浅谈立井施工技术及机械化技术-Microsoft-Word-文档试卷教案.doc

浅谈立井施工技术及机械化技术
摘要立井施工技术和机械化配套是加快立井施工速度，提高劳动生产率，降低成本的有效方法。文章从作业方式,各设备之间的匹配关系等方面进行了论述，并按我国现有施工技术和装备情况，推荐了最佳的施工工艺和机械化配套方案。
关键词立井施工施工技术机械化配套

立井井筒工程是矿井建设的关键工程。采用先进的施工技术和选用适宜的机械配套方式可使井筒施工质量和速度大幅度提高，进而可有效地缩短矿井建设总工期,降低人工费、辅助费、管理费、设备租赁费等，提高施工企业的竞争能力，而且对矿山整体的建设和其后的生产都有巨大的效益。在70—80年代，立井施工单位多采用劳动密集型的突击创月成井新纪录的方法，对全井筒平均速度的提高效果不明显。80年代末,立井混合作业法及机械化配套在我国逐步形成和推广，极大地推动了立井施工速度的提高。目前，立井施工重视施工技术的开发和机械化配套，充分发挥凿井设备能力,加强劳动管理，实现正规循环，争取全井筒的持续稳定高速度施工，以获得好的经济效益。我国立井平均施工速度在经历20年的徘徊后1965年32m/月，1988年28。18/月）有了较大突破，1997年已达到45.43/月。

一、立井短段掘砌混合作业方式
立井施工时,通常是掘进一段井筒，砌筑一段井壁。掘砌段高的长短，掘壁顺序的不同,演变出不同的施工方式。混合作业方式不受井筒断面、深度和地质条件的限制,不需要临时支护，掘砌可以适当地平行交叉作业，使掘砌工序在同一循环内完成。工序转换时间少,施工速度快,可以大幅度地提高立井筒施工速度和工程质量。而且永久支护紧跟工作面，安全性好。现已被建设部批准为第一批工法.目前，采用立井短段掘砌混合作业法施工的井筒已占在建井筒的90%以上。
立井混合作业方式便于实现综合机械化配套，减轻工人体力劳动强度，大幅度提高成井速度。这种方式的基本循环过程是：打眼放炮后立即通风、出矸，当出矸到一个段高后，在工作面矸石上立模并浇灌混凝土。当混凝土浇筑完后,即可实施下一个段高的装矸作业，清底后再进行下一循环打眼放炮。有时，在浇筑混凝土的后期,可以交叉进行一部分装矸工作.另外，工作面找平,脱模，立模等工序与出矸、清底与凿岩准备工作可实现部分平行交叉作业；由于压气、供水、风筒等管路实行井壁吊挂，井内管路的接长也可安排与打眼工序平行进行。混合作业法施工工艺见图1所示.

二、机械化配套设备的匹配
我国立井施工设备，从1974年原煤炭、冶金和一机等三部进行会战起，经过20多年的不懈努力，已逐步发展成以伞形钻架，大斗容抓岩机为主，配以大提升机、大吊桶、整体金属模板、强制式搅拌机，砂石自动计量上料装置、高扬程吊泵、井筒通讯和信号装置、稳车集中控制装置、凿井通风机等系列凿井设备。
立井施工机械化配套,就是根据立井工程条件，施工队伍素质和技术装备情况将各主要工序用的施工设备进行优化，使之能力匹配，前后衔接成一条工艺系统完整的机械化作业线，并与各辅助工序设备相互协调，充分发挥各种施工机械的效能，快速、高效、优质、低耗、安全地共同完成作业循环.各设备之间能力要匹配，主要应保证提升能力与装岩能力，一次爆破矸石量与装岩能力，地面排矸与提升能力，支护能力与掘进能力的匹配。

1。钻眼深度与掘进段高的匹配
一掘一砌的作业方式从理论上讲，一次掘砌段高在有利于井帮稳定和施工安全的前提下,段高越大，掘砌转换和清底的次数越少，效果越好。就施工设备和技术而言，段高要由一次打眼深度来确定。立井混合作业机械化施工，打眼以伞钻为主，段高H应是一次打眼的最大深度L乘以爆破效率K，
即：H=KL
炮眼深度除受钻具的制约外，还受井筒断面的限制。炮眼加深,爆破受岩石抛掷的夹制作用增大（图2）.我国立井净直径一般为5—8m，炮眼深度范围为3。8—5.5m。因此，混合作业的掘进段高取3.3-5。

2.一次爆破岩石量与装岩能力的匹配
抓岩机的生产能力与一次爆破岩石量有密切关系。炮眼越深,一次爆破矸石量越大，抓岩机连续工作的时间就长，装岩、清底和收尾时间所占的比例就相对减少，因而平均装岩生产率将有所提高。
抓岩机的生产率变化有两个阶段：
第一阶段爆破后岩堆情况较好,抓岩机生产率高于平均生产率20—30%,而第二阶段岩堆较低,而且部分矸石处于震裂状态，因此其生产率比第一阶段低70%左右。一次爆破岩石量增加时，第一阶段的抓岩时间也增加，而第二阶段的抓岩时间基本不变，所以一次爆破岩石量越大,抓岩机的平均生产率越高。提高一次爆破岩石量是提高抓岩机生产能力有效方法.一般要求一次爆破岩石量是抓岩机生产能力的4—5倍以上。第二阶段的岩石量与抓岩机的一次抓取量、井筒的断面和抓岩机的叶片数有关，可按下式估算:

式中
Q---—第二阶段的岩石量,m3
h---—第二阶段的岩石厚度，m;
s—--—井