立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應用

1、立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應用立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應用龍志陽陸倫摘要回顧了我國立井鑿井作業(yè)方式的發(fā)展過程，全面介紹了短段掘砌混合作業(yè)法及其配套設(shè)備的研究內(nèi)容和成果，通過對立井快速施工技術(shù)的完善、提高和推廣，立井施工取得了快速、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的效果。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞立井鑿井技術(shù)快速施工混合作業(yè)法施工設(shè)備立井井筒工程是礦井建設(shè)中的關(guān)鍵工程。立井井筒在礦井建設(shè)中雖然僅占工程量的3.5%～5%，而工期卻占總工期的35%～40%。因此，加快立井施工速度

2、，是縮短礦井建設(shè)工期的關(guān)鍵。隨著開拓深度的增加，開鑿條件也日趨復雜，立井井筒占礦井建設(shè)總工期的比例也相應增加。所以，立井混合作業(yè)鑿井技術(shù)的研究，對于加快礦井建設(shè)具有重要意義。中煤建設(shè)集團公司與煤炭科學研究總院北京建井研究所等單位共同進行了立井快速施工技術(shù)的研究、完善和推廣工作。在實踐中不斷地開發(fā)新技術(shù)、新工藝，增加設(shè)備的高科技含量，利用現(xiàn)代化手段來管理施工，使立井施工技術(shù)水平和施工速度再上一個新臺階。1作業(yè)方式的現(xiàn)狀與發(fā)展作業(yè)方式的現(xiàn)狀

3、與發(fā)展1.11.1國外現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀在50年代中期國外已出現(xiàn)立井混合作業(yè)施工法，60～70年代這種方法及鑿井機械化配套技術(shù)得到大力發(fā)展，目前已趨于成熟和完善，顯示其優(yōu)越性和潛力。據(jù)統(tǒng)計，前蘇聯(lián)、波蘭等國家混合作業(yè)法比例已達90％，德國為100％，捷克、日本和加拿大等國家也已大量采用混合作業(yè)法施工，只有南非還有部分井筒采用手抱鉆打眼，多層吊盤平行作業(yè)方式施工。在國外，混合作業(yè)法施工普遍采用深孔爆破一掘一砌正規(guī)循環(huán)的作業(yè)方式，循環(huán)進尺3～4.

4、5m，平均成井速度50～60m。1.21.2國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)現(xiàn)狀我國最早廣泛使用的施工方式是單行作業(yè)方式。70～80年代初由于臨時支護改井圈背板為錨噴或錨網(wǎng)噴掘砌段高一般為30～60m最大為100m大大縮短了掘砌作業(yè)的工序轉(zhuǎn)換時間，提高了施工速度。掘砌平行作業(yè)于60～80年代曾在我國立井中采用。掘進和砌壁在兩個相鄰井段內(nèi)反向進行，須為掘進和砌壁分別設(shè)置作業(yè)盤和獨立的懸吊系統(tǒng)，不但增加了施工設(shè)備，施工管理也更加復雜。隨著砌壁設(shè)備和工藝的改進，

5、砌壁占用掘砌循環(huán)工時由35％～40％降低到15％～20％，月成井速度比其他作業(yè)方式增大有限，80年代中期以后很少采用。短段掘砌作業(yè)方式，60年代在我國開始應用，至80年代已達施工井筒量的13左右。短段掘砌以模板砌壁高度為掘砌段高，掘一段砌一段，取消臨時支護。永久混凝土井壁緊跟掘進工作面，掘砌作業(yè)依此進行。掘砌段高開始為1.0～1.5m，后期到2.0～2.5m。由于當時的工藝和設(shè)備不完善，施工速度一直比長段掘砌單行作業(yè)和平行作業(yè)低。(2)

6、找到了合適的工藝及參數(shù)。采用3.5m段高一掘一砌短段掘砌混合作業(yè)的深孔爆破、空幫高度、混凝土澆灌及工藝流程等工藝和參數(shù)是正確的。掏槽眼采用分段爆破、大直徑（55m）爆破，提高了爆破效率，達到減震和抑制矸石拋擲、防止崩壞設(shè)備的目的。(3)施工設(shè)備合理。以日本ZC3436型4臂傘形鉆架為主體分別改用國產(chǎn)泵站（TJ9型風馬達及CB－C18－FL型液壓泵）和YGZ－70型獨立回轉(zhuǎn)鑿巖機，在整個試驗期間未因本身性能、結(jié)構(gòu)及質(zhì)量問題影響施工，操作

7、簡便、耐用。抓巖機采用的HZ－6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機，配置了北京建井研究所和太原礦山機器廠共同研制的DTZT－6型抓斗，提高了抓斗的抓巖性能和耐磨性。所用模板在以下幾個方面有所創(chuàng)新:斷面設(shè)計增加了模板剛度；減少收縮口為一個，加大了模板段高，達到了3.5m，減少了接茬數(shù)量；確定了三角漏斗折頁式澆注口，可保證井壁接茬處澆滿密實；新設(shè)計一種鐵蓖工作臺，實現(xiàn)液壓脫模立模。(4)社會經(jīng)濟效益。本次試驗的立井混合作業(yè)法及配套技術(shù)中的設(shè)備及工藝參數(shù)配套合

8、理，機械化程度高，改善了作業(yè)環(huán)境，減輕了工人繁重的體力勞動；該項技術(shù)適應性好，無需臨時支護，節(jié)省了材料、工時及費用，簡化了作業(yè)程序，能充分發(fā)揮機械化施工效能，操作簡單，節(jié)省了人員，加快了施工進度；與其他作業(yè)方式相比，掘砌段高小，作業(yè)成效穩(wěn)定，便于管理，施工的安全性好。3立井快速施工技術(shù)的完善提高和推廣應用立井快速施工技術(shù)的完善提高和推廣應用3.13.1配套施工設(shè)備性能的完善提高配套施工設(shè)備性能的完善提高在完成立井短段掘砌混合作業(yè)法施工配

9、套設(shè)備研究的基礎(chǔ)上，“七五”國家攻關(guān)項目和煤炭行業(yè)科研項目中把鑿井設(shè)備井內(nèi)吊掛、鉆架、抓巖機和模板等配套設(shè)備進行單機性能完善提高，使混合作業(yè)法適應性更強。3.1.13.1.1鉆架研制和改進鉆架研制和改進研制成模板相配套的LBM型模板固定式鑿巖鉆架。該鉆架高度低，可與小井架配套，提升重量較小，無需大提升機，可用于深井；其穩(wěn)定性較好，能打4m深炮孔，還可兼打12m深注漿探水孔，為工作面注漿探索出一條新途徑。同時，對三部會戰(zhàn)加工的一批FJD－

10、6型傘鉆，由氣動操作改成全液壓操作，成功地在中小立井中使用。開發(fā)新型YGZ－55型鑿巖機與FJD－6A型傘鉆配套，能實現(xiàn)兼打40m注漿孔。還對70年代進口的日本大型鉆架進行改進，降低高度，減輕重量，使之應用范圍擴大，可在井筒直徑5.0～8.5m中使用。3.1.23.1.2抓巖機改進和抓斗系列化抓巖機改進和抓斗系列化對HZ型中心回轉(zhuǎn)抓巖機的結(jié)構(gòu)進行改進，研究成功了抓斗落地松繩有自控裝置和擺動液壓缸油路閉路循環(huán)自潤滑防污的系統(tǒng)，使HZ－6C