井巷工程教案第06章 立井井筒基巖施工

1、第六章 第六章 立井井筒基巖施工 立井井筒基巖施工立井井筒基巖施工是指在表土層或風化巖層以下的井筒施工，根據(jù)井筒所穿過的巖層的性質(zhì)，目前主要以采用鉆眼爆破法施工為主。根據(jù)井筒掘砌作業(yè)方式的不同，井筒鉆眼爆破法的主要施工工序包括鉆眼爆破、抓巖提升、卸矸排矸和砌壁支護等。近幾年來，我國立井井筒基巖施工機械化水平有了很大的提高。以深孔光爆、設(shè)備大型化、支護機械化和注漿堵水打干井為主要內(nèi)容的鑿井技術(shù)有了長足的發(fā)展。使我國立井井筒施工出現(xiàn)了一個嶄

2、新的面貌，為加快建井速度，改善勞動條件，提高工效提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保證。第一 第一節(jié) 鉆眼爆破 眼爆破在立井基巖掘進中，鉆眼爆破工作是一項主要工序，約占整個掘進循環(huán)時間的 20~30％。鉆眼爆破的效果直接影響其它工序及井筒施工速度、工程成本，必須予以足夠的重視。為提高爆破效果，應(yīng)根據(jù)巖層的具體條件，正確選擇鉆眼設(shè)備和爆破器材，合理確定爆破參數(shù)，以及采用先進的操作技術(shù)。一、鉆眼工作 一、鉆眼工作在整個鉆眼爆破工作中，鉆眼所占的工時

3、最長。加快鉆眼速度、加大眼深、提高眼孔質(zhì)量，以及提高鉆眼的機械化程度為其主要發(fā)展方向。為適應(yīng)立井施工的要求，鑿巖機應(yīng)具有鉆速高、扭矩大、適應(yīng)性強和運轉(zhuǎn)可靠的特點。(一)鉆眼機具的 眼機具的選擇 選擇1.鑿巖機20 世紀 50 年代初，我國研制了 YT30 型鑿巖機，是當時立井掘進的主要機具。60 年代末，我國先后引進了日本古河廠的 322D 型、日本東洋廠的 TY76LD 型、瑞典阿特拉斯的 BBD-90 型、芬蘭塔母佩勒廠的 K-90

4、 型等風動鑿巖機。70 年代初，我國又研制成功中頻的 YT-23（7655）型、YT-24 型、高頻的 YTP-26 型等新型鑿巖機，取代了 YT30 型。并和研制成功的環(huán)形鉆架配套，使立井鉆眼深度達到 2～2.5m。70 年代末，外回轉(zhuǎn)重型鑿巖機如 YGZ-70 型，已成為我國傘型鉆架的主要配套機型。使立井的鉆眼深度可達到 3～4m。到 80 年代末已在我國的主要礦區(qū)的立井施工中廣泛使用并取得了較好的經(jīng)濟效益。液壓鑿巖機的出現(xiàn)，顯示了

5、它獨特的優(yōu)越性能。我國在吸取了國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，已由湘江風動工具廠研制成功了 YYG-90 型液壓鑿巖機，為我國的立井掘進鉆孔提供了較先進的設(shè)備。立井基巖施工采用手持式鑿巖機，由于裝備簡單，易于操作，目前仍被廣泛采用，在軟巖和中硬巖中，用它鉆鑿眼徑為 39～46mm，眼深為 2m 左右的炮眼效果較好，如加大加深眼孔，鉆速將顯著降低。為縮短每循環(huán)的鉆眼時間，可增加鑿巖機同時作用臺數(shù)，一般工作面每 2～4m2 布置一臺。手持式鑿巖機打眼

6、速度慢（每臺約 3～4m/h），勞動強度大，眼孔質(zhì)量較難掌握，特別在硬巖中大深眼更為困難，故它只適用于斷面較小，巖石不很堅硬的淺眼施工，難以滿足深孔爆破和快速施工的需要。2.傘形鉆架傘形鉆架是由鉆架和重型高頻鑿巖機組成的風液聯(lián)動導(dǎo)軌式鑿巖機具。由于它具有結(jié)構(gòu)緊湊、機動靈活、鉆眼速度快的優(yōu)點，目前已成為我國立井中深孔爆破的主要鉆眼設(shè)備。引進的有日本的古河四臂、六臂和德國的六臂、九臂等機型，我國自行研制并應(yīng)用較傘形鉆架的鑿巖機必須配用高強度

