井筒结构
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预制混凝土井筒安装方法预制混凝土井筒是一种常见的井筒结构,它具有安装简便、施工周期短、质量可靠等优点,广泛应用于城市排水、给水、通信、电力、燃气等领域。
下面,我们将介绍预制混凝土井筒的安装方法。
一、准备工作在安装预制混凝土井筒之前,首先需要进行准备工作。
包括确定井筒的位置和深度、清理基坑、测量井筒的尺寸等。
同时,还需检查施工所需的设备和材料是否齐全,并进行必要的安全措施。
二、基础施工在开始安装井筒之前,需要先进行基础施工。
首先,在基坑底部铺设一层厚度适当的砂浆,然后进行压实,以提供坚实的基础。
接下来,在基础上安装钢筋网,并进行必要的焊接和固定。
三、井筒安装1. 装配井筒将预制混凝土井筒的各个部分进行装配。
通常,井筒由井身和井盖两部分组成。
根据实际需要,可选择不同直径和高度的井筒进行组装。
在装配过程中,要确保各个部分之间的连接牢固可靠。
2. 安装井筒将装配好的井筒放置到基础上,并进行调整,使其垂直且水平。
在安装过程中,可使用测量仪器进行精确调整。
确保井筒与基础之间的连接紧密,以防止漏水和松动。
3. 固定井筒将井筒固定在基础上,可使用膨胀螺栓或钢筋等固定材料。
固定时,要确保井筒的稳固性和牢固性,以抵御外部环境的影响。
四、井盖安装在井筒安装完成后,需要安装井盖。
井盖通常由预制混凝土或钢材制成,具有承载能力和防止外物进入的功能。
将井盖安装在井筒的顶部,确保井盖与井筒之间的连接牢固。
五、其他工作除了井筒和井盖的安装外,还需要进行其他相关工作。
如进行必要的防水处理、填充井筒周围的空隙、清理现场等。
这些工作都是确保井筒安装质量的重要环节。
预制混凝土井筒的安装方法总结如上。
通过以上几个步骤,可以实现井筒的快速安装和使用。
在实际施工中,需要严格按照标准操作,确保施工质量和安全。
预制混凝土井筒的安装方法简便可靠,已经成为现代城市基础设施建设的重要组成部分。
它不仅满足了城市发展的需要,同时也为人们的生活提供了便利。
预制井的组成
预制井是指在工厂中预先制作好的井体,然后将其运输到现场进行安装和使用的一种井体结构。
预制井的组成主要包括井筒、井盖、井座和井口设备等几个主要部分。
井筒是预制井的主体结构,一般采用混凝土预制件制作而成。
井筒的主要作用是支撑井壁,保证井体的稳定性和承受外部荷载。
井筒通常由多个圆环形预制件组成,预制件之间通过榫卯连接或者钢筋混凝土浇筑连接。
井筒的尺寸和厚度根据井的设计要求和使用条件来确定。
井盖是覆盖在井筒顶部的部分,用于封闭井体。
井盖一般由金属或者混凝土制成,具有一定的承载能力和防护性能。
预制井的井盖通常有两种类型:一种是圆形井盖,可以通过螺栓或者卡扣连接在井筒上;另一种是方形井盖,一般采用焊接或者榫卯连接在井筒上。
井盖的设计要考虑到井盖的承载能力、密封性能和使用安全性。
井座是预制井的底部支撑结构,用于承托井筒和井盖的重量,并将其传递到地基上。
井座一般由混凝土制成,具有一定的强度和稳定性。
预制井的井座一般采用圆形或者方形的形式,通过焊接或者榫卯连接在井筒底部。
井座的尺寸和形状需要根据井的设计要求和地质条件来确定。
混凝土井筒规格尺寸表
混凝土井筒是在现代建筑和工程中常见的一种结构形式,广泛应用于给排水系统、通信电缆井、地铁井道等领域。
由于不同项目的需求和要求各不相同,混凝土井筒的规格尺寸表也有所不同。
混凝土井筒的规格尺寸主要取决于其使用的目的以及周围环境的要求。
一般来说,混凝土井筒的直径在1米至5米之间,高度则根据需要进行设计。
对于给排水系统来说,一般会选择较大直径的混凝土井筒,以便于安装和维护。
而通信电缆井和地铁井道则可能需要较小的直径,以适应空间限制。
