立井井筒表土施工
井筒掘进的现场安全管理
竖井开挖现场安全管理1,表土施工(1)表土施工必须根据当地的地形、气象、水文和工程地质条件等采取有效措施防止、排水工作。
(2)竖井表土施工应设置临时锁口,以固定并位封闭并口、安装井盖和吊挂掘进用支架。
临时锁口必须确保并口稳定、封闭严密、井下作业安全。
(3)斜井和平硐表土施工。
斜并破土先挖槽。
当在山体附近开挖平硐和斜井时，会破坏土壤,明槽深度应使门脸上部岩层(或硬土)的厚度不小于2m斜并或平从揭盖部分进入硐身5~10m后,应进行永久支护。
(4)竖井永久支护建立前，是否派专人观察地面沉降和临时支护后竖井侧的变化。
2.竖井开挖(1)井口安保人员进入和掘进是否有安全措施。
(2)竖井开挖时,应编制该平行管的钻爆图，以指导施工。
采用中深孔爆破时,孔深超过3.5m,必须采用防水雷管,脚线不得有接头。
(3)筒体联合开挖吊环垫板临时支护时间不超过一个月;锚喷临时支护时,采用短掘进及永久支护。
(4)井筒施工中,与平行筒体直接相连的各种水平线或倾斜巷道交叉口,要同时砌筑永久支护3~5m。
(5)确定并架圈的圈距,这取决于岩层的硬度。
空帮距离不大于2m 采用锚喷支护时,其空帮距离不宜大于4m,并有防片帮措施。
(6)井筒过断层距破碎带10m前,我们必须加强瓦斯和突水的探测和其他预防准备工作。
(7)竖井揭露有煤与瓦斯突出危险的煤层时是否采取振动爆破措施。
放炮时,人员是否撤至并外安全地带,井口附近不得有明火及电源放炮后,要检查并口附近瓦斯情况,以便确定是否恢复送电。
(8)井筒壁厚是否符合设计要求(9)在每平方米的面积内,局部墙体凹凸度是否符合要求。
(10)钢筋混凝土和混凝土井壁表面是否有外露钢筋、裂缝、蜂窝等现象。
(11)施工期间,在永久井壁内留设的卡子、梁、导水管等一切设施其外露长度不得大于50mm。
不需要的口、梁窝,所有这些都是用不降低永久井壁设计强度的材料建造的。
(12)竖井施工期间开挖的各种临时硐室和输水站泵房、变电所、水仓等)凡是移交生产后不继续利用时,在井筒竣工或矿井投入生产前,均要充填严密并加封砌;若岩层稳定坚硬可不填充,仅加封砌。
立井表土特殊施工法施工
壁的下端带有刃脚， 刃脚在竖向力作用下能插 ＾ 、 土 体， 使井壁与土 体保持 机超前钻头和扩孔钻头的直径是固定的， 也有一些钻机洳 Ｂ Ｚ 一 １ 钻机） 的 竖向静力平衡。当井壁内侧土体松动并取出后 ，土体对井壁的支撑力减 钻头直径可在一定范围内进行凋整。 对于后者 ， 应按隋况确定扩孔的直径 小， 井壁整体下沉， 刃脚插 ＾ 更深位置的士体， 建立新的平衡。仅利用井壁 和次数，确定的原则是在转盘和提吊系统能力允许的情况下尽可能减少
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１ ３ ８ 特殊 施工法施工
黄 建 忠
（ 中煤邯郸特殊 凿井有限公司， 河北 邯郸 ０ ５ ６ ０ ０ ０ ） 摘 要： 主要 阐述 了立井表 土特殊施 工法施工的沉井法、 钻 井法凿井、 冻结法等技 术问题 。 关键词 ： 立井； 表土 ； 特殊施工法 １沉井法 注。井壁与套井之间要用毛石混凝土充填密实。 采用此法施工能有效防止井 ２钻井法凿井 全断面一次钻成 ， 或将井 筒片帮， 保证井筒施工顺利穿过不稳定表土段。沉井用井壁是分段预制 、 可以对接成—个整体的 钢筋混凝土圆 管（ 内 径等于 井简净直径 在管壁内 筒分次 扩孔钻成。 ２ １ 井 筒钻进 预留 ６ － ８ 个沿周向均匀分布的轴向通孔用于预埋注浆管。井壁是在地面 逐段安装的， 安装好的井壁随井筒掘进而下沉， 每沉 人 一段井壁后在其上 多采用分次扩孔钻进 ， 即先用超前钻头一次将小孔钻到基岩（ 当基岩 端列拯兰 竺 毖匕 另— 段井壁， 直到全 羹沉＾ ． 井筒内。撮 每 装的一段井 部分占的比例不大时， 也可一次钻到井底ｋ 后分次扩孔至没计直径。 —般钻
