立井井筒快速施工裝備及工藝研究

聶艷軍

（山西晉煤集團晉城宏圣建筑工程有限公司，山西 晉城 048000）

晉煤集團總公司安排晉城宏圣建筑公司設計長平煤業蘆家峪進風立井井筒快速施工方案，并進行實踐應用。立井井筒施工利用SA-3型大型鑿井井架、JK-2.8/15.5提升機作為主提升機上、下人及物料，井筒南、北側各布置穩車作為施工裝配用，采用短段掘砌混合作業方式，大段高金屬活動模板全方位澆筑，中深孔光面爆破施工，創當年平均月成井96m，最高月成井126m紀錄，取得良好的經濟效益。

1 概況

蘆家峪進風立井井筒總深529.703m，凈直徑8.5m，井口實際標高+1003.164m，采用炮掘工藝施工。臨時鎖口段13.2m，鋼筋砼支護，壁厚1500mm/700mm，混凝土強度C30；風化基巖段64.6m，鋼筋砼支護，壁厚700mm，混凝土強度C45；基巖段394.6m，素砼支護，壁厚600mm，混凝土強度C40；井底連接處27.3m，鋼筋砼支護，壁厚700mm，混凝土強度C40；井底水窩30m，素砼支護，壁厚600mm，混凝土強度C40。

2 施工工藝

（1）鑿巖爆破。基巖段采用鉆爆法掘進，FJD-9型傘鉆鉆眼爆破，鉆孔深度根據巖石的變化情況進行具體的方案調整，控制在3.6～4.7m之間。使用煤礦許用2#型水膠炸藥，1～5段毫秒延期電雷管全斷面一次光面爆破，380V交流電源起爆。具體的炮眼布置圖如圖1所示。

（2）出矸。采用HZ-6型中心回轉式抓巖機裝巖出矸，采用液壓挖掘機（防爆電機型）輔助清底，1套單鉤、1套雙鉤和K-2.8/15.5提升機提升，MJY-3.6/8.0型整體金屬模板砌壁，溜灰管、底卸式吊桶下放混凝土；與井筒相連接的相關工程包括馬頭門及相關硐室。

（3）砌壁。砌壁使用金屬裝配整體移動收縮式模板，全方位澆筑。井口安全范圍內設置40m3碎石、河砂儲料倉，兩臺JS-500型底卸式強力混凝土攪拌機，每臺生產能力21～25m3/h。井筒內布置兩趟Φ159×6mm無縫鋼管作為溜灰輸料管，混凝土配制過程中，摻入J85l型早強減水劑，縮短混凝土達到初期強度的時間。用全方位澆筑技術加快穩模速度。配用FH2-65型氣動振搗器振搗，保障混凝土澆筑的連續性和質量。

圖1 立井井筒基巖段炮眼布置圖（mm）

3 輔助系統及施工裝備

（1）采用SA-3型大型井架，自身質量200t，優點在于能適用于井筒深度達1500m施工當中，可同時布置4套提升機裝備。采用1套單鉤、1套雙鉤和JK-2.8/15.5提升機設備，對其天輪平臺進行了新的設計，增設1根主梁，形成雙中梁的“目”型天輪平臺結構，見圖2所示。該布置方式可使井塔均衡承載，克服了集中布置的缺點。

圖2 新型鑿井井架天輪平臺結構

（2）鑿井穩車在井塔四面布置，共10臺。鑿井吊盤由8臺JZ-25/1800鑿井穩車懸吊（其中6根穩繩兼用），整體金屬液壓模板由4臺JZ-25/1800鑿井穩車懸吊。壓風、供水管由2臺JZ- 40/1800鑿井穩車懸吊；排水管由1臺2JZ-25/1800鑿井穩車懸吊。

（3）地面排矸使用1.5t V型翻斗車，調度絞車調車，人力翻矸。翻矸臺布置在井塔7.5m平臺上，利用預留門洞安設溜矸槽。為使提升機與鑿井提升中心偏角不大于1°30"，設專用擋繩輪，調整提升機大廳至天輪平臺的偏角符合規定要求。如圖3所示，3套提升系統及排矸系統對稱均勻布置，動力、信號等電纜均懸掛在鋼絲繩上。

4 經濟效益

蘆家峪進風立井井筒建設在165d內完成井筒掘砌529.703m，達到了96m/月的掘砌速度，最高月126m；平均循環進尺2.71m，最高循環進尺3.2m，炮眼利用率達到91.5%。施工合同要求月成井67m，預期工期235d。直接縮短工期70個工作日，節約各類資金185萬元。SA-3型大型井架運用和“目”型天輪平臺結構應用，節約投資175萬元。