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发布日期:2019-12-27  浏览次数:199
 摘 要:随着我国炭产业的不断发展,对矿井设备和施工技术提出了更高的要求,立井作为采深部煤层的主要开拓方式和矿井建设的关键工程,探讨煤矿立井施工技术具有十分重要的意义。

关键词:煤矿; 立井施工技术; 探讨 
一、绪论
    随着我国煤炭产业的不断发展,对矿井设备和施工技术提出了更高的要求。虽然经过改革开放几十年的不断发展,我国煤矿开采技术在许多方面获得了巨大的进步,但同我国煤炭产业发展的需求相比还是有一定的差距。为了更好地建设环境友好型和资源节约型社会,提高矿井的社会效益和经济效益,我国矿井必须大力提高施工技术,立井作为采深部煤层的主要开拓方式和矿井建设的关键工程。本文主要探讨煤矿立井施工技术在三个特殊情况的应用:煤矿立井施工技术在冬季低温地区使用.煤矿立井施工技术在大直径立井的使用以及煤矿立井施工技术的快速施工技术。
二、煤矿立井施工技术在冬季低温地区使用
    在冬季低温地区为保证全天24小时正常作业,必须保证各种施工设施.施工材料.施工场所的温度至少处于最低临界状态,而深立井施工工地场所大,施工设备多,材料用量大,要保证正常施工难度很大,特别是冬季夜间显得尤为突出,根据众多矿井对立井的施工经验,总结以下措施解决问题。
(1)冬季地区矿井必须安装供暖设施,锅炉房应该建在距井口50m左右的地方,并且架设供暖管路至井口.翻矸平台.搅拌站.暖料棚及职工宿舍。锅炉房必须保证24小时集中供暖,满足各场所的温度要求。
(2)井口周围矸石溜槽下用砖砌围墙,围墙上井架采用帆布包严,井口出口处挂设棉布门帘。各信号房安装玻璃窗.挂设门帘,信号房内安设暖气片。井口内南北围墙处安装暖气片,对井口棚内进行供暖。温度保持在+5℃以上。随时清理井口附近及封口盘上的积水,防止结冰。专人对并口各吊挂及天轮平台进行监护,如有结冰及时处理,防止掉入井下。
(3)充分考虑到施工操作人员的取暖问题,也应该在翻矸平台操作翻矸处安设暖气管路,方便操作人员能够取暖。搅拌站搅拌站安设在井口,搅拌好的混凝土直接进入溜灰管。水泥库设在搅拌站与配料系统中间上灰斗两侧。经过以上搅拌站布置方式减少了材料输送距离,提高了输送速度,保证了材料质量。冬季在水泥库内安设暖气管路保证室内温度在5℃以上。在搅拌站下安装一水箱,水箱容量能满足要求。水箱旁边接暖气管路,混凝土搅拌前2个小时开始向水箱供暖,保证施工时。搅拌水温度控制在60—80℃。
(4)暖料棚是冬季保证施工材料质量的最好解决办法,在距离料场15m处建两个暖料棚,暖料棚内靠地板及墙部均安设暖气管路。施工时,暖料棚内原材循环使用,每施工完一个段高,及时进行补充,保证能满足使用要求的材料能够施工两个段高。
(5)混凝土装罐系统由于井筒深,为防止溜灰管输料产生离析现象,采用底卸式吊桶下料,原来底卸式吊桶在地面装混凝土,然后下放到工作面进行浇灌。通过研究对装罐系统进行了改进,由原来的地面装罐改为井口下装罐。在井口往下大约10m处设置一个工作平台,将底卸吊桶放在该平台上进行装混凝土,然后用绞车送至工作面。该系统的改进,能够使底卸吊桶不出井口,将整个搅拌系统也降低,从而大大降低了保温的难度。
三、立井施工技术快速施工的措施
立井施工技术快速施工的作业方式主要有四种,即掘砌单行作业.掘砌平行作业.掘砌混合作业和掘.砌.安一次成井。施工实践证明,立井施工推行机械化综合配套,以及施工组织与管理如何与机械化配套相适应就显得特别重要。