自重克服井壁下沉时的阻力 『 括 井帮作用于井壁 Ｅ 的摩擦阻力和井壁刃 扩孔次数以缩短辅助时间。 ２ ２沉井和壁后充填 脚下 匕 体作用于刃脚的端头阻力） 使井壁下沉的沉井方法称为普通沉井 法。该法施工设备和工艺简单， 但由于受井壁与井帮摩擦阻力的影响， 一 采用钻井法施工的井筒， 多采用管状预制钢筋混凝土作井壁。等井筒 钻完并提出钻头后 始安装井壁。 井壁安装采月 ５ ： ｝ 孚 下沉法， 施工过程为： 般 只ｆ ｉ ： ２ ０ ｍ 一 ３ ０ ｍ 。 在不稳定表土层厚度不超过 ３ ０ ｍ时， 可采用普通沉井法。普通沉井 先用起重 将第—ｌ 段井壁 带 底井壁 在 Ｉ 井内 泥浆中， 向 井壁内 注水 法的施工过程为： 随掘进 、 井壁随下沉、 随在地面接长井壁， 边施工边进行 使其缓慢下沉至 髓 当位置后停止 ｌ 注水， 在地面接 Ｅ 第二段井壁， 继续注水 重复 Ｅ 述操作直到安装完全部井壁。 沉井过程应注意以下问题： 测量与纠偏 ， 沉井结束后进行壁后注浆。 其中掘 井 ＿ 定表土中施工相 使其下沉， 同， 其他与淹水沉井法相同。 ①接长井壁时， 要进行２ 贝 墁 以保证井筒的垂直度延冶； 『 井 壁下沉的同时， 要 在表土层厚度轼 呔 时， 通常习 硼 淹水沉井法。 其中泥浆护壁淹水沉井 及时排除井壁外泥浆以免泥浆外溢和沉淀，同时直保证井壁外泥浆面不 具有鞍－ 大 的优趔｝ 性， 在国内夕 明 都比较成功。 得低于锁门以下 ｌ ｍ以防井筒片帮； ③当井壁下沉到距没计深度 ｌ ｍ 一 ２ ｍ 时， 要停止下沉， 测量井壁的垂直度并进行调整， 再下沉到底。 ２ ． ３冻结法 井。 套井的深度由第—层含水层深度决定 ， ｏ ５ ｍ左右 。 采用冻结法施工井筒的过程为： 在井筒掘进之前在井筒外围钻冻结 安装 孔， 建立 ＾工制冷系统并对围岩进行冻结， 待在井筒掘进边界以外的不稳 定岩层中形成—傩 ｝ 闭的冻结圈后开始掘砌井简，当掘砌通过不稳定岩 ｌ ３向井壁后压溘 妮 浆。 用泵通过预埋的 由泥浆池向井壁后压 层达到预计深度后停Ｉ 匕 携站 ， 拆除冻结设 备， 充填冻结孔。冻结圈的作用 水或流沙涌入井筒， 其位置、 厚度 、 冻结程度及维持时 注泥浆。 泥浆池位于地面， 泥浆经均匀。 预埋在井壁中的 ６ — ８ 根泥浆管 ， 由 是抵抗地压和防 止 刃脚上端出口 注＾ 井壁与井帮之间。 泥浆的作用是在井帮与井壁间形成 间都会影响施工， 应根据实际情况确定。 冻结法凿井的主要工作 东结 泥浆隔层和泥皮， 以保护井帮和润滑井壁与井帮 下沉摩擦阻力） 。 孔、 冻结和井简掘砌。 ｌ ４向 型 内注 冰。 通过供水系统向粥 塞 内注水 以平筏地下水的静水 ２ － ３ ． １ 钻冻结孔 压力， 避免向井壁内涌砂冒泥。 冻结孔是用于安设带底锥的冻结管和底部开口的供液管的钻孔。通 ｌ ５沉 井舡 。 过 擗 孔可使肃ｌ 冷系统深 人 到地下深部，从而沿井筒轴线形成足够深的 １ ５ ． １破土ｆ ｛ 查。破土撇 高压水破土和钻机破土两种。排渣朗去 冻结圈。 ２ ３ ２冻结 。①人冷凝器 ，在 １ ６ — ２ ０ ｏ （ ： 冷却水的淋洗下被冷却到 般都采用压气排渣。其排碴原理为在 混合器内压气与水混合形成相对 密度为 ０ ５ — ０ ． ６ 的水、 气混合物， 与管外淹水造成压力差 ， 管内水气混合物 ２ ０ — ２ ５ ０ ｃ而变或液态氨侈徐腋态氨流入贮氨器贮存， 不足时由贮氨器补 带动泥沙沿排泥管上升排到地面沉淀池内。水枪、 混合器和排碴管等设备 充ｋ 再经过调 压 粥： 压力降到 Ｑ ｌ ５ ５ Ｍ Ｐ ａ 左 萄 使其温度降到蒸发温度一 吊挂在井架 Ｅ 的游动小车上， 可以沿井简全断面进行破土排渣。 排渣也可 ２ ５ ＿ ＿ ３ ５ ０ Ｃ 后进入蒸发器中蒸发， 大量吸收周围盐水的热量 ， 使盐水降温。 以采用大抓斗直接抓取泥沙并提到地面的方法 ， 该方法对碎石层和卵石 ＠盐水循环系统。 在设有蒸发器的盐水箱中， 盐水被制冷剂冷却到一 ２ Ｏ 一 ５ （ １ Ｃ以下。 借助盐水泵将盐水箱中低温盐水经配液管输送到各供液管内。 层非常有效， 适用于井深在 ３ ０ ｍ以内的情况， 在井深大时一次抓取提升时 ２ 间较长， 排渣效率将显著下降。 盐水沿插在冻结孔内的供液管流至孔底后再沿冻结孑 Ｌ 徐徐上升至孔口， １ ＿ ５ ２井壁安装。 在已安装好的井壁下沉到距地面适当高度时， 在地面 沿途吸收了周围岩土层热量的盐水在孔 口经集液管返 回盐水箱。