在混凝土井筒的设计中,还需要考虑到井筒的强度和稳定性。
一般来说,混凝土井筒的壁厚应足够以承受周围土壤和水压力的作用。
此外,为了确保井筒的稳定性,还需要根据实际情况选择合适的加固措施,如设置钢筋或使用钢模板。
除了直径和高度外,混凝土井筒的进出口也是需要考虑的重要因素。
一般来说,井筒的进出口应满足使用要求,方便人员进入井筒进行维护和修理。
对于大型的混凝土井筒,可能需要设置多个进出口,以便于操作和管理。
此外,混凝土井筒的配套设施也是需要考虑的因素之一。
例如,对于给排水系统的井筒,可能需要设置适当的泵站和管道连接,以便于水的流动和排放。
对于通信电缆井和地铁井道,可能需要设置通风设备和电缆支架,以确保设备的正常运行。
总之,混凝土井筒的规格尺寸表是根据实际项目需求和环境要求进行设计的。
通过合理选择直径和高度,考虑进出口和配套设施,可以确保混凝土井筒的功能和稳定性。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和优化,以满足工程的实际需求。
石油注水井知识点总结一、石油注水井的原理和作用1.1 石油注水井的基本原理石油注水井是通过向油田中注入水来提高地层压力,进而推进石油流向井口,从而提高采收率的产油方式。
石油注水井的基本原理是利用地层水平向引压原油流动,通过增加地层压力使原油向井口运移并提高采收率。
1.2 石油注水井的作用①增加地层压力,推进石油流向井口,从而提高采收率。
②改善油层物理性质,提高原油粘度,减小地层渗透率,减缓水驱油,防止原油水平运移,控制毛细作用等。
③在提高采收率的同时减小油田地质压力,延缓地层动摩擦力作用,减小地质压力梯度,减少地质压力对油井产能的影响。
二、石油注水井的构造2.1 石油注水井的类型按照注水井的注水方式和工作特点可以分为常规注水井、有压注水井、水驱气驱注水井、压裂注水井、辅助注水井等。
2.2 石油注水井的构造组成石油注水井主要由井口设备、注水管线、注水泵、注水井水处理设备等组成。
井口设备包括防喷器、油管、波纹管、注水管道等。
注水管线是指连接水源和注水井的管道系统,包括水源沟、生产水处理装置和输水管道等。
注水泵是注水井的核心设备,一般包括离心泵、螺杆泵等。
注水井的水处理设备主要包括除杂设备、水质调节设备、水泵系统等。
2.3 石油注水井的井筒结构石油注水井的井筒结构一般由水平井段和垂直井段组成。
水平井段是指位于井下水平方向上的井段,垂直井段是指井眼位置从地表到油层上部的井段。
水平井段是石油注水井的重点区域,其设计和施工质量直接影响着注水井的有效注水产能。
三、石油注水井的工程设计3.1 井网布点设计石油注水井的井网布点设计是决定其注水效果和注水产能的关键因素。
井网布点设计要充分考虑油层地质特征、含水层分布、渗透率分布、水源条件等因素,确定合理的注水井布点,避免重复开发和盲目开发,提高石油注水井的开发效率。
3.2 注水井的选址和设计注水井选址和设计是注水井工程设计的关键环节之一,它直接影响着石油注水井的建设成本和注水效果。
井筒装备生产矿井和新建矿井的生产能力,主要取决于井筒提升的通过能力。
井筒装备是煤矿生产系统的重要组成部分,它不仅关系到提升能高速、安全运行,而且也直接影响着矿井工人的生命安全。
根据生产的需要和矿井的具体情况,井筒装备的形式也不相同。
且随着科学技术的发展,一些先进的技术和工艺也在井筒装备中不断地得到推广和应用。
井筒装备合理的设计和高质量的安装,不仅可延长其使用寿命,减少大量的维护工作量,并且还能节约大量的优质钢材,同时也有利于保证生产的安全运行。
本课程的内容主要包括井筒装备基础知识和井筒装备的安装两大部分内容。
井筒装备基础知识部分主要介绍了立井井筒装备,其中有刚性井筒装备的结构和井筒柔性装备;井筒装备安装部分主要介绍了井筒装备的安装工艺和方法、质量标准、注意事项及要求等。
