，创新的全国记录▲施工技术已接近和达到世界先进水平中标承担了摩洛哥、孟加拉等国家的多项工程4. 施工工艺▲准备工作：凿井井架、天轮平台、卸矸平台。
封口盘、固定盘、吊盘提升机、凿井绞车压风机房、通风机房、搅拌站等▲井筒开挖●自上而下掘进，掘够一定深度（一个段高）后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行，直至井筒最终深度●每一段高内的工艺顺序：打眼放炮、装岩出矸、砌壁。
▲井筒装备安装罐笼、箕斗、罐道、罐道梁、梯子间、管线等5. 井筒的类型与用途主井：箕斗井，出煤副井：罐笼井，升降人员、设备、材料、矸石，进风，安全出口混合井：兼有主副井的作用风井：回风、安全出口2．井筒的组成井颈：靠近地表的一段井筒井身：井颈至罐笼进出车水平或箕斗装载水平井底：井身以下为井底。
第二节表土施工表土：一般将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层；1. 表土的分类土为由骨架、水和空气组成的三相体。
■按土质的结构性质，土层可归纳为四类：▲松散性土层主要由砾（卵）石、砂和粉砂、流砂等组成无粘聚力，呈松散状态。
▲粘结性土层主要由粘土及含砂量少的砂质粘土组成土层致密，均匀坚硬，塑性强，透水性少，含水量少▲大孔性表土主要由多孔性黄土组成，为粉土颗粒，含有大量胶结物，遇到水后土层变软，易于沉陷坍塌▲其它特殊土层膨胀土和岩石风化带。
新《煤矿安全规程》第二章 矿井建设
第二章矿井建设第一节一般规定第一条煤矿建设单位及参与建设的勘察、设计、施工、监理等单位必须具有与工程项目规模相适应的能力，国家实行资质管理的，应具备相应的资质。
第二条煤矿建设单位是煤矿建设项目安全管理的责任主体，必须对建设项目履行安全管理职责；勘察、设计单位应对所提交的项目勘察、设计技术文件质量负责；施工单位对合同范围内工程的施工安全负责；监理单位对其所监理的工程建设安全负监理责任。
第三条矿井一期（从井筒开挖到井底车场施工前）工程施工单位原则上不超过2家；二期（从施工井底车场开始到进入采区施工前）、三期（从施工采区车场开始到整个采区巷道施工）工程施工单位原则上不超过3家。
其共用的生产系统应统一管理。
第四条煤矿建设项目的安全设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。
施工单位必须依法取得政府主管部门颁发的建筑业企业资质和安全生产许可证。
第五条煤矿建设、施工单位必须设置项目管理机构，配备满足工程需要的安全、技术和特种作业人员。
第六条单项工程、单位工程开工前，必须编制施工组织设计和作业规程，并在开工前组织相关人员学习。
第七条煤矿建设期间必须按规定填绘反映实际情况的井巷工程进度交换图、井巷工程地质实测素描图及供电、运输、通信、监测、管路等系统图。
第八条矿井建设期间，安全出口设置应遵守下列规定：（一）井筒到底后，应当先短路贯通，形成至少2个能行人的通达地面的安全出口。
（二）开凿或延深立井时，井筒内必须设有在提升设备发生故障时专供人员出井的安全设施和出口。
（三）相邻两条斜井或平硐施工时，应及时按设计贯通联络巷。
第二节井巷掘进与支护第九条开凿平硐、斜井和立井时，自井口到坚硬岩层之间的井巷必须混凝土砌筑，并向坚硬岩层内至少延深5m。
在山坡下开凿斜井和平硐时，井口顶、侧必须构筑挡墙和防洪水沟。
第十条立井锁口施工时应遵守下列规定：（一）立井锁口应在井筒具备试挖条件后施工。
（二）风硐口、安全出口与井筒连接处应整体浇筑，并采取封闭措施。
9矿建课件(第三篇3立井井筒)解析
《矿山建设工程》
3
济宁二号井煤巷开拓介绍
济宁二号煤矿设计年产400万t，服务年限67.5年，矿井采用全煤
巷布置，立井多水平开拓方式，通风方式为中央并列式。
矿井第一水平共有7条大巷，北翼4条，2条进风、2条回风，为
便于运输、排水，其中有1条轨道进风巷布置在3下煤层底板岩石中， 其余均布置在煤层中。南翼3条大巷，1条进风，2条回风，均布置 在煤层中。
一、井田开拓方式 二、斜井开拓的优点 三、斜开拓的实例
四、斜井施工速度比较
主斜井、副斜井、斜风井、排水斜井、注砂斜井
Copyright@2005
《矿山建设工程》
24
§11.1 斜井的结构
一、斜井井口结构 (一)斜井井颈结构 井颈：接近地面出口,井壁需要加厚的一段井筒,由筒壁和壁座组成。 井
颈要深入到基岩内5m以上，并且有防渗措施,井颈段支护要露出地表以 上直到井口标高，井口标高要高出当地最高洪水位1m以上。
