淺析煤礦立井井筒的安全快速施工

韓曉鋒

（中煤第一建設(shè)有限公司職工教育培訓中心，河北邯鄲 056002）

淺析煤礦立井井筒的安全快速施工

韓曉鋒

（中煤第一建設(shè)有限公司職工教育培訓中心，河北邯鄲 056002）

煤礦立井（又稱豎井）是指煤礦中地面與井下相通的直立巷道，根據(jù)其生產(chǎn)用途的不同又可分為主井、副井、風井、混合井，是保證煤礦井下正常安全開采的重要通道。煤礦立井施工是煤礦礦井建設(shè)中的重點和難點，如何保證立井井筒快速、高質(zhì)量施工一直是礦建企業(yè)重點研究的方向，本文對此進行了探討。

煤礦礦井建設(shè) 立井井筒 安全快速施工

1 煤礦立井井筒施工技術(shù)分析

煤礦立井井筒施工具有土石作業(yè)多、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、影響因素多、技術(shù)性強的特點。因此，實現(xiàn)立井井筒的安全快速施工，首先應(yīng)做好施工的機械化配套保障，建立起以大井架、大吊桶、大抓巖機、大段高模板、大絞車、傘型鉆架為基礎(chǔ)的大型綜合機械化作業(yè)線；做到施工作業(yè)機械化、施工工藝科學化、施工組織條理化，以此確保立井井筒的安全快速施工。

根據(jù)作業(yè)方式的不同，煤礦立井井筒施工分為掘砌單行作業(yè)、掘砌平行作業(yè)、掘砌安一次成井作業(yè)、掘砌混合作業(yè)幾種作業(yè)方式。掘砌單行作業(yè)雖然施工工序簡單，施工管理方便，但由于施工圍巖條件和井壁臨時支護需要，其施工進度容易受到影響，且施工成本較高，目前已較少采用。掘砌平行作業(yè)和掘砌安一次成井作業(yè)兩種方式相似，由于其特點是井筒上下平行施工，因而存在設(shè)備布置多、施工管理難度大、施工安全性較差的弊端，其使用也較少。目前技術(shù)較為成熟的是掘砌混合作業(yè)的方式，該方式由于采用永久支護的形式，節(jié)省了臨時支護在材料和時間方面的消耗，提高了作業(yè)效率，降低了施工成本，且施工安全性較高，克服了以上幾種方式的缺點，因而得到較為廣泛的應(yīng)用，成為立井快速施工的首選方式。

2 煤礦立井井筒快速施工作業(yè)要點

煤礦立井井筒施工工序主要包括：鉆眼爆破、裝巖排矸和砌壁，提高各工序的施工效率是實現(xiàn)立井快速施工的關(guān)鍵。

2.1 鉆眼爆破

圖1

光面爆破是一種較為理想的爆破方式，爆破后實底成鍋底形，方便清底，從而能夠有效縮短清底作業(yè)時間。傘型鉆架具有機械化程度高、操作靈活方便、打眼質(zhì)量高的特點，在爆破作業(yè)中采用傘型鉆架，可以較好地控制打眼的位置和角度，并且為大直徑深孔光面爆破方式的采用提供便利。這樣一來，不僅保障了施工安全，還降低了工人勞動強度，縮短了鑿巖時間，提高了鉆眼爆破工序的效率。此外，還可以采用中深孔爆破技術(shù)來加快施工進度，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件制定爆破計劃，明確圈距、眼距、眼深等參數(shù)，采用滾班作業(yè)的方式，嚴格按照規(guī)定鉆眼裝藥。

2.2 裝巖排矸

鉆眼爆破作業(yè)后開始進行裝巖排矸作業(yè)。裝巖排矸是立井施工中最為耗時費力的工序，采用機械化作業(yè)，解放人力，用抓巖機來代替人工作業(yè)是降低工人勞動強度，提高施工效率和施工安全性的必要途徑。應(yīng)盡量選擇操作簡單、裝巖能力大的抓巖機來進行抓巖作業(yè)，在施工時，可以將抓巖機直接固定在吊盤下方，隨吊盤起落，這樣就簡化了工序，節(jié)省了放炮時進行單獨吊放的時間。同時，應(yīng)根據(jù)施工斷面空間大小，選擇容積和直徑合適的抓斗和吊筒，以及與抓巖機作業(yè)速度相匹配的、符合傘鉆等大型重物提升安全要求的提升機。以此來滿足井筒快速排矸作業(yè)的要求，避免巖石堆積，從而使抓巖排矸作業(yè)協(xié)調(diào)同步、安全高效地完成。

2.3 砌壁工序

整體移動金屬模板在砌壁工序中發(fā)揮了重要的作用，它既適用于套壁施工，也適用于掘進工作面短段澆筑混凝土。在實際的施工操作中，可根據(jù)井筒施工情況適當調(diào)整模板的高度和加密澆筑口等。為保證砌壁工序快速安全施工，可采取在混凝土中加入適量減水劑的辦法，加快混凝土凝固，節(jié)省施工時間。在井筒穿構(gòu)造煤層或破碎帶等不穩(wěn)定巖層時，也可進行錨網(wǎng)臨時支護；如圖1所示。

3 立井快速施工中需要注意的問題

在立井井筒施工中，井壁涌水現(xiàn)象較為常見。涌水會對立井井壁造成破壞，影響井壁的質(zhì)量以及施工的進度，因此，為保證立井快速安全施工，必須要加強對井壁涌水等水患的防治工作。預(yù)防井壁涌水，應(yīng)首先設(shè)法提高井壁防水性，可根據(jù)施工情況采取壁后注漿的方式，并設(shè)置相應(yīng)的排水系統(tǒng)；井壁涌水處理，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境情況選擇合適的處理措施，例如對于基巖段涌水的治理，可采用封閉、疏導(dǎo)、截堵的方式。另一方面，應(yīng)加強對新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，例如在施工中使用早強混凝土，就可以有效縮短混凝土脫模時間，并保證脫模強度，從而提高施

工的效率；采用電磁雷管，能夠簡化爆破工作的計算步驟，節(jié)省爆破環(huán)節(jié)的平均循環(huán)時間，并減少誤爆現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)語

隨著煤礦開采力度的加大，很多礦井的開采深度不斷增加，對于立井施工的技術(shù)要求也越來越高。為適應(yīng)未來礦井建設(shè)需要，施工企業(yè)必須要不斷加強對新技術(shù)的學習和新材料的利用以及加快設(shè)備更新，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗，改進創(chuàng)新，不斷探索適合新施工工藝的施工管理方式，促進礦建企業(yè)整體施工技術(shù)水平不斷提高。

［1］張力.關(guān)于立井井筒的快速施工方法探討［J］.民營科技，2011，（04）：13.

［2］李東波.立井井筒快速施工技術(shù)的應(yīng)用探析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（22）：69.

韓曉鋒（1975—），男，河北邯鄲人，高級工程師，1998年畢業(yè)于西安礦業(yè)學院礦建專業(yè)，現(xiàn)任中煤第一建設(shè)有限公司職工教育培訓中心主任。