立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1、立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用龍志陽陸倫摘要回顧了我國(guó)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?jī)?nèi)容和成果，通過對(duì)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(jì)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(fù)雜，立井井筒占礦井建設(shè)總工期的比例也相應(yīng)增加。所以，立井混合作業(yè)鑿井技術(shù)的研究，對(duì)于加快礦井建設(shè)具有重要意義。中煤建設(shè)集團(tuán)公司與煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究所等單位共同進(jìn)行了立井快速施工技術(shù)的研究、完善和推廣工作。在實(shí)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(gè)新臺(tái)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(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外現(xiàn)狀在50年代中期國(guó)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(jī)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(jì)，前蘇聯(lián)、波蘭等國(guó)家混合作業(yè)法比例已達(dá)90％，德國(guó)為100％，捷克、日本和加拿大等國(guó)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(guó)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(jìn)尺3～4.

4、5m，平均成井速度50～60m。1.21.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀我國(guó)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(shí)支護(hù)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(shí)間，提高了施工速度。掘砌平行作業(yè)于60～80年代曾在我國(guó)立井中采用。掘進(jìn)和砌壁在兩個(gè)相鄰井段內(nèi)反向進(jìn)行，須為掘進(jìn)和砌壁分別設(shè)置作業(yè)盤和獨(dú)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(fù)雜。隨著砌壁設(shè)備和工藝的改進(jìn)，

5、砌壁占用掘砌循環(huán)工時(shí)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(guó)開始應(yīng)用，至80年代已達(dá)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(shí)支護(hù)。永久混凝土井壁緊跟掘進(jìn)工作面，掘砌作業(yè)依此進(jìn)行。掘砌段高開始為1.0～1.5m，后期到2.0～2.5m。由于當(dāng)時(shí)的工藝和設(shè)備不完善，施工速度一直比長(zhǎng)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(dá)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(guó)產(chǎn)泵站（TJ9型風(fēng)馬達(dá)及CB－C18－FL型液壓泵）和YGZ－70型獨(dú)立回轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)，在整個(gè)試驗(yàn)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(jiǎn)便、耐用。抓巖機(jī)采用的HZ－6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，配置了北京建井研究所和太原礦山機(jī)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(gè)方面有所創(chuàng)新:斷面設(shè)計(jì)增加了模板剛度；減少收縮口為一個(gè)，加大了模板段高，達(dá)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(shí)；新設(shè)計(jì)一種鐵蓖工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液壓脫模立模。(4)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本次試驗(yàn)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(jī)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(dòng)；該項(xiàng)技術(shù)適應(yīng)性好，無需臨時(shí)支護(hù)，節(jié)省了材料、工時(shí)及費(fèi)用，簡(jiǎn)化了作業(yè)程序，能充分發(fā)揮機(jī)械化施工效能，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省了人員，加快了施工進(jìn)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(yīng)用立井快速施工技術(shù)的完善提高和推廣應(yīng)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(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目和煤炭行業(yè)科研項(xiàng)目中把鑿井設(shè)備井內(nèi)吊掛、鉆架、抓巖機(jī)和模板等配套設(shè)備進(jìn)行單機(jī)性能完善提高，使混合作業(yè)法適應(yīng)性更強(qiáng)。3.1.13.1.1鉆架研制和改進(jìn)鉆架研制和改進(jìn)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(jī)，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(shí)，對(duì)三部會(huì)戰(zhàn)加工的一批FJD－

10、6型傘鉆，由氣動(dòng)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(jī)與FJD－6A型傘鉆配套，能實(shí)現(xiàn)兼打40m注漿孔。還對(duì)70年代進(jìn)口的日本大型鉆架進(jìn)行改進(jìn)，降低高度，減輕重量，使之應(yīng)用范圍擴(kuò)大，可在井筒直徑5.0～8.5m中使用。3.1.23.1.2抓巖機(jī)改進(jìn)和抓斗系列化抓巖機(jī)改進(jìn)和抓斗系列化對(duì)HZ型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，研究成功了抓斗落地松繩有自控裝置和擺動(dòng)液壓缸油路閉路循環(huán)自潤(rùn)滑防污的系統(tǒng)，使HZ－6C