淺談立井基巖段施工的措施與經驗

劉凱華 章俊 程蒙蒙

摘要：介紹了朱集西煤礦副井基巖段施工中，連續3個月成井破百米的成功經驗，及實現快速優質施工的主要措施。

關鍵詞：立井；基巖段；快速施工

1 工程及地質概況

朱集西煤礦副井井筒設計凈直徑8m，井深1015.4m，其中表土段470.7m，風化基巖段60.9m，井筒基巖段加強段井壁（-531.6m～-550.0m相對標高）為雙層鋼筋砼結構，井壁厚度1300mm，砼強度等級為C50，內、外層豎筋鋼筋均為Φ22＠250，內、外層環筋均為Φ25＠200，聯系筋為φ16，間排距為500×400mm。

井筒基巖段過渡段井壁（-550.0m～-560.0m相對標高）為素砼結構，井壁厚度900mm，砼強度等級為C35。

井筒基巖段井壁（-560.0m～-1015.2m相對標高）為素砼結構，井壁厚度600mm，砼強度等級為C35。井筒所穿過的基巖段地層主要為泥巖、炭質泥巖，所占比例為61.7％，其次為砂巖。

2 基巖段施工方案

基巖段采用鉆爆法施工，采用光面、光底、弱震、弱沖、中深孔爆破技術，配備HZ-6型中心回轉抓巖機出矸，FJD-6G型傘鉆配YGZ-70型鑿巖機打眼，爆破材料采用二級煤礦許用水膠炸藥、抗雜毫秒延期電雷管、反向裝藥、地面380V交流電接線盒起爆進行爆破作業，基巖段井壁施工采用4m(3.6m)金屬整體下行模板掘砌施。

3 主要工序

3.1鉆眼爆破

采用FJD-6G型傘鉆配YGZ-70型鑿巖機鑿巖打眼，φ25×6000mm六角中空合金鋼釬，Φ55mm十字型合金鉆頭鑿巖，一次鉆到設計深度。為了提高爆破效果，成立鉆爆專業班，實行崗位責任制和獎罰制度；打眼前必須將工作面的浮矸清凈，堅持“濕式”打眼；采用連續反向裝藥結構，除周邊眼外，裝藥后剩余的炮眼必須用粒徑小于10mm的小石子摻砂子填滿；對斷層破碎帶及軟巖掘進時及時改用2.4m的短鉆桿進行打眼，縮短掘砌段高。

根據巖石的硬度系數( f=4～6)確定其爆破系數，施工中若工作面巖石發生變化時及時調整炮眼數及裝藥量。

3.2裝巖與排矸

采用HZ-6型中心回轉抓巖機，主提采用一臺2JKZ-3.6/15.5型絞車，副提采用一臺JKZ-3.2/15.5型絞車。主提、副提分別掛5m3吊桶提升，施工至920m更換4m3矸石吊桶提升，經翻矸平臺溜槽將矸石翻到地面，ZL·50Ｄ型裝載機配自卸汽車將矸排到甲方指定地點。

3.3鋼筋綁扎

井筒基巖段加強段井壁（-531.6m～-550.0m相對標高）為雙層鋼筋砼結構，井壁厚度1300mm，砼強度等級為C50，內、外層豎筋鋼筋均為Φ22＠250，內、外層環筋均為Φ25＠200，聯系筋為φ16，間排距為500×400mm。

當出矸找平夠循環段高時，進行鋼筋綁扎工作。豎筋采用等強度的直螺紋鋼絲套連接，接頭處用牙鉗緊固，鋼筋扎完，同時回填黃砂將接頭保護好。環筋采用18#鐵絲綁扎連接，每道接頭相對錯開，每個接頭綁扎四道鐵絲。鋼筋外保護層100mm，內層鋼筋保護層70mm。

3.4砌壁

副井井筒基巖段砌井壁采用金屬整體下行模板，模板高度為4.0（3.6）m,由地面四臺16T穩車懸吊。-531.6m～-550m加強段立模時首先將刃角落到工作面，找平、找正后綁扎鋼筋、立模。-550m以下刃角和模板連成整體，進行立模打灰。基巖段砌壁砼配比嚴格按照淮南礦業集團興科計量技術服務有限責任公司提供的配比進行配制，澆灌砼采用DX-３.0型底卸式吊桶下料，在吊盤上經分灰器分灰，通過四根Ф220mm彈簧膠管及活節管入模澆灌。入模混凝土采用插入式風動震搗器通過合茬窗口進行分層震搗。