盐水循 安装另外一Ｅ 殳 井壁。安装井壁时直注意把井壁安直， 将预埋营ｊ 茴 接好。 环方式即正循环方式， 其冻结壁厚度沿孔长 比｛ 交 均匀 ， 故常被采用。③冷 局部冻结、 差异冻结和分期冻结等 １ ５ ． ． ３防偏纠偏。预制井壁在下沉过程中， 由于受土层倾角、 土中大块 却水循环系统。冻结采用一次冻全深、 石头（ 正ｌ 好 处在刃脚— ｎ、 地下水的流向、 刃脚处涌砂冒泥、 沿井壁周边出土 方法。—次冻全深方案的适应性强 ， 应用比寝广泛。局部冻结方案即只在 不均衡、 井壁不直等因素影响， 可能出现偏斜。如果偏斜超过允许值， 会影 涌水部位冻结， 其冻结器结构复杂， 但是冻结费用低。差异冻结即长短管 响井筒继续施工和以 后正常使用。防偏是尽可能防止人为因素引起偏斜 冻结， 采用长短不同的两种冻结管间隔布置， 在短管到达的上段冻结管较 和对引起偏斜的外因及时罘邛 省 施 ，纠偏—般采 用的力程 面在Ｉ 井 密， 冻绪决， 可早 日 开挖 在下段较疏， 冻结慢， 可防止开挖时冻结过实 ， 浪 壁较ｆ 氐 ＿ — 侧 用千斤 顶或小顶柱向斜 Ｅ 方施力， 同时在井壁较高— 侧 的刃 费冷量和影响沲工速度。分期冻结是在冻结深度铰大日 寸 ， 为防 ｌ 上 使用过多 的制冷设备， 可将全深分为数段， 由上而下依次冻结。 脚附ｉ 丘 力 Ⅱ 强破土。在井壁偏斜较大时纠偏很难， —般以防偏为主。 １ ＿ ６注 浆固井 ２ ． ３ ． ３冻结段井简掘砌 采用冻结法施工， 井筒开挖应适时， 最为理想的开挖时间是当冻结壁 井壁下沉到没汁深度后要进行注浆固井工作，是要把井壁与井帮固 此时既便于掘进 ， 又不会造成涌水 结在—起， 以防井壁继续下沉和漏水。注浆前—般需要封底， 以避免冒砂 已形 而又尚未冻至井筒范围以内时， 跑浆。如果刃脚已插 ＾ 、 风ｆ ｛ 二 基岩内， 则不会冒砂跑浆 ， 可不封底而直接注 冒砂事故。但是该时间很难把握， 把握不好往往会使整个井筒被冻实。掘 浆。 所注浆液为水泥砂浆 ， —般利用预埋的泥浆管和专门预埋的注浆管输 进冻土， 可采用风镐或钻眼爆破法施工。
2018一建《矿业工程》教材：立井井筒表土施工
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lG416020 立井井筒表土施工lG416021 立井井筒表土施工方法的类型及其应用在立井井筒施工中，覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表士层。
工程中按表土稳定性将其分成两大类:稳定表土层主要包括含非饱和水的结土层、含少量水的砂质教土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾(卵)石层等;不稳定表土层包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的黠土、浸水的大孔性土层、膨胀士和华东地区的红色却土层等。
根据表土的性质及其所采用的施工措施，井筒表土施工方法可分为普通施工法和特殊施工法两大类。
对于稳定表土层一般采用普通施工法，而对于不稳定表土层可采用特殊施工法或普通与特殊相结合的综合施工方法。
一、井筒表土普通法施工(一)井圈背板普通施工法井圈背板普通施工法是采用人工或抓岩机(土硬时可放小炮)出土，下掘一小段后(空帮距根据土层的稳定性来确定，一般不超过1. 2m) ，即用井圈、背板进行临时支护，掘进一长段后(一般不超过30m) ，再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。
如此周而复始，直至基岩。
这种方法适用于较稳定的土层。
(二)吊挂井壁施工法学尔森教育—大建工领域专业的一站式职业教育机构吊挂井壁施工法是适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。
立井井筒表土施工培训教案
立井井筒表土施工培训教案2.井筒冻结井筒周围的冻结圈，是由冷冻站制出的低温盐水在沿冻结管流动过程中，不断吸收孔壁周围岩土层的热量，使岩土逐渐冷却冻结而成。
盐水起传递冷量的作用，称为冷媒剂。
