07井巷工程_第十章_井筒设计与施工

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3．其他隔间 井筒断面内还有梯子间和管 路电缆间。梯子间是矿井井下经 立井井筒通往地面的一个安全出 口。梯子间的梯子多采用折返式 布置，如图12-6所示。 管路电缆间，主要安设有 排水管、供水管、压气管和各 种电缆。
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二、提升容器选择
㈡提升容器选择
提升容器的选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。 专门用作提升矿石的容器，通常选用箕斗； 用作升降人员、材料、设备、提升矸石的容器选用罐笼。 一套提升设备兼作提升矿石和升降人员用时，应选用罐笼。 当一个井筒装有两套提升设备时，提矿石的容器选用箕斗， 而升降人员的提升容器仍选用罐笼。 提升容器的大小应通过具体计算来确定，也可以参照表 12—1选取。表中提升容器具体规格尺寸，可参照有关的产品 目录查取。
表土施工的提升方式与施工程序是密切关联的， 在选择时应同时考虑。它们的确定主要取决于地质条 件扣施工方法，一般可分为以下几种情况： 利用简易设备施工； 直接利用凿井井架施工； 先利用简易设备后利用凿井井架等方法。
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二、井筒表土特殊施工法
1．冻结法 冻结法凿井就是在井筒掘 进之前，在井筒周围钻冻结孔， 用人工制冷的方法将井筒周围 的不稳定表土层冻结成一个封 闭坚固的冻结圈(图12-20)，防 止水或流砂涌入井筒，然后在 冻结圈的保护下进行掘砌工作。 待井筒掘砌到预计深度后，进 行拔冻结管和充填，最后解冻。
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I20b
14N井 筒 源自 心 线重量比 例 尺 1：20
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第三节 井筒表土施工
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两种。 稳定表土层就是在井筒掘砌过程中，井帮易于维护，用
普通施工方法能够顺利通过的表土层，其中包括含非饱和水 的粘土层、含少量水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不 大的砾石层等。不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中，井 帮很难维护，用普通施工方法不能通过的表土层，其中包括 含水砂土、淤泥、含饱和水的粘土、浸水的大孔土和含水量 较大的砾石层等。
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㈣确定井筒断面尺寸
井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒横断面 布置方式，提升容器的规格和数量。罐道规格、梯子间和管路 电缆间的尺寸，以及根据预选的罐道梁型号和有关的安全间隙 确定井筒净直径。《煤矿安全规程》规定：立井内提升容器之 间，以及提升容器最突出部分与井壁和罐道梁之间的最小间隙， 必须符合表12-3的规定。
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1．井筒直径确定步骤如下：
1)根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备 的类型，确定井筒断面布置形式。
2)根据所选用的井筒装备类型，初步选定罐道梁规格 和罐道规格。
3)根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸， 以及《煤矿安全规程》规定的安全间隙(表12-3)，用图解法或 解析法求出井筒净直径的近似值，然后按《煤炭工业设计规 范》的规定，当井筒净直径小于6.5m时，以0.5m进级确定 井简净直径。一般以0.2m进级确定。 4)根据初步确定的井筒净直径，验算罐道梁和罐道。
间的连接，采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图12-4所示。 11
⑶型钢组合罐道
型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊
接成的矩形空心罐道。 组合罐道与罐道梁间的连接方式 如图12-5所示。
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⑷钢丝绳罐道
目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异
形股钢丝绳三种。 钢丝绳罐道的固定有两种方式：一种是上端固定在井架
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立井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井身和井底 三个部分，如图12-1所示。 井颈的深度可为浅表土的全 厚，也可为厚表土深度的一部分。 一般要求井颈的深度为15～20m。 井颈部分的井壁不但需要加厚，而 且通常需要配有钢筋。 井颈以下至井底车场水平的井 筒部分叫做井身。井身是井筒的主 要组成部分。 井底车场水平以下部分的井筒 叫做井底。 罐笼井的井底深度一般为l0m左 右；箕斗井井底深度一般为35～75m， 风井井底深度4～5m。
井筒永久支护的设计，首先是确定井壁结构，然后确定 井壁厚度。 目前常用的井壁结构包括砌块井壁（料石、砖、混凝 土）、整体浇筑式井壁（混凝土、钢筋混凝土）、锚喷井壁、 装配式井壁（弧板地面制成、井下装配、壁后注浆）和复合 井壁（两层以上井壁组合）。采用现浇混凝土、混凝土预制 块和料石井壁时，可按表12-4选取井壁厚度。对于砌块井壁 还需加上100㎜的壁后充填厚度。
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《煤矿安全规程》规定：升降人员和物料的井筒， vmax =8m/s；专为升降物料的井筒，vmax =12m/s；无 提升设备的风井，vmax=15m/s。 验算结果v< vmax时，井筒净直径满足通风要求。 如果v> vmax时，井筒净直径应该适当加大。