《矿山建设工程》
5
(3) 顺槽：净断面积为11.4~12m2，支护方式有梯形金属棚和锚
网梁两种。随技术进步和施工设备配套，现锚网梁已成功应用于实 体煤中顺槽、沿空送巷顺槽、综放(采)工作面切眼。至1999年底锚 网梁文护巷道已达12000m，最大控顶跨度达13.45m。
Copyright@2005
Copyright@2005
《矿山建设工程》
40
三、斜井井底结构
(二)串车斜井井底结构
1、串车斜井井筒与井底车场连接形式
(1)平车场 用于不再延深的最终水平
平车场、甩车场、吊桥
a.井筒与运输大巷均开在煤层中，轨道变平后通过顶板绕道与大巷轨道相 连。 井筒倾角较大时采用 b.井筒与运输大巷均开在煤层中，轨道变坡进入底板岩层中后再转向煤层 大巷与大巷轨道相连。井筒倾角较小时采用 c.井筒沿煤层底板开凿，变平后直接进入运输大巷。 井筒距大巷较远时 采用 d.井筒沿煤层底板开凿，变平后两侧与大巷相连，一侧为重车线 ,另一侧 为空车线。 运输量较大时采用
竖井开挖工艺
竖井开挖工艺
竖井开挖工艺是指在建筑施工中，为了深入地下进行施工而采用的一
种开挖方式。
竖井开挖工艺主要适用于以下场合：
1. 地下室或地下车库的建设，需要进行深度开挖。
2. 建筑物基础施工时，需要深入地下进行基坑开挖。
3. 需要进行管道、电缆等设备的安装和修理，需要深入地下进行施工。
竖井开挖工艺的步骤主要包括以下几个方面：
1. 立井：首先需要在地面上确定竖井的位置和大小，并对其周围进行
围护。
然后使用钢模板或木模板等材料搭建立井模板，并在模板内浇
筑混凝土，待混凝土凝固后拆除模板即可得到立井。
2. 二次支撑：在立井完成后，需要对其进行二次支撑。
这一步骤主要
是为了保证立井的稳定性和安全性。
常见的二次支撑方式包括钢支撑、木支撑、钢管撑等。
3. 土方开挖：当立井和二次支撑完成后，就可以进行土方开挖了。
土
方开挖需要使用挖掘机等工具进行，同时还需要注意防止立井坍塌和二次支撑失效。
4. 土方处理：在土方开挖完成后，需要对其进行处理。
常见的处理方式包括抛填、回填、倒灌浆等。
5. 立井拆除：当竖井开挖工作完成后，需要将立井拆除。
这一步骤需要注意安全，并且要保证对周围环境的影响最小化。
总之，竖井开挖工艺是一项复杂而重要的施工工艺，需要严格按照规范进行操作，并且要注重安全和环保。
-井田开拓方式
第二章 井田开拓方式2.1 井田开拓概念2.1.1 井田开拓方式的概念井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
2.1.2 井田开拓方式的分类（1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域；（2）按水平数的多少分：单水平、多水平；（3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；（4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。
如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。
图 2.1 开拓方式分类关系图2.1.3 确定井田开拓方式的原则合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。
其确定开拓方式的基本原则为：（1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单；（2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件；开拓方立 井 斜 井平 硐 综 合单水多水平上下山 上 山 上下山混 合 分层大集中大分组集中大（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率；（4）减少工程量，降低投资，减少建工工期‘新技术机械化。
2.2 斜井开拓斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。
如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。
本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。
2.2.1 片盘斜井开拓片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。