盐水的冷量是利用液态氨气化时吸收盐水的热量而制取的，所以氨叫做制冷剂。
被压缩的氨由过热蒸气状态变成液态过程中，其热量又被冷却水带走。
可见，整个制冷设备包括氨循环系统、盐水循环系统和冷却水循环系统三部分。
（1）氨循环系统气态氨在压缩机中被压缩到0.8～l.2MPa，温度升高到80~120℃，处于过热蒸气状态。
高温高压的氨气经管路进入氨油分离器，除去从压缩机中带来的油脂后进入冷凝器，在16～20℃冷却水的淋洗下被冷却到20～25℃而变成液态氨（多余液态氨流入贮氨器贮存，不足时由贮氨器补充）。
液态氨经过调节阀使压力降到0.155MPa左右，温度相应降低到蒸发温度-25～-35℃。
液态氨进入蒸发器中后便全面蒸发，大量吸收周围盐水的热量，使盐水降温。
蒸发后的氨进入氨液分离器进行分离，使未蒸发的液态氨再流入蒸发器继续蒸发，而气态氨则回到压缩机中重新被压缩。
（2）盐水循环系统在设有蒸发器的盐水箱中，被制冷剂氨冷却到-20～-25℃以下的低温盐水，用盐水泵输送到配液管和各冻结管内。
盐水在冻结孔内沿供液管流至孔底，然后沿冻结管徐徐上升，吸收周围岩土层的热量后经集液管返回盐水箱，这种盐水流动循环方式叫做正循环方式，其冻结壁厚度上下比较均勾，故常被采用。
还有一种反循环方式，盐水由原回液管进入冻结管缓缓下流，然后从原供液管返回集液管。
反循环方式可加快含水层上部冻结壁的形成。
（3）冷却水循环系统用水泵将贮水池或地下水源井的冷却水压入冷凝器中，吸收了过热氨气的热量后从冷凝器排出，水温升高5～10℃。
若水源不足，排出的水经自然冷却后可循环使用。
3.冻结方案井筒冻结方案有一次冻全深、局部冻结、差异冻结和分期冻结等几种。
一次冻全深方案的适应性强，应用比较广泛。
竖井施工
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(3)冻结段井筒掘砌
采用冻结法施工，井筒的开挖时间要选择适时， 即当冻结壁已形成而又尚末冻至井筒范围以内时最为 理想，此时，既有利于掘进又不会造成涌水冒砂事故。 但是，在冻结井筒掘进过程中很准保证处于理想状态， 往往整个井筒被冻实，对于这种坚硬的冻土也耍采用 钻眼爆破法进行掘进，有条件时也可采用冻土掘进机 掘进。
帮距不超过1.2m），然后用井圈、背板临时 支护，掘一小段后（一般不超过30m），再 由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井 壁。如此，周而复始，直至基岩。这种方法 适用于较稳定的土层。
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2．吊挂井壁施工法
用于稳定性较差的土层中的一种 短段掘砌施工方法。段高一般0.5～ 1.5m。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。为 了防止井壁拉裂或脱落，在井壁内设 置钢筋。
沉井法，就是在设计的井筒位置上构筑带刃脚的沉井井
壁，而后在其保护下挖土，井壁随着掘进面下沉，同时在地
面上相应地砌筑接高井壁。这种沉井方法通常称做沉井法。 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。
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3．简易井架与小绞车提升。 从简易井架的外形可分为人字形、 帐幕式、一面坡、龙门架等几种。 它们配以小绞车和小吊桶，可用于 井筒深度在20～50m范围内的表土 施工。
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4、标准凿井井架。
立井井筒表土段加固开挖施工技术研究【最新】
立井井筒表土段加固开挖施工技术研究随着我国煤矿开采范围的增大，部分立井井筒因受人为因素或自然地形因素影响，需在深厚、复杂的不稳定回填土层上进行施工。
那么立井井筒表土段开挖支护及防井壁下沉施工技术的选择，将决定能否安全、优质、快速的通过不稳定表土层(回填土层)。
立井井筒表土段施工方法根据表土的性质及其所采用的施工措施分为普通施工法和特殊施工法两大类。
