1、建 井 技 术延 深 竖 井 井 型 的 优 化 设 计崔 建 井 1 , 李 之 兴 2 , 葛 久 锋 1(11 中 煤 第 三 建 设 公 司 七 十 一 处 , 安 徽 宿 州 234000 ; 21 中 煤 第 三 建 设 公 司 三 十 处 , 安 徽 宿 州 234000)摘 要 :考 虑 矩 形 井 筒 施 工 诸 多 不 利 因 素 ,通 过 方 案 比 较 ,优 化 设 计 ,采 用 椭 圆 井 代 替 矩 形 延 深 竖 井 ,取 得 了 良 好 的技 术 经 济 效 益 。关 键 词 :井 筒 ;椭 圆 井 ;矩 形 井 ;延 深中 图 分 类 号 :TD26211+
2、1 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1008 - 8725(2002) 02 - 0029 - 020 前 言莱 芜 铁 矿 马 庄 东 副 井 始 建 于 1959 年 ,一 期 工 程井 筒 深 度 100 m ,至 + 100 水 平 ,二 期 工 程 于 1972 年延 深 井 筒 100 m ,至 + 0 水 平 ,合 计 井 深 200 m。 为 适应 三 期 工 程 生 产 和 安 全 的 需 要 ,决 定 于 1999 年 再 次延 深 竖 井 152 m ,设 计 每 水 平 马 头 门 施 工 27 m ,合 计总 工 程 量 206 m ,一 、 二 期 工
3、程 井 筒 采 用 矩 形 断 面 ,井壁 结 构 为 钢 筋 砼 。 在 我 国 50、 60 年 代 矩 形 断 面 被 冶金 矿 山 用 来 施 工 竖 井 较 多 ,但 因 其 施 工 困 难 、 受 力 性较 差 、 成 井 速 度 慢 、 成 本 高 等 诸 多 原 因 ,已 逐 渐 被 其他 井 型 所 代 替 。 马 庄 东 副 井 通 过 方 案 比 较 ,井 型 优 化设 计 ,延 深 段 决 定 采 用 椭 圆 井 代 替 矩 形 井 。1 井 筒 断 面 优 化 设 计111 井 型 更 改 方 案 比 较由 于 竖 井 所 处 地 质 条 件 为 :闪 长 岩 及 石
4、 灰 岩 互层 ,整 体 性 差 ,局 部 有 淋 水 。 并 综 合 分 析 其 施 工 工 艺 、井 筒 断 面 、 使 用 功 能 等 因 素 决 定 考 虑 矩 形 、 圆 形 及 椭圆 形 三 种 断 面 方 案 。 具 体 经 济 、 技 术 分 析 见 表 1。面 上 的 疏 干 程 度 允 许 ,这 种 方 法 也 可 用 来 治 理 大 中型 突 水 ,并 可 在 井 巷 工 程 施 工 中 担 当 补 强 、 充 填 等 任务 。4 结 语利 用 该 方 法 ,先 后 于 1999 年 至 2000 年 10 月 间 ,数 十 次 成 功 地 对 鹏 德 石 膏 矿 主 、
5、 风 井 施 工 中 所 遇 的小 型 突 水 进 行 了 治 理 ,取 得 了 十 分 理 想 的 效 果 。 而 且在 使 用 过 程 中 ,还 不 断 对 此 方 法 进 行 改 进 补 充 ,先 后试 验 成 功 了 在 浆 液 中 加 入 锯 沫 、 黄 豆 、 木 耳 等 水 膨 胀性 材 料 增 加 浆 液 的 封 堵 效 果 ,利 用 高 效 防 水 堵 漏 剂直 接 封 堵 裂 隙 来 缩 短 施 工 时 间 ,利 用 QMA 高 效 早 强减 水 膨 胀 复 合 剂 来 配 制 水 灰 比 小 于 016 的 高 效 水 泥浆 来 提 高 注 浆 结 石 强 度 ,减 少
6、养 护 时 间 。 这 些 改 进 ,进 一 步 增 加 了 泄 压 注 浆 治 水 的 适 用 性 ,使 其 更 具 推广 价 值 。Application of releasing pressure grouting method incontrolling small projecting waterGAO Zhi-gan1 ,LIU Zheng-guo2(11Construction Dept. , Qitaihe Prepared Coal Group ,Qitaihe 154600 ,China ; 2. Qitaihe Coal Mine Safety Inspection De
7、pt. ,Qitaihe154600 ,China)Abstract :This paper describes the release pressure grouting method applied in crossing usual containing water layer and stifled waterinrush and leakage in constructing the main and air well of Huazi gesso mine ,Liaoyang. For the above measure ,good economic benefit hasbeen