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3．井筒掘进断面尺寸 井筒掘进断面尺寸由井筒净断面尺寸与永久支护厚度。
根据表土的性质及其所采用的施工设施，井筒表土施工 方法可分为普通施工方法和特殊施工方法两大类
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一、井筒表土普通施工法
㈠砌筑锁口 1．木质临时锁口，
如图12-10所示 。
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2．临时钢结构锁口， (图12-11)。 3．永久混凝土锁口。
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㈡施工
1．井圈背板普通施工法
人工或抓岩机出土，下掘一小段后（空帮距不超过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。如图12-12。
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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（图12-13）。为了防止井壁井壁拉裂 或脱落，在井壁内设置钢筋，（图12-14）。
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㈢提升方式 1．汽车起重机。适用于井筒深度尚未超过30m的情况下， 只能采用很小的吊桶，运行速度很慢。 2．三角架。它是一种用于井筒深度未超过20m的情况下， 效率低，设备简单，使用方便。 三脚架构件可用圆木，也可用钢管，图12-16。还有用双面 三角架的(图12-17) 。
井巷工程
第十二章 井筒施工
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第十章 井筒设计与施工 第一节 概 述
第二节 井筒断面设计 第三节 井筒表土施工 第四节 立井基岩施工
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第一节 概述
根据井田开拓方式的不同，井筒分为立井、斜井和平硐。 立井井筒按其用途又分为主井、副井、混合井和风井。 主井是专门用作提升矿石的井筒， 在大、中型矿井中，提 升矿石的容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井。 副井是用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒， 并常兼作入风井，由于副井采用的提升容器是罐笼，所以副 井又称为罐笼井。 在同一个井筒内安设有箕斗和罐笼两种提升容器时，该 井筒称为混合井，它主要用于小型矿井和老矿井改扩建的延 深井。 风井尽管有时也安设有提升没备，该井筒仍然按其主要 用途命名为风井。
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斜井井筒根据其主要用途通常也分为主井、副井
和风井。 井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。立
井井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的5%左右，
而工期却占矿井施工总工期的40～50%。井筒工程施 工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工程和 机电安装工程的施工。 因此，加快井筒施工速度是缩短矿井建设总工
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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，可用于井简深度 在20～50m范围内的表土施工，图12-18为简易帐幕式井架， 12-19为龙门架。
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4、标准凿井井架。
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吊挂井壁施工法可用于渗透系数大于5m/d，流动性 小，水压不大于0.2MPa的砂层和透水性强的卵石层，以及 岩石风化带。 吊挂井壁施工法使用的设备简单，施工安全。但工序 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，适当扩大设计断面。
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5）根据验算结果进行必要的调整，重新安全间隙。 2．通风校核 对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按 照《煤矿安全规程》的要求进行通风速度校核，要求井筒内的 风速不大于允许的最高风速，即：
Q v v MAX S0
式中 v——通过井筒的风流速度，m/s； S0——井筒通风有效断面面积，㎡，井内设有梯子间时 S0=S-A，不设梯子间时S0=0.9S；S为井筒净断面面积，㎡； A——为梯子间断面面积，A取2.0m2； Q——通过井筒的风量，m3/s； vmax 2013-11-17 —井简中允许的最高风速，m/s。
罐道梁的型号应该用计算方法来确 定，也可以按经验选择，如表12-2所示。 罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋 入井壁和用锚杆固定两种。
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2．罐道
罐道是提升容器运行的在井筒中运行的导向装置。
⑴木罐道
木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采 用普通断绳保先险器时才被采用。要求木罐道木质致密坚
的托梁上，下端在井底内挂以重锤拉紧，这种固定装置要求