普通施工法包括井圈背板施工法、吊挂井壁施工法、板桩施工法等;特殊施工法包括冻结法、帷幕法、沉井法、注浆法及钻井法等。
采用冻结法、帷幕法、沉井法等特殊施工法能够有效安全地通过不稳定回填土层，但因其施工周期长、建设投资大、施工工艺复杂等缺点，难以满足市场竞争带来的工期和成本等压力。
而采用吊挂井壁法、板桩法等普通施工法通过不稳定回填土层，不仅可解决立井井筒施工的诸多不利因素，而且还具有较好的经济效益和社会效益。
本文针对兴无矿下组煤进风立井井筒表土段地质情况，结合目前常用的表土段施工法，研究采用“吊挂井壁+井圈+钢板桩加固”综合施工法，短段掘砌单行作业，以保证表土段安全、快速施工。
1工程概况兴无矿下组煤进风立井井筒设计深度为293#1049008;7m，井筒永久锁口标高+912#1049008;7m，井底水窝底板标高+619m。
其中，井颈段58#1049008;65m，井身段224#1049008;2m，1号壁座1#1049008;85m，2号壁座1m，井底连接处8m。
井筒净直径6m，单层井壁，0~60#1049008;5m表土及基岩风化带采用钢筋混凝土单层井壁，井壁厚度为800mm，混凝土强度为C40;基岩段采用素混凝土井壁结构，井壁厚度400mm，混凝土强度为C30。
进风立井井筒担负矿井下组煤进风任务，兼做安全出口。
根据野外钻探揭露的地层和堆积物沉积韵律特征，结合室内土工试验结果及区域地质资料综合分析，立井场地地基土自上而下岩性依次为:素填土、粉质黏土、全风化泥岩、强风化砂岩、中风化砂岩、中风化泥岩。
井巷工程立井施工方法(3篇)
第1篇一、引言井巷工程是矿山、隧道、地下工程等领域的重要施工内容，其中立井施工是井巷工程的重要组成部分。
立井施工是指从地面垂直向下挖掘，形成竖直的井筒，以满足矿井、隧道等地下工程的需要。
立井施工方法的选择直接影响到工程的安全、质量和进度。
本文将详细介绍立井施工的方法，包括井筒掘进、支护、提升、通风等环节。
二、井筒掘进1. 掘进方式立井掘进主要有以下几种方式：（1）钻眼爆破法：钻眼爆破法是最常用的立井掘进方法，适用于大部分岩石地层。
该方法通过钻孔、装药、爆破、出渣等工序完成掘进。
（2）钻进法：钻进法适用于基岩坚硬、稳定性好的地层，通过钻机直接钻进形成井筒。
（3）开挖掘进法：开挖掘进法适用于软岩、煤层等松散地层，通过挖掘机、铲斗等机械设备完成掘进。
2. 掘进工艺（1）钻眼爆破法：钻眼爆破法包括钻孔、装药、爆破、出渣等工序。
钻孔采用钻机进行，装药时需注意安全，爆破后及时清理出渣。
（2）钻进法：钻进法包括钻孔、支护、提升等工序。
钻孔采用钻机进行，支护根据地层情况选择合适的支护方式，提升采用提升设备将钻头、钻杆等物料运至地面。
（3）开挖掘进法：开挖掘进法包括挖掘、支护、提升等工序。
挖掘采用挖掘机、铲斗等机械设备进行，支护根据地层情况选择合适的支护方式，提升采用提升设备将物料运至地面。
三、支护1. 支护类型立井支护主要有以下几种类型：（1）锚杆支护：锚杆支护适用于岩体稳定性较好的地层，通过锚杆与岩体相互作用，提高岩体的整体稳定性。
（2）喷混凝土支护：喷混凝土支护适用于软岩、松散地层，通过喷射混凝土形成支护层，提高岩体的稳定性。
（3）钢支架支护：钢支架支护适用于基岩坚硬、稳定性好的地层，通过设置钢支架对井筒进行支护。
2. 支护工艺（1）锚杆支护：锚杆支护包括锚杆钻孔、锚杆安装、锚杆注浆等工序。
钻孔采用钻机进行，锚杆安装时需注意锚杆的长度、角度等参数。
（2）喷混凝土支护：喷混凝土支护包括喷混凝土、锚杆支护等工序。
立井井筒表土施工方法的类型及其应用
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
立井井筒表土施工方法的类型及其应用
井筒表土施工方法可分为普通施工法和特殊施工法两大类。
对于稳定表土层一般采用普通施工法，而对于不稳定表土层可采用特殊施工法或普通与特殊相结合的综合施工方法。
一、井筒表土普通法施工
（一）井圈背板普通施工法