8、 made.Key words :release pressure grouting method ; leaking from wall ; C - S pastes ; strengthened pillow收 稿 日 期 :2001 - 09 - 12作 者 简 介 :崔 建 井 (1965 - ) ,男 ,助 理 工 程 师 ,现 在 中 煤 三 建 71 处 从 事 技 术 工 作 ,已 发 表 论 文 3 篇 。第 21 卷 第 2 期2002 年 2 月 煤 炭 技 术Coal Technology Vol. 21 ,No2Feb1 ,2002表 1 矩 形 、 椭 圆 形 、
9、圆 形 断 面 方 案 比 较 表名 称 矩 形 井 椭 圆 井 圆 井净 断 面 规 格 4178 m 219 m 长 轴 515 m 短 轴 4118 m 515 m施 工 工 艺 复 杂 较 简 单 简 单成 井 速 度 慢 快 快受 力 性 能 差 较 好 好配 筋 情 况 双 层 钢 筋 无 无井 筒 装 备 困 难 易 易断 面 利 用 率 100 % 80 % 58 %施 工 难 易 难 较 难 易单 位 工 程 造 价 13 800 元 / m 12 400 元 / m 13 950 元 / m通 过 以 上 方 案 比 较 认 为 采 用 椭 圆 断 面 在 技 术 上可 行
10、 ,经 济 上 合 理 ,因 此 延 深 段 决 定 采 用 椭 圆 井 施 工方 案 。112 椭 圆 井 设 计 方 案(1) 椭 圆 井 设 计 必 须 满 足 的 要 求 保 持 永 久 提 升 点 不 变 ; 永 久 布 置 上 下 相 对应 ; 安 全 上 符 合 冶 金 矿 山 安 全 规 程 规 定 ; 壁厚 满 足 力 学 要 求 。(2) 在 原 矩 形 井 基 础 上 通 过 几 何 作 图 法 可 绘 制出 椭 圆 断 面 ,详 见 图 1 ,井 壁 采 用 C30 砼 支 护 ,壁 厚300 mm。2 井 筒 掘 砌 、 安 装 施 工(1) 掘 进 采 用 长 段
11、单 行 作 业 方 式 ,掘 砌 段 高 一般 为 15 m。 打 眼 采 用 YT 27 型 风 动 凿 岩 机 、 六 棱 中空 钢 钎 、 一 字 型 合 金 钢 钻 头 ,菱 形 直 眼 掏 槽 方 式 ,孔深 118 m炸 药 选 用 2 # 岩 石 硝 铵 炸 药 ,雷 管 选 用 塑 料导 爆 管 半 秒 延 期 雷 管 ,实 行 光 面 爆 破 。 爆 破 图 表 见 图2 及 表 2、 表 3。图 1 井 筒 平 面 布 置 图图 2 炮 眼 布 置 图表 2 炮 眼 排 列 及 装 药 量 表序 号 炮 眼 名 称 数 量个 布 置 圈 径/ m 间 距 / m深 度 /
12、m单 孔 小 计角 度/ 度单 孔 装 药/ 卷合 计 装 药卷 kg起 爆 顺 序 备 注1 中 空 眼 1 210 210 902 掏 槽 眼 4 11160 015 210 810 90 6 24 316 串3 掏 槽 眼 4 11160 015 210 810 90 5 20 3 4 辅 助 眼 12 21200 0155 118 2116 90 4 48 712 并5 辅 助 眼 18 31300 0166 118 3214 90 4 72 1018 6 周 边 眼 38 41580 0145 119 7212 91 315 133 19195 联合 计 77 14412 44155
13、表 3 预 期 爆 破 效 果 表序 号 名 称 单 位 数 量1 炮 眼 利 用 率 % 802 每 循 环 进 尺 m 11443 每 循 环 爆 破 实 体 m3 33144 每 循 环 炸 药 消 耗 kg 44165 每 米 井 筒 炸 药 消 耗 kg 30196 每 循 环 炮 眼 个 数 个 777 每 m3 岩 石 雷 管 消 耗 个 21338 每 m 井 筒 雷 管 消 耗 个 5412(2) 井 壁 砌 筑 采 用 CI45 3 型 直 落 式 搅 拌 机 搅拌 ,159 mm钢 管 下 放 砼 ,金 属 大 块 拆 卸 式 模 板 (每m12 块 ) ,IG 50 型
14、 电 动 振 捣 器 振 捣 ,接 茬 采 用 三 角斜 口 接 茬 。(3) 测 量 工 作 采 用 下 放 四 根 中 线 ,即 四 个 圆 心 ,然 后 分 别 找 出 周 边 线 点 。(4) 循 环 图 表 (见 表 4) ,井 筒 施 工 采 用 “ 三 八 ” 制作 业 ,每 班 完 成 两 个 掘 进 循 环 ,进 尺 2188 m ,每 月 按30 d 计 算 ,取 正 规 循 环 率 80 % ,全 月 成 井 68 m。(5) 永 久 装 备 施 工 时 ,由 于 0 m以 上 井 筒 装 备使 用 时 间 较 长 ,锈 蚀 严 重 ,决 定 先 拆 除 0 m 以 上
15、的旧 装 备 ,而 后 矩 形 井 与 椭 圆 井 统 一 进 行 永 久 安 装 施工 。 30 煤 炭 技 术 第 2 期向 阳 一 井 过 流 沙 施 工施 鑫 泉 , 卫 景 茂(黑 龙 江 省 七 台 河 七 煤 集 团 建 设 工 程 总 公 司 , 黑 龙 江 七 台 河 154600)摘 要 :七 煤 集 团 公 司 建 设 工 程 总 公 司 在 施 工 向 阳 煤 矿 一 井 主 、 副 井 筒 时 ,利 用 自 然 冻 结 的 方 法 通 过 了 井 颈 流 沙层 。关 键 词 :斜 井 井 筒 施 工 ;自 然 冻 结 ;流 沙 层中 图 分 类 号 :TD262 文