(1)成熟的配套技术是立井施工技术快速施工的前提,主要内容包括机械化设备配套.施工方法.施工组织和科学管理.综合治水等综合性技术;
(2)成熟的施工工艺,采取4~5m段高空邦伞钻凿岩,3-5m深孔光爆.大抓岩机装矸.大吊桶提升.大容积底卸吊桶或管路下混凝土.现浇混凝土筑壁等先进工艺;
(3)采用早强.防水混凝土,电磁雷管等新材料,电脑集中控制系统和微电脑信号传递系统.电视膝控系统等新技术,为保证工程质量.施工安全打下了坚实基础;
(4)坚持以人为本的项目法管理,认真抓好施工过程的目标控制,保证了机械化配套施工水平的充分发挥。
四、大直径的深井立井施工技术要点
1.井筒过围岩破碎带施工
    根据实际工作经验,大直径的深立井可能穿过围岩破碎带或岩性较差等不良地层,对于岩性较差等不良地层不能采用合装药,因为合装药的破坏力太强,减少合装药的使用可以减少爆破对井筒围岩的破坏,进而保持围岩的完整性,充分利用其自身抵抗能力;同时控制好掘进段高,采用锚喷或网锚喷联合支护方式来实现缩短围岩的暴露时间的目标,必要时增设钢井圈复合支护,确保安全顺利通过不良地层。
2.井筒探揭煤及“一通三防”管理深立井开发,大都存在地温高.瓦斯大及地压大的特点。通过地面设置大功率防爆局扇配大直径玻璃钢风筒向工作面加强通风),稀释井下瓦斯浓度和降低井下环境温度。井筒施工过程中,严格按《防治煤与瓦斯突出规定》进行通防管理,设专职瓦斯.通风管理员,井筒内及井口20m范围内均为防爆设备;设计尼龙滚轮式提升滑套,避免产生摩擦火花,保证了施工安全。
    针对深立井地压大的特点,采取“先让后抗”的施工原则。根据围岩条件采用锚网喷.架井圈或预应力锚索与钢筋混凝土联合支护形式,同时可适当加大混凝土井壁厚度,提高井壁混凝土的强度等级和井壁配筋率,并在井壁混凝土中掺人早强防渗密实剂,达到安全施工目的。    
    井筒基岩段施工严格遵循“预测预报.有疑必探.先探后掘.先治后采”的防治水施工原则。对于井筒基岩段涌水量大的井筒可采用地面预注浆封水措施,但为了确保施工安全,工作面积水直接用风泵排水通过矸石吊桶装矸带水上井。为了防止井壁淋水进入模板而影响井壁混凝土的质量,可在模板上方设置移动截水槽截水,以保证工程质量。
五、结语
    随着我国煤炭产业的不断发展,不断满足提高煤炭产业技术水平的迫切需要,尤其是提高深部煤层开拓方式的水平。在提高立井施工技术水平的过程中我们要特别重视机械化设备的应用,在保证施工安全的基础上,不断创新施工方法,实现全面提高煤矿立井施工技术水平的目标。
作者简介:郭玉龙(1977-),男,汉族,湖北武汉人,中煤科工集团武汉设计研究院工程师,主要研究方向(或工作方向):采矿工程。

参考文献:
[1]张龙 立井井筒快速施工技术探析 科技与生活2010(21)
[2]刘静 浅析立井井筒的快速施工 科技创新导报2009(24)
[3]副立井井筒机械化快速施工技术 - 陕西煤炭 - 2010, 29(1)
[4]小直径立井井筒快速施工技术 - 建井技术 - 2008, 29(4)
[5]立井表土段过流砂整体液压钢板桩帷幕施工技术 - 中州煤炭 - 2010(4)
[6]深冻结井筒竖向可缩井壁的设计与施工技术 - 煤炭工程 - 2008(7)

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