井圈背板普通施工法是采用人工或抓岩机(土硬时可放小炮)出土，下掘一小段后(空帮距根据土层的稳定性来确定，一般不超过1.2m)，即用井圈、背板进行临时支护，掘进一长段后(一般不超过30m)，再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁。
这种方法适用于较稳定的土层。
（二）吊挂井壁施工法
吊挂井壁施工法是适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。
（三）板桩施工法
二、井筒表土特殊法施工
在不稳定的表土层和松软破碎的岩层中进行井筒和巷道的施工，通常采用特殊施工方法，这些方法包括冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。
（一）冻结法
在不稳定的含水土层或含水岩层中，在地下工程建设之前，用人工制冷的方法，将地下工程周围的含水岩、土层冻结，形成封闭的冻土结构物冻结壁，用以抵抗岩土压力，隔绝冻结壁内、外地下水的联系，然后在冻结壁的保护下进行地下工程的建设的特殊施工技术。
适用于含盐量不大、地下水流速较小的各种含水地层。
（二）钻井法。
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第五章立井井筒表土施工立井井筒工程是矿井建设的关键工程。
我国立井井筒的特点：井筒深度大、断面积大、表土层厚、水文地质条件复杂。
因此，导致施工难度大，施工技术复杂、施工工期长。
虽然井筒工程量只占矿井建设工程量的5％左右，而施工工期却往往占建井总工期的40％～50％，而且凿井工程的总体布署，对后续工程会有很大影响。
因此，提高立井施工机械化装备水平，采用先进的施工技术，做好井内涌水的综合治理，是加快凿井速度，缩短凿井工期，提高工程质量和工效的有效措施，也是加快矿井建设速度和缩短建井总工期的关键。
立井井筒一般要穿过表土与基岩两个部分，其施工技术由于围岩条件不同各有特点。
表土施工方案选择主要考虑工程的安全，而基岩施工主要考虑施工速度。
由于表土松软，稳定性较差，经常含水，并直接承受井口结构物的荷载。
所以，表土施工比较复杂，往往成为立井施工的关键工程。
近几年来，我国立井施工技术和机械化装备水平有了很大的提高。
其中表土施工技术和施工水平也在不断进步。
但在施工中仍然存在一些薄弱环节，尤其是深厚表土层中立井井筒的施工方法比较单一，施工技术还存在一些问题，制约着立井井筒的整体质量，因此必须认真总结经验，勇于创新，不断推进深厚表土层立井井筒的施工技术。
在立井井筒施工中，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。
由于表土层土质松软、稳定性差、变化大，且一般均有涌水；又因接近地表，直接承受井口构筑物的荷载，因此，对立井井筒施工方案的选择影响比较大。
表土通常是以土为骨架（主要是矿物和一些有机体），并和水、空气组成三相体，由于各个煤田的地质和水文条件的不同，土的结构性质（矿物成分和颗粒大小）、含水量、水压和渗透性，以及土层厚度和赋存关系等各项性能指标变化很大，反映在工程上的稳定性及施工时的难易程度差别也大。
其中对土层稳定性起决定作用的是土质结构性质和含水情况，而水对土的稳定性影响是很大的，如井内涌水处理不当，不但影响施工速度和质量，往往造成井筒片帮、壁后空洞、地面塌陷，以至直接关系到施工的成败。
按表土土质的结构性质，我国煤田表土层可归纳为以下四类：（1）松散性土层。
主要由砾（卵）石、砂和粉砂等非粘结性土质组成，颗粒间无粘聚力，呈松散状态。
土的颗粒愈大，透水性愈好，内摩擦力也愈大，其稳定性也增大。
其中细粒砂土，在水量及水压增大时呈流动状态，稳定性很差，称流砂，它是施工中最难处理的土层。
（2）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，稳定性好。
（3）大孔性表土。
主要由多孔性黄土组成，大多为粉土颗粒，含有大量胶结物（石盐、石膏、碳酸钙等盐类）。
在受水浸湿前，强度较高，压缩性小，能保持直立的边坡；但一遇到水，胶结物松解溶化，土层变软，易于沉陷坍塌而失去稳定性。
（4）其它特殊土层。
主要包括膨胀土和岩石风化带。