井筒装备基础知识一、矿山井筒分类1、按照形状分:斜井和立井斜井:主要适用于矿藏离地表较浅且矿藏比较集中的矿井。
如山西平朔东坡煤矿主斜井筒,内蒙黄玉川煤矿主斜井筒等。
立井:主要使用于矿藏离地表较深,且矿藏分部在不同平面上。
所以一个矿井进行初步设计要考虑矿藏分部、年产量、提升能力、投入成本预算等诸多因素,决定开凿是立井还是斜井。
2、斜井按用途和功能分:主斜井、副斜井。
3、立井井筒分类:1)立井井筒:立井井筒上接地面工业广场,下连矿井各开采水平,是整个矿井通达地面的主要进出口。
在矿井生产期间用来提升煤炭(或矸石),井下人员,运送材料设备、提升矸石、通风和排水。
2)立井的分类是:(1)按用途不同分为:提升井、通风井、管路井等。
(2)按提升设备不同分为:箕斗井、罐笼井。
(3)按功能和所占的垂直地位不同分为:主井、副井、风井、混合井。
主井:主要作用为矿石提升运输,在煤矿中,通常把提升煤炭的立井成为主井一般井筒内布置两台(或四台)箕斗。
副井:通常把升降人员、材料和设备以及提升矸石的立井称为副井。
副井内装备一对或两对罐笼。
风井:通常作通风用或作紧急通道。
钢筋混凝土检查井钢筋混凝土检查井,也叫做污水井、检修井,是排水管道中重要的构造物之一。
通过检查井,可以检查排水管道的运行情况,进行维护和清理管道。
检查井一般设置在管道穿越建筑物或道路等场所的起止点、方位改变点和防汛调剂点等位置。
检查井的结构钢筋混凝土检查井主要由井筒、盖板、底板、进水管和出水管五个部分组成。
井筒井筒是钢筋混凝土检查井的主体结构,通常是圆筒形的,也有方形的。
井筒的内部需要使用抹灰,使其表面光滑。
井筒的高度一般为1.5米左右。
盖板盖板是覆盖在井筒上方的部分,用于保护井筒和防止异物进入。
盖板需要有足够的承重能力,以保证人员和车辆的安全。
盖板一般由钢筋混凝土或预制板等材料制成。
底板底板是钢筋混凝土检查井的底部,需要承受管道内部的压力。
底板需要设置大量的进水孔和出水孔,以保证排水管道的畅通。
进水管进水管是将污水引入到检查井中的管道。
进水管需要与管道的相连接,使污水流入检查井中,然后顺着管道流向下一个检查井或污水处理厂。
出水管出水管是将排水从检查井中引出的管道。
出水管需要与管道的相连接,以将排水送往下一个检查井或污水处理厂。
检查井的使用方法在使用钢筋混凝土检查井时,需要按照以下步骤进行操作:1.打开检查井盖板,检查井筒内部是否有杂物;2.确认污水管道的位置,并检查管道是否有破损或异物阻塞;3.使用工具清理检查井内部,包括底部和侧壁;4.如需要修复或更换井盖或检查井井筒,需要请专业工人操作。
检查井的维护钢筋混凝土检查井需要定期进行维护,以保证其使用性能和安全性。
具体的维护方法如下:1.定期清理污水井内部,避免杂物阻塞管道;2.定期检查井盖的完整性和稳定性,如有问题及时更换或维修;3.定期检查井筒的完整性和稳定性,如有问题及时更换或修复;4.做好污水井的防腐防蚀工作。
钢筋混凝土检查井是排水管道中的重要结构,对于排水管道的运行和维护至关重要。
正确使用和维护钢筋混凝土检查井,可以保证排水管道的正常运行和安全。
目录第一章课程设计技术条件第二章提升容器选择设计第三章竖井井筒结构设计3.1竖井井筒组成3.2 井筒各部分尺寸3.3 井筒断面形状选择3.4 井筒装备3.5 井筒断面布置3.6 井底水窝第四章井筒支护设计第五章结语参考文献第一章课程设计技术条件某地下铁矿,年生产能力80万吨,主井井底车场距地表280米,主井井筒通风量25m3/s。
从地表到井底车场的岩层结构为:粘土30m,Υ=1.8T/m3,C=5T/m2,Φ=20°;砂岩80m,Υ=2.5 T/m3,C=301,Φ=45°;页岩80m,Υ=2.5 T/m3,=130 T/m2,=35;砂页岩80m,Υ=2.5 T/m3,C =186 T/m2,Φ=40°;不含地下水。
