立井井筒快速施工工艺及支护技术.pdf
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1、872023 年第 8 期王 浩:立井井筒快速施工工艺及支护技术立井井筒快速施工工艺及支护技术王 浩(山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿,山西 长治 046000)摘 要 针对大断面立井井筒施工难度大、效率低、井筒支护困难等技术难题,古城煤矿通过技术研究,对回风立井提出了长段掘砌平行作业施工、整体金属模板分层式砌筑工艺。采用长段掘砌施工工艺后,实现了掘进与井筒砌筑平行作业,提高了立井施工效率;采用分层式砌筑工艺后,简化了砌筑工序,取得了显著应用成效。关键词 立井;施工;支护;平行作业中图分类号 TD262;TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-280
2、1.2023.08.029Rapid Construction Technology and Support Technology for Vertical ShaftsWang Hao(Shanxi Luan Mining Industry(Group)Co.,Ltd.,Gucheng Coal Mine,Shanxi Changzhi 046000)Abstract:Aiming at technical difficulties such as high difficulty,low efficiency,and difficulty in shaft support during th
3、e construction of large cross section vertical shafts,Gucheng Coal Mine proposed a long section excavation and masonry parallel operation construction,as well as an overall metal template layered type masonry process for the return air vertical shaft through technical research.After adopting the lon
4、g section excavation and masonry construction process,parallel operations between excavation and shaft masonry are achieved,improving the efficiency of vertical shaft construction;After adopting the layered type masonry process,the masonry process is simplified and significant application results ar
5、e achieved.Key words:vertical shaft;support;parallel operation收稿日期 2023-01-06作者简介 王浩(1990),男,河北邯郸人,2021 年毕业于东北大学采矿工程专业,本科,助理工程师,现就职于山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿,从事矿建安全管理工作。王 浩:立井井筒快速施工工艺及支护技术1 概述山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿采用斜立混合分区开拓方式,主斜井、副立井已施工到位,回风立井开始掘进施工。由于回风立井掘进深度大,为了解决传统掘进工艺存在施工效率低、安全系数低、排矸难度大等技术难题,决定对回风立井施工
6、工艺及围岩支护进行优化1-6。2 井筒长段掘砌施工工艺2.1 井筒掘进设备配置1)配备双钩提升系统,主要是双筒提升机,滚筒直径为 5.0 m,提升电机功率为 2400 kW,最大提升深度为 1900 m,提升钢丝绳直径为 52 mm。2)在井口处安装一台双筒稳车悬吊井筒内吊盘,双筒稳车滚筒直径为 4.0 m,通过滑轮组和 4根稳绳对吊盘悬吊和吊桶提升。井筒施工期间共计布置 5 个吊盘,如图 1 所示,吊盘间距为 5.0 m,最下一层吊盘距井筒掘进面间距小于 25 m。3)最下层吊盘中部安装一台中心回转式抓岩机用于出矸,上层吊盘为保护盘,中部 3 层吊盘为支护工作盘,其中第一、第三、第五吊盘采用
7、液压千斤及卡固装置与井筒壁进行固定。回风立井井筒施工系统示意图如图 1。2.2 井筒开口段施工1)井筒 40 m 范围内表土层、基岩段采用临时小井架与小绞车相互配合进行施工,其中表土层主要采用人工以及挖掘机施工,基岩段采用全断面爆破施工。炮眼深度为 1.6 m,单茬掘进深度为 1.21.4 m,爆破后采用绞车连接吊桶排矸。2)开口段施工完后,在井口施工风筒、排水管路、溜灰管等出口,确保风筒及各种管路能够进882023 年第 8 期入工作面。当井筒开口掘进 15 m 后形成封口盘。图 1 回风立井井筒施工系统示意图2.3 井筒长段掘砌施工当井筒开口段施工完且形成通风、排水系统后,对井筒采用长段掘
8、砌伞状钻孔爆破施工工艺。1)首先采用液压伞钻凿岩配合六角中空合金钢钎杆以及柱齿合金钎头进行钻孔施工。钻孔平面成圆环状,共计布置 4 排圆环钻孔,排距为 1.0 m,其中第一排为掏槽孔,第二、三排为辅助孔,第四排为周边孔。2)掏槽孔共计 4 个,孔深为 4.0 m,圆环直径为 1.0 m,钻孔向圆环中心以 60偏角布置;第二排布置10个钻孔,第三排布置12个钻孔,孔深为3.2 m,钻孔向圆环中心偏角为 75;第四排布置 15个钻孔,钻孔向圆孔中心布置夹角为 87,钻孔剖面为伞状。3)伞状钻孔施工完后,对掏槽孔钻孔采用分段装药,共分为三段,每段装药量为 0.6 kg;其他钻孔采用长段装药,装药量为
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