膨胀士主要由亲水性矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩的特点，如膨胀性大的粘土等。
冲积层与基岩的交界处，常夹有一层岩石风化带。
其岩层松散、强度低、透水性强，有的还遇水软化、膨胀、崩解（如华东地区的红层）。
由于稳定性较差，在建井施工中，一般将它与第四纪冲积层一并考虑。
表土的物理力学性质，随着含水程度的变化而改变，水对不同类型的颗粒成分和结构性质的影响也是不一样的。
水能使土变软、液化，使颗粒间粘结力和内摩擦力减小，变成塑性或流动状态；水在土中产生静（动）水压力，增强了土的流动性；含有自由碱、酸和盐的水，对表土起化学作用；水量愈大，水压愈大，浸水时间愈长，土的变形愈大，土的稳定性也愈差，所以在表土施工中对水的处理应特别重视。
工程中按表土稳定性将其分成两大类：（1）稳定表土层。
包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（卵）石层等。
（2）不稳定表土层。
包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色粘土层等。
由于表土层并非单一土层，往往是不同性质土层的互层，对于表土施工，主要应考虑其中不稳定土层的施工方法和措施，因为这类土层将严重影响施工安全和施工速度。
第一节立井井筒的锁口施工在井筒进入正常施工之前，不论采用哪一种施工方法，都应先砌筑锁口，用以固定井筒位置、铺设井盖、封严井口和吊挂临时支架或井壁。
根据使用期限，锁口分临时锁口和永久锁口两类。
永久锁口是指井颈上部的永久井壁和井口临时封口框架（锁口框）；临时锁口由井颈上部的临时井壁（锁口圈）和井口临时封口框所组成。
锁口框一般用钢梁（I20～I45）铺设于锁口圈上，或独立架于井口附近的基础上。
梁上可安设井圈，挂上普通挂钩或钢筋，用以吊挂临时支架或永久井壁。
见图5-1和图5-2。
图5-1 钢结构简易锁口框图5-2 钢木结构锁口框1－钢梁；2－U形卡子；3－井圈；4－挂钩；5－背板；6－垫木1－主梁；2－1＃副梁；3－2＃副梁；4－3＃副梁；5－临时井壁；6－灰土基础临时锁口的设计与施工应满足下列要求：（1）锁口结构要牢固，整体性要好。
（2）锁口梁一般要布置在同一平面上，各梁受力要均匀。
；（3）锁口梁的布置应尽量为测量井筒时下放中、边线创造方便条件。
（4）锁口梁下采用方木铺垫或砖石铺垫时，其铺设面积应与表土抗压强度相一致。
必要时，可用灰土夯实。
垫木一般不少于三层，而且要铺设平稳。
垫木铺设面积应与表土抗压强度相适应。
（5）锁口结构应有较强的承载能力，锁口梁支撑点应与井口有一定距离。
（6）临时锁口标高尽量和永久锁口标高一致，或高出原地表，以防洪水进入井内；（7）在地质稳定和施工条件允许时，尽量利用永久锁口或永久锁口的一部分代替临时井壁，以减少临时锁口施工和拆除的工程量；（8）锁口应尽量避开雨季施工，为阻止井口边缘松土塌陷和防止雨水流入井内，除调整地面标高外，还可砌筑环行挡土墙及排水沟；（9）矸石溜槽下端地面应有防止地面水流入井筒的措施。
第二节立井井筒表土普通施工法立井井筒表土段施工方法是由表土层的地质及水文地质条件决定的。
立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层和不稳定表土层。
稳定表土层就是在井筒掘砌施工中井帮易于维护，用普通方法施工能够通过的表土层，其中包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（卵）石层等。
不稳定表土层就是在井筒掘砌施工中井帮很难维护，用普通方法施工不能通过的表土层，其中包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色粘土层等。
根据表土的性质及其所采用的施工措施，井筒表土施工方法可分为普通施工法和特殊施工法两大类。
对于稳定表土层一般采用普通施工法，而对于不稳定表土层可采用特殊施工法或普通与特殊相结合的综合施工方法。
立井表土普通施工法主要可采用井圈背板普通施工法、吊挂井壁施工法和板桩法。