它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。
在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。
煤矿冻结法开凿立井工程技术
表4.2.1-1
石灰石粉的细度、密度、水分应满足设
计要求。 3 聚苯乙烯泡沫塑料板 冻土与井壁间所采用的聚苯乙烯泡沫塑料 板物理力学性能指标应符合附录D表D中的 规定。 4 可压缩木屑板 可压缩木屑板的厚度应根据所需的压缩量 确定，一般采用6～20mm。板材性能应满 足压应力值为35N／mm2时，压缩率为30 ％～40％。
2．1．15冻土压力 pressure Of freezing wall 井壁支护后，冻结壁蠕变变形及融土回冻冻胀等因素作用 于井壁上的径向压力的统称，是临时荷载，亦称冻结压力。 2．1．16井壁 shaft lining 在井筒开挖围岩的表面构筑一定的厚度、强度和密封性好 的整体构筑物。井壁为圆形断面，材料一般采用现浇钢筋 混凝土或混凝土，混凝土应具有早强高强的特性。井壁结 构形式一般有单层、双层、双层混凝土塑料夹层复合井壁 等。 2．1．17双层井壁 double-layer lining 由外层井壁和内层井壁组合而成。外层井壁由上而下随 井简短段掘砌直至冻结段底部，其厚度和强度应能承受冻 土压力的作用；外层井壁施工结束后，内层井壁由下而上 连续一次浇筑至井口，其厚度和强度应能承受静水压或负 摩擦力的作用。内外层井壁材料，目前我国采用钢筋混凝 土和混凝土。
2．1．18双层混凝土塑料夹层复合井壁 double-layer concrete composite shaft lining with a plastic-plate sandwich 在双层混凝土井壁的内外层井壁之间铺设一层或两层厚 1．5mm聚乙烯塑料板而成。设置塑料板后，制止了内层井 壁的温度裂缝，井壁防水性能好。 2．1．19砌块沥青钢板混凝土复合井壁steel-concrete-bitum sliding lining 外层井壁由混凝土预制块和可压缩板构成，内层井壁为钢筋混 凝土结构，分段构筑。内外层井壁之间设置沥青和钢板。钢 板封水性好，井壁不漏水，沥青柔性好，在外力作用时，有 缓冲均压作用。允许井壁产生一定的曲率半径。故又称柔性 井壁。 21.20装配式铸件混凝土复合井壁 shaft tubbing 装配式铸件混凝土复合井壁又称丘宾筒。由铸铁或钢带有凸 缘和加强肪的弧形板，在井下装配成筒体，并在其后充填混 凝土。
第二、三节斜井、立井开拓
1.井巷掘进顺序
井巷掘进顺序自地面向 下沿煤层开一对斜井 , 直 至第一片盘下 20-30m在 第一片盘上部开片盘甩 车场及第一片盘 回风巷 , 在第一片盘下部开片盘 甩车场及 片盘运输巷 , 然 后 , 经平或斜石门掘进上 煤层的超前平巷及开切 眼 , 即可开始第一片盘的 回采。
I
+450 +400 +350
运料系统
2.立井分区式生产系统
通风系统：
新风——主、副井进入经井底车场、运输大巷、 采区上山、区段运输平巷。 工作面后——污风经区段回风平巷、区段回风 石门、至总回风道再经回风石门由边界风井 排出地面。
二 、立井分区式开拓 1、单水平分区式
2、多水平分区式
2、立井多水平 分区式
立井多水平分区式
区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输 大巷装车,电机车牵引载煤列车至井底车场卸载 后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。
排矸系统：矸石,则用矿车装运至井底
车场,由副井内安装的罐笼提至地面。
2.立井分区式生产系统
运料系统:物料、设备由矿车(或材料车.平板车) 装载,经副井罐笼下放至井底车场,由电机车拉 至采区,转运至使用地点。
2．矿井生产系统
通风系统： 新鲜风流由主、副斜 井1 、2经井底车 场3、水平运输大 巷4、采区下部车 场19、运输上山6 和区段运输巷8至 工作面10。冲洗工 作面后的乏风，经 区段回风平巷9-22、水平回风大巷 11由边界风井12排 至地面。 通风：1、2—3— 4 --19--6—8— 10—9—22—11-12
本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜
井开拓方式。
1.“斜井多水平分段式