7、合金鋼釬桿，我國 YGZ-70 型鑿巖機所配制的中空硅錳鉬釬鋼（ZK55SiMnMo），使用效果良好。采用這種鑿巖機時，眼深一般不大于一次推進行程。當鉆鑿更深的炮眼時，也可以采用套釬或用絲扣接長鉆桿。選用傘鉆打眼，應(yīng)注意井口應(yīng)留出傘鉆吊運空間和安設(shè)移位裝置；打眼時傘鉆應(yīng)始終吊掛在鉤頭或吊盤上，以防支撐臂偶然失靈使鉆架傾倒。利用傘鉆打眼時，傘鉆的架設(shè)、收攏和提放等工序均要占用工時。但它機械化程度高、鉆速快、一次行程大，鉆眼工序的總時間可縮

8、短，對深孔爆破尤為適用，目前已在我國立井井筒施工中得到了普遍的推廣應(yīng)用。今后，應(yīng)重點解決鑿巖機的噪音問題，積極配用液壓鑿巖機，進一步提高鉆眼效率和推進行程。(二)供風和供水 和供水在鉆眼工作時，傘鉆和鑿巖機的壓風和水的供應(yīng)是通過并列吊掛在井內(nèi)的壓風管（φ150mm 鋼管）和供水管（φ50mm 鋼管）由地面送至吊盤上方，然后經(jīng)三通、高壓軟管、分風（水）器和膠皮軟管將風、水引入各風動機具。工作面的軟管與分風（水）器，均用鋼絲繩懸吊于吊盤上的

9、氣動機上，放炮時提至安全高度。當采用手持式鑿巖機打眼時，為減少工作面風（水）管線之間及其與井內(nèi)其它設(shè)備間的干擾，可將風（水）和自動注油系統(tǒng)組合在一起制作成風水籠，由風水籠向各鑿巖機供應(yīng)風、水、油。當采用傘鉆打眼時，可由供風（水）系統(tǒng)干管末端引出軟管，直接與鉆架上的風（水）干管相接，然后分配給各鑿巖機。鑿巖機要求供水壓力一般不超過 0.3～0.5MPa，當井深超過 50m 時，應(yīng)設(shè)置降壓閥或其它降壓裝置。二、爆破工作 二、爆破工作爆破工作

10、主要包括爆破器材的選擇和爆破參數(shù)的確定，并編制爆破圖表和說明書。(一)爆破器材的 爆破器材的選擇 選擇立井井筒掘進時的爆破器材選擇主要是炸藥和雷管的選擇。炸藥主要根據(jù)巖石的性質(zhì)、井筒涌水量、瓦斯和炮眼深度等因素來進行選定。而雷管目前主要采用 8 號電雷管。我國立井井筒爆破用炸藥主要有銨梯炸藥和膠質(zhì)炸藥兩大類。銨梯炸藥，其主要成分是硝酸銨、梯恩梯和木粉。其成本較低、使用較安全，但因硝酸銨具有較強的吸濕性，所以抗水性較差。只用于淺孔無水、無

11、瓦斯巖層或光面爆破的周邊眼中。常用的 2 號及 4 號巖石銨梯炸藥，標準直徑分別為φ32mm、φ35mm 和φ38mm，重量為 100g、150g 和 200g 三種。光面爆破應(yīng)改裝成細藥卷（如φ25mm），使用時藥卷外面應(yīng)包有臘紙或塑料袋。為了能夠在有水的情況下應(yīng)用，在該炸藥中加入瀝青、石蠟等憎水劑；為了提高炸藥的爆炸性能和爆破效率，可采用抗水銨梯黑、銨梯鋁等高威力炸藥。膠質(zhì)炸藥，是以硝化甘油為主要成分。具有密度大、可塑性好、抗水性能