16、献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1008 - 8725(2002) 02 - 0031 - 020 前 言七 煤 集 团 公 司 向 阳 煤 矿 一 井 主 、 副 井 井 颈 施 工时 遇 流 沙 层 ,施 工 单 位 根 据 流 沙 层 赋 存 条 件 和 东 北地 区 气 候 特 点 ,采 用 明 槽 自 然 冻 结 的 方 法 施 工 ,通 过了 流 沙 层 。 填 补 了 我 国 建 井 史 上 的 一 项 空 白 。1 工 程 概 况111 矿 井 设 计 概 况向 阳 一 井 设 计 生 产 能 力 为 300 Kt/ a ,斜 井 开 拓方 式 。 主 、 副 井 中
17、心 距 15 m ,井 筒 倾 角 均 为 25 ,井 颈段 为 300 mm厚 砼 支 护 ,井 身 段 为 锚 喷 砼 支 护 ,砼 喷表 4 掘 砌 循 环 图 表序号 工 序 名 称时 间h min一 班1 2 3 4 5 6 7 8二 班9 10 11 121 交 接 班 安 全 检 查 202 打 眼 3 303 装 药 联 线 放 炮 404 通 风 安 全 检 查 清 理 305 出 岩 3 006 交 接 班 207 出 岩 3 008 清 底 找 平 403 效 果 检 查延 深 段 通 过 井 型 优 化 设 计 、 爆 破 参 数 实 践 修 正 、控 制 爆 破 等
18、措 施 实 践 表 明 ,技 术 上 可 行 ,经 济 上 合理 。 经 过 井 筒 装 备 ,运 输 提 升 ,通 风 安 全 等 综 合 指 标认 定 ,椭 圆 断 面 完 全 满 足 要 求 。 延 深 工 程 结 束 后 ,罐笼 一 次 试 运 行 成 功 。 甲 方 组 织 了 总 体 峻 工 验 收 ,经 现场 实 测 及 各 单 项 工 程 质 量 检 查 ,延 深 工 程 被 评 为 优良 工 程 ,取 得 了 良 好 效 果 。4 经 济 效 益 分 析采 用 椭 圆 井 延 深 施 工 ,每 米 井 筒 可 节 约 材 料 费用 1 400 元 ,竖 井 延 深 段 共 节
19、 约 材 料 费 21 万 余 元 。 在施 工 技 术 方 面 ,简 化 了 绑 扎 钢 筋 等 工 序 ,克 服 了 矩 形掘 进 、 立 模 困 难 等 因 素 ,加 快 了 施 工 速 度 ,计 划 工 期120 d ,实 际 施 工 90 d ,提 前 了 工 期 30 d ,为 马 庄 三 期工 程 早 日 投 产 创 造 了 条 件 ,其 间 接 经 济 效 益 更 为 可观 。5 结 语莱 芜 铁 矿 马 庄 东 副 井 采 用 椭 圆 断 面 代 替 矩 形 断面 延 深 竖 井 ,据 了 解 在 国 内 尚 属 首 次 。 它 开 阔 了 建 井设 计 施 工 方 面 的
20、新 思 路 。 该 方 法 解 决 了 矩 形 井 延 深施 工 的 诸 多 不 利 因 素 ,提 高 了 建 井 速 度 ,降 低 了 工 程成 本 ,为 类 似 井 筒 延 深 工 程 的 设 计 与 施 工 积 累 了 经验 。Optimum design for the type of extending vertical shaftCUI Jian-jing1 ,LI Zhi-xing2 ,GE Jiu-feng1(11No.71 Dept. ,the Third Construction Comp. of Zhongmei Suzhou 234000 ,China ; 2. No.
21、 30 Dept. the Third Construction Comp. ofZhongmeis Suzhou 234000 ,China)Abstract :Thinking of many unfavourable factors in rectangular shaft construction ,through plan comparison and optimum design ,usingelliptical shaft instead of rectangular extending shaft has made good technical and ecnomical be
22、nefit.Key words :shaft ; elliptical shaft ; rectangular shaft ; entend收 稿 日 期 :2001 - 12 - 05 ;修 订 日 期 :2002 - 01 - 07作 者 简 介 :施 鑫 泉 (1969 - ) ,男 ,1992 年 毕 业 于 阜 新 矿 业 学 院 矿 井 建 设 专 业 ,毕 业 后 一 直 从 事 矿 井 建 设 及 地 面 控 制 爆 破 工 作 ,已发 表 论 文 两 篇 。第 21 卷 第 2 期2002 年 2 月 煤 炭 技 术Coal Technology Vol. 21 ,No2Feb1 ,2002
