機械化配套裝備在超千米井筒施工中的應用

平煤天安四礦三水平風井井筒位于河南省平頂山市寶豐縣李莊鄉姬家村，該井筒井口設計標高為＋323.5m，全深1146.5m，其中前831.5m為鋼筋砼，其它為素砼支護。井筒凈直徑6.5m，支護厚度為600mm，砼標號為C40。同時，為解決因開采造成地層下沉對井壁的影響，增加井筒支護強度，分別在井筒穿過煤層及軟巖位置設置19道可縮層，每道可縮層高度800mm。

根據合同要求，從安裝籌備到施工結束需用時1050天。由于該工程采用了綜合機械化施工，配備了主提于L2JK-4/15型絞車、副提升JK-2.5/20型絞車、段高4.3m整體下移式金屬模板、SJZ-6.7型傘鉆和HZ-6型抓巖機等大型施工設備，并通過加強施工管理，縮短施工工序等措施提高了工效，從而縮短了工期，該井筒q：2006年2f126日開工，2008年4月14日竣工，比合同工期提前了271天。

1.機槭化配套設備

根據四礦三水平風井井筒深、斷面大，地質結構復雜、有較大涌水的實際情況，裝備了先進的大型機械化鑿井配套設備：主提升絞車(2JK-4/15)、副提升絞車(JK-2.5/20)、4m3主提升吊桶、3m3副提升吊桶、鋼管v型鑿井井架、座鉤式自動翻矸系統、鑿井穩車、自制雙層吊盤、SJZ-6.7型傘鉆、HZ-6型抓巖機、MYJ下移整體金屬模板、TS-1000混凝土攪拌機、PDL-1600自動配料機、WW-42/8型壓風機、ZL-50型裝載機、2x30KW對旋風機。

2.設備布置

2.1地面布置

地面變電所為6KV雙回路供電，由1臺SJ-630/6變壓器提供地面和井下的380V電源。由-兩臺KsL-320/6K V型礦用變電壓器和兩臺KSL400/6KV礦用變壓器，供井下F660V用電。布置了兩套單鉤提升系統，安裝WW42/8型壓風機3臺，向掘進工作面供風，總供風量為120m3/min。井下供風采用高效節能的2×30K w對旋鳳機2臺。采用15臺不同型號的穩車懸吊吊盤、模板、管道、電纜等t其中：吊盤由2臺(JzM-40/1000)穩車懸吊，滑模由3臺(JZ-16/1000A)穩車懸吊，主副提升穩繩由4臺(JZ-16/1000)穩車懸吊，吊泵管由2臺(2JZM-25/1300)穩車懸吊，中心回轉抓巖機和放炮電纜由1臺(Jz—16/1000)穩車懸吊l安壘梯由1臺(Jz-5/1000)穩車懸吊，腰泵房電纜由1臺(JZ-Io/800)穩車懸吊，信號、通訊電纜由l臺(JZ-10/800)穩車懸吊，地面設TS-1000型電子計量集中攪拌站l臺，排矸采用二層臺座鉤式翻矸、8T自卸汽車排矸。

2.2井筒內布置

井筒內設雙層吊盤，2臺40t鑿井穩車懸吊。鑿巖用sJZ-6.7型傘鉆，裝巖用HZ-6型中心回轉抓巖機，砌壁用MYJ型液壓收縮整體下移式金屬模板，BYQ型液壓泵脫模，井下照明采用DGCl75/127防爆投光燈2個。

3.配套設置

3.1大型鑿井井架

四礦三水平風井鑿井井架采用鋼管v型，其主要技術規格：主體架角柱跨距16m×16m，天輪平臺尺寸7.5m×7.5m，井架高度26.274m，卸矸臺高度10m，井架質量72t，允許過卷高度6m，能夠滿足大型施工裝備在提升負荷和提升高度上的要求。

3.2主、副提升系統

主提升機采用洛陽中信重機公司生產的2JK-4/15型鑿井提升機，此提升機具有較大的提升能力，主要用于提升矸石、打眼用的傘形鉆架和E下人員等，前期提升4m3吊桶，井深過1000m后提升3m3吊桶。

