豎井施工

豎井施工

豎井施工是指開採地下礦床時進行的豎直井筒的掘進、砌壁(永久支護)和設備安裝等作業的總稱。根據井筒穿過岩層的地質和水文地質的不同,豎井施工分為表土段和基岩段的普通法施工和特殊法施工兩大類。井筒穿過的表土和基岩層穩固、含水量小時,可採用普通法施工。井筒穿過的表土層不穩固、含水量較大,或穿過的基岩層雖穩固但含水量很大,需要採取特殊的施工措施時,宜採用特殊施工法。

基本介紹

  • 中文名:豎井施工
  • 外文名:Construction of the shaft
  • 學科:採礦工程
  • 領域:能源
  • 範圍:地下開採
  • 施工方法:普通施工法和特殊施工法
簡介,掘進、砌壁單行作業,掘進、砌壁平行作業,短掘、短砌混合作業,掘進、砌壁、安裝一次成井,發展趨勢,

簡介

豎井施工是指開採地下礦床時進行的豎直井筒的掘進、砌壁(永久支護)和設備安裝等作業的總稱。根據井筒穿過岩層的地質和水文地質的不同,豎井施工分為表土段和基岩段的普通法施工和特殊法施工兩大類。
井筒穿過的表土和基岩層穩固、含水量小時,可採用普通法施工。井筒穿過的表土層不穩固、含水量較大,或穿過的基岩層雖穩固但含水量很大,需要採取特殊的施工措施時,宜採用特殊施工法。特殊法有豎井凍結法掘進、豎井注裝法掘進、豎井泥凝土帷幕法掘進、豎井沉井法掘進、豎井鑽井法掘進和豎井板柱法掘進。在施工中有時普通法和特殊法或兩種不同的特殊法配合使用。
豎井基岩普通法施工是將整個井筒劃分成若干個井段,在不同井段內分別進行掘進、砌壁,有的還進行設備安裝作業。根據各種作業在時間和空間上的不同組合,豎井基岩段施工方案分為掘進、砌壁單行作業,掘進、砌壁平行作業,短掘、短砌混合作業和掘進、砌壁、安裝一次成井作業等四種。

掘進、砌壁單行作業

在同一井段內,按先後順序進行捉進和砌壁,待井筒掘砌到底。再進行井筒設備的安裝,該施工方案的施工技術和組織管理簡單,所需施工設備少。井筒內設備布置容易,施工安全。適用於任意直徑和深度的井筒,在中等以上隱固和湧水量小的基岩中施工。

掘進、砌壁平行作業

在相鄰的兩個井段內,同時分別進行掘進和砌壁作業。在上井段內,自下而上或自上而下砌壁。在下並段內。在穩繩盤保護下掘進,待井筒掘砌到底,再進行井筒設備的安裝。該施工方案的技術和組織管理水平均要求高,所需施工設備多,井筒內設備布置複雜,施工安全性差,但施工速度比.單行作業提高25%-30%,在井筒直徑和深度均較大時,實行平行作業可明顯縮短建井工期。該施工方案一般適用於深度在400m以上,淨直徑大於5.5m的井筒,且要求井筒周圍岩石穩固程度在中等以上和湧水量小於30m2/h。

短掘、短砌混合作業

在2.5-5m高井段內砌壁緊隨掘進。掘砌作業相互交替或混合地進行。本方案適應性廣,施工技術簡單。施工速度較快,成本較低,作業安全。但掘砌作業交替頻繁,井壁接茬多,封水性能差。

掘進、砌壁、安裝一次成井

根據掘進、砌壁、安裝施工順序的不同·有屯種作業方式:
(1)掘進、砌壁、安裝按先後順序進行一次成井。即在每個井段內,先掘進。後砌壁,再安裝。如此循環,直至並底。
(2)掘進、砌壁和掘進、安裝平行作業一次成並。由於掘進時間與砌安時間大致相等,而在相鄰兩個井段內,掘進先與砌壁作業平行,後與安裝作業平行。砌壁自下而上,安裝自上而下。
(3)掘進、砌壁、安裝混合作業,一次成井。般在進行掘進、砌壁混合作業的同時,利用雙層吊盤的上層盤進行井筒安裝作業。這種作業方式能充分利用作業空間和時間,並可在上井段安裝好的罐道上卡掛掘進用的管道。以減少地面提吊設備,但造成井內設備布置複雜,要求施工技術和組織管理的水平均高。

發展趨勢

20世紀50年代初期,中國施工的井筒,深度淺,井徑小,服務年限短,井筒橫斷面多為矩形,採用木井框支護。60年代以後,隨採礦工業的發展。井深及井徑增加,地壓加大。井壁採用石材、混凝土預製塊.整體現澆混凝土,噴錨及複合井壁。鑿岩由手持式鑽機到多機鑽架。抓岩機發展到靠壁式、中心迴轉式、環形軌道式、長繩懸吊式。單桶容積由1m3發展到4m3,推廣採用了管纜吊掛、深孔光面爆破、導爆管起爆,地面或下作面預注漿等技術,以實現打幹井。豎井施工速度有很大提高,豎井普通施工法月成井已達210m,在特殊施工法中,凍結法施上凍結深度達435m,地面預注漿深度近500m,鑽井法鑽井深度達508m,直徑達9m。
20世紀80-90年代,世界許多國家己實現豎井普通法施工設備綜合機械化。採用的標準成套掘井設備有:多機鑽架,0.6~1.2m3斗容的抓岩機,3-8m3容積吊桶,多層吊盤,整體移動式金屬模板等。在施工技術上。多用3-5m深孔爆破。前蘇聯最高月進度已達401m,英國凍結法凍結深度930m,美國用鑽井法在32天內鑽完成直徑7m,深375m的豎井,最高日進度達37m。
推廣混合作業方式。施工機械化綜合配套。地面建築物及結構的裝配化,通過地面預注漿或工作面注漿實現打井,簡化井筒施工設備及布置,以及豎井掘進機掘進等技術,是豎井施工的發展趨勢。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們