一、井圈背板普通施工法井圈背板普通施工法是采用人工或抓岩机（土硬时可放小炮）出土，下掘一小段后（空帮距不超过1.2m），即用井圈、背板进行临时支护，掘进一长段后（一般不超过30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁，如图5-3。
如此周而复始，直至基岩。
这种方法适用于较稳定的土层。
图5-3 井圈背板普通施工法图5-4 吊挂井壁施工法1－井壁；2－吊挂钢筋；3－模板；4－吊桶1－井壁；2－井圈背板；3－模板；4－吊盘；5－混凝土输送管；6－吊桶二、吊挂井壁施工法吊挂井壁施工法是适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。
为保持土的稳定性，减少土层的裸露时间，段高一般取0.5～1.5m。
并按土层条件，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。
吊挂井壁施工中，因段高小，不必进行临时支护。
但由于段高小，每段井壁与土层的接触面积小，土对井壁的围抱力小，为了防止井壁在混凝土尚未达到设计强度前失去自身承载承能力，引起井壁拉裂或脱落，必须在井壁内设置钢筋，并与上段井壁吊挂，如图5-4。
这种施工方法可适用于渗透系数大于5m/d，流动性小，水压不大干0.2MPa的砂层和透水性强的卵石层，以及岩石风化带。
吊挂井壁法使用的设备简单，施工安全。
但它的工序转换频繁，井壁接茬多，封水性差。
故常在通过整个表土层后，自下而上复砌第二层井壁。
为此，需按井筒设计规格，适当扩大掘进断面。
图5-5 地面直板桩施工法1－外导圈；2－内导圈；3－板桩；4－打桩机；5－轨道三、板桩施工法对于厚度不大的不稳定表土层，在开挖之前，可先用人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径依次打入一圈板桩，形成一个四周密封的圆筒，用以支承井壁，并在它的保护下进行掘进，图5-5为地面直板桩施工法。
板桩材料可采用木材和金属材料两种。
木板桩多采用坚韧的松木或柞木制成，彼此采用尖形接榫。
金属板桩常用12号槽钢相互正反扣合相接。
根据板桩入土的难易程度可逐次单块打入，也可多块并成一组，分组打入。
对于木板桩一般比金属板桩取材容易，制作简单，但刚度小，入土困难，板桩间连接紧密性差，故用于厚度为3～6m的不稳定土层。
而金属板桩可根据打桩设备的能力条件，适用于厚度8～10m的不稳定土层，若与其它方法相结合，其应用深度可较大。
四、表土普通施工法的辅助工作(一)表土施工提升工作表土施工提升方式可采用简易提升方式和标准凿井井架构成的提升系统进行提升。
简易提升方式可采用三角架、简易龙门架、帐幕式井架和汽车起重机等。
1.三角架采用三根ф159的无缝钢管，每根钢管焊上一块搭接钢板，并联接成一整体，管子底端焊一10mm厚的钢板，用螺栓与基础固定。
三角架高度根据提升要求确定，一般不低于6m。
使用1m3左右的吊桶，提升高度一般不应超过20m（小井可稍深些）。
2.简易龙门架它是由立柱和横梁组成的门式框架（图5-6），由于它的跨度可加大，对不同的井筒直径有较大的适应性。
它结构简单，组装拆卸方便，配以凿井绞车和1.5～2m3左右的吊桶，可用于深度不超过40m的表土施工。
3.帐幕式井架一般用钢管或木材制成，它的基本结构为四柱型（图5-7），根据荷载条件，在一面或数面加上斜撑，以增加其稳定性与承载能力。
它既可吊挂提升设备，还可悬吊其它施工设备与管线，可适用于垂深80～100m左右的表土施工。
4.汽车起重机汽车起重机是移动式的提升设备，机动灵活，不必另立井架，井口布置简单。
但它提升能力小，只能用于浅部的表土施工，常配以0.5～1m3的小吊桶，适用于深度不超过30m的井筒施工。
上述几种提升设备的提升能力小，施工速度慢，安全性差。
但其设备简单，安拆方便，适用于表土承载能力低的浅部表土施工。
图5-6 简易龙门架图5-7 帐幕式井架1－工字钢；2、3、4、5－无缝钢管骨架或支撑；6－吊桶1－提升天轮；2－滑架；3－提升钩；4－吊桶；5－拉条；6－方木；7－夹板；8－扁钢拉板当井口表土层条件允许、永久设备又能及时到货时，可一次树立永久井架，利用永久设备进行表土施工。