副提升機采用洛陽中信重機公司生產的JK-2.5/20型鑿井提升機，用于輔助提升，前期提升3m3吊桶，隨著井簡施工的逐漸延深提升2m3吊桶、1.5m3吊桶。

采用主、副兩套提升系統，不僅大大提高了鑿井速度，而且主、副提升機還可以互為備用。

3.3座鉤式自動翻矸系統

井架二層臺處設座鉤式自動翻矸臺2套，分別負責主、副提升系統的翻矸工作。翻矸平臺上設有兩套獨立的翻矸信號裝置。翻矸槽起落由JH2-5型回柱絞車帶動，靈活快捷，排矸迅速；儲存式翻矸倉，氣動倉門，人工控制將矸石翻入自卸式汽車，運至排矸場。

3.4提升機信號閉鎖、后備保護及安全回路故障顯示裝置

主副提升機均配置了信號閉鎖裝置，M12-3B型提升機綜合后備保護裝置和安全回路故障顯示裝置。信號閉鎖裝置防止絞車工誤操作，后備保護裝置可顯示當前提升深度、速度、提升次數，且有上、下限位安全保護，超速、限速保護、上下自動減速，2m/S接近井口控制保護和深度指示器失靈保護等功能。安全回路故障顯示裝置可在很短時間內發現故障點，并能立即處理恢復生產。這些裝置的應用，不僅對安全施工起到了保障作用，而且對加快施工速度，提高施工效率起到了促進作用。

3.5鑿井穩車集中控制裝置

穩車分布在井筒東、西、南、北四區，其控制柜、控制器、電阻均布置在各自穩車區一側；滑模穩車采用集中控制，有效地縮短了脫模時間。吊盤用2臺穩車人工操作，保證了起落吊盤的同步性。

3.6自動化混凝土集中攪拌站

在井筒北側設自動化混凝土集中攪拌站。安裝了1臺TS-100型攪拌機，1臺PLD-1600型自動配料機，水泥、沙子、石子配料均采用電子計量，配料精確，操作方便，使用可靠，配料過程實現了自動化控制。

3.7中心回轉抓巖機

裝巖時采用1臺HZ-6型中心回轉抓巖機，生產能力50～60m3，抓斗容積0.6m3，抓片高強耐磨、整體鑄造、閉和性能好，提高了抓巖效率，加快了裝巖速度。

3.8傘鉆

井筒掘進時采用SJZ-6.7型傘鉆，6個動臂，最大耗氣量60m3/min，配6臺YGz-70型獨立回轉鑿巖機，推進行程4.3m，打眼采用φ25min×159mm中空六角鋼釬桿，長4.7m，采用@55ram硬質合金鋼釬頭，加快了施工速度。

3.9模板

砌壁用MYJ型液壓收縮整體下移式金屬模板，用3臺JZ-16/1000型鑿井絞車懸吊。模板最初全高3500mm，根據工程實際情況，接高模板至4600mm，大段高減少了接茬數。加快了工程進度，模板收縮靠液壓油缸完成，液壓力由BYQ型脫模液壓泵提供。

4.施工組織與管理

4.1井筒施工組織形式因勢而變

前期實行六個專業班循環作業，即：1個鉆爆班，2個出矸班，1個綁扎鋼筋班，1個打灰班，1個清底班。6個專業班組滾班作業，專業班之間相互創造條件，保證了掘進速度與成井質量，有助于提高勞動效率。

隨著綁扎鋼筋工序的結束，后期采用三班制作業方式，另設一專業打眼班，負責打眼放炮施工。三班制作業班負責出矸、清底，脫模、澆注混凝土和落盤等工作。當進行到打眼工序時，鉆班開始工作，正常作業班配合。

4.2項目部實行分級管理

為確保工程質量和施工安全，項目部設有礦建組、機電組，技術組、核算組、材料組、安檢組。全員進行安全、質量、進度抵押，按合同每月進行兌現。由于項目部分工明確，職責清晰，并且加強了施工組織和成本管理工作，制定了嚴格的獎罰制度，促進了安全生產快速施工。

5.結語

大型機械化配套設備的使用是立井快速施工的基礎，加強施工緞織與管理是立井快速施工的關鍵。實踐證明，采用上述立井掘進機械化配套裝備，并通過科學組織，完全可以實現超千米立井井筒快速施工的目標。