第二章提升容器选择设计1.小时提升量其中:C——不均匀系数,取1.15;——矿石年产量,取80万吨;——年工作日数,采用连续工作日,=330d/a;——每日工作小时数,此主井采用罐笼提升,取19h因此,对于本矿山:= =1.15×800000/330×19=146.7t/h2.单箕斗提升时一次提升量Q′=(+θ+u)其中:H ——最大提升高度,本竖井约取320m ;——系数,2.7~3.7,因本井H>200,取=3;θ——箕斗装载停歇时间,本井取θ=14s ;u ——箕斗在卸载曲轨处低速爬行的附加时间,本竖井取u=13s ; 因此,对于本矿山:Q ′=(K θ+u)=146.71800×()=6.57t3.单箕斗总容积计算值V ′=其中:——矿石松散密度(松散容重),本矿取1.9t/;——装满系数,取=0.85~0.9,本矿取0.85;因此,对于本矿山:V ′==6.571.90.85=4.068因此,可以选择JLG-6型箕斗1个,箕斗容积7.1,长1846mm ,宽1590mm ,高7875mm ,箕斗自重5.4t ,罐道形式和布置方式为钢轨罐道两侧布置,采用同 侧装卸方式。
第四章立井井筒的结构与设计第一节立井井筒的结构一、立井井筒的种类立井井筒是矿井通达地面的主要进出口,是矿井生产期间提升煤炭(或矸石)、升降人员、运送材料设备、以及通风和排水的咽喉工程。
立井井筒按用途的不同可分为以下几种:(一)主井专门用作提升煤炭的井筒称为主井。
在大、中型矿井中,提升煤炭的容器为箕斗,所以主井又称箕斗井,其断面布置如图4-1所示。
图4-1 箕斗主井断面图(二)副井用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒称为副井。
副井的提升容器是罐笼,所以副井又称为罐笼井,副井通常都兼作全矿的进风井。
其断面布置如图4-2所示。
图4-2 罐笼井断面图(三)风井专门用作通风的井筒称为风井。
风井除用作出风外,又可作为矿井的安全出口,风井有时也安设提升设备。
除上述情况外,有的矿井在一个井筒内同时安设箕斗和罐笼两种提升容器,兼有主、副井功能,这类立井称为混合井。
我国煤矿中,立井井筒一般都采用圆形断面。
如图4-1、图4-2所示,在提升井筒内除设有专为布置提升容器的提升间外,根据需要还设有梯子间、管路间以及延深间等。
用作矿井安全出口的风井,需设梯子间。
二、立井井筒的组成立井井筒自上而下由井颈、井身、井底三部分组成,如图4-3所示。
靠近地表的一段井筒叫做井颈,此段内常开有各种孔口。
井颈的深度一般为15~20m,井塔提升时可达20~60m。
井颈以下至罐笼进出车水平或箕斗装载水平的井筒部分叫做井身。
井身是井筒的主干部分,所占井深的比例最大。
井底的深度是由提升过卷高度、井底设备要求以及井底水窝深度决定的。
罐笼井的井底深度一般为10m左右;箕斗井井底深度一般为35~75m。
这三部分长度的总和就是井筒的全深。
图4-3 井筒的组成图4-4 台阶形井颈三、立井井颈、壁座和井底结构(一)井颈如图4-4所示。
井颈的作用,除承受井口附近土层的侧压力及建筑物荷载所引起的侧压力外,有时还作为提升井架和井塔的基础,还要承受井架或井塔的重量与提升冲击荷载。
煤矿斜井井筒及硐室设计规一、引言煤矿斜井井筒及硐室作为煤矿生产的重要设施,对于煤矿的安全和高效生产具有重要意义。
正确的设计规范能够确保井筒和硐室的结构稳定、通风良好、运输顺畅,从而保障煤矿生产的顺利进行。
本文旨在探讨煤矿斜井井筒及硐室的设计规范,以期能够为煤矿设计人员提供参考。
二、斜井井筒设计规范1. 井筒结构设计(1)井筒结构应采用耐火材料进行衬砌,确保其耐高温、抗侵蚀能力。