4 快速優質施工的主要措施

4.1井筒基巖段施工到各含水層時要采取邊探邊掘的措施通過。在每個掘進循環之前利用工作面巖帽作止水墊，利用傘鉆配合可接鉆桿進行探水，每次探水段高為不小于8m,探水鉆孔布置在周邊孔位置，每段高探水孔數4個，均勻布置。探水孔施工前，準備好長1.8m、Φ50mm無縫鋼管作探水注漿孔口管，孔口管一端車馬牙扣，另一端車絲扣與2″閥門連接，當探水孔探出水后，將纏上麻絲白鉛油的孔口管砸入鉆孔以備注漿封水。

當用傘鉆探水時，根據探水孔水量確定井筒涌水量，當預計井筒涌水量小于10m3/h時，采用強排水法通過；當預計井筒涌水量10～30m3/h時，利用探水孔口管在工作面直接堵漏注漿；當預計井筒涌水量大于30m3/h時，利用潛孔鉆機在工作面施工注漿孔，通過地面注漿泵和井壁吊掛無縫鋼管進行工作面預注漿施工。

4.1.1工作面排水

在井壁安設一趟排水管路，并在吊盤安裝1臺50m3/h的臥泵進行排水。

4.1.2堵水

對基巖壁后水采取充填注漿法堵水。該方法是利用風鉆施工Ф42mm注漿孔，預埋φ38mm無縫鋼管作注漿管，無縫鋼管頂端安裝高壓球閥，在工作面利用2TGZ-60/210型電動注漿泵進行注漿堵水、加固。

4.1.3截水

當井壁淋水較大時，利用鐵皮截水槽截住井壁淋水，以防井壁淋水進入砼影響井壁質量。

4.1.4導水

當含水層未探出水而井筒揭露后個別裂隙涌水或非含水層因為構造出現少量涌水時，采用壁后預埋集水箱集水,用高壓軟管將水導出，以防涌水沿壁后進入工作面。當吊盤通過該位置時，在吊盤上用注漿泵將壁后涌水封堵。

井筒落底后，若井筒涌水量大于6m3/h時，進行一次全井筒壁后注漿，使成井總涌水量符合規范要求。

4.2抓好輔助系統，搞好平行作業

井筒施工期間所有設備實行包機掛牌，充分利用設備停用的空隙時間進行檢修，保證設備的正常安全運轉，施工中以鑿巖、裝巖、砌壁為主線，其他工序盡量不占或少占循環時間， 在不違背《煤礦安全規程》的前提下，盡可能利用井筒內有限的空間實行平行作業，如接風 、 水管路與砌壁平行，掃盤與落盤平行，下中心線與脫、立模平行等。

4.3改進模板，為快速施工提供較好的條件

為了使模板適應井下施工環境，對模板高度進行調整，由原3.3 m改為5 m段高，在模板中間增設澆筑口，并加密模板上澆筑口，從而提高封口速度及質量。改原模板工作臺為全封閉工作臺，在模板上沿用焊接3對U型卡固定3根8 9 mm×4.5mm 鋼管的方法，垂直于鋼管擺放工作臺板，形成澆筑混凝土全封閉工作臺，增大澆筑混凝土工人的活動空間， 安全及作業環境均得到較大改善。

4.4勞動組織

根據施工設備及施工工藝，將施工人員分為1個機電班和4個專業班。機電班負責設備的安裝、正常運轉、維修、保養、拆除，并做好備品備件工作，設備包機到人，實行“三、 八”作 業制。4個專業班(打眼班、出渣班、清底班、打灰班)負責工作面的打眼、放炮、出渣、清底、立模、打灰工作，每個專業班配以相應的二層臺信號工、井口把鉤工、吊盤信號工、變電工、壓風工，絞車工及小班機電工，統一由專業班班長管理。

4.5實行班組核算，工序承包

根據勞動強度、作業環境等對每一道工序進行綜合評定并打分，將循環工序分解承包給各專業班，實行班組核算，并依照作業時間、工作質量、材料消耗等實行獎罰。各班班長根據當班完成工序得分情況，再依據每人貢獻大小進行分配。

4.6實行質量控制，確保工程質量

監理人員及質量檢查員采用事前、事中、事后綜合控制法，建立分部分項工程及其關鍵工序檢查制度，關鍵工序跟班檢查，跟蹤控制，重點對原材料質量、混凝土配合比、立模質量實行嚴格控制。

5 結語

在副井井筒施工中設備緊缺的情況下，采用了手抱鉆，單鉤提升，科學地組織了快速施工。在2010年3、4、5月井筒基巖段施工中分別實現了月成井103，110，108m，連續3個月突破百米的佳績，安全無事故，工程質量全優，實現了安全、快速、優質、低耗施工。

作者簡介：

劉凱華（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月畢業于安徽理工大學，采礦工程專業，現任皖北煤電集團朱集西煤礦生產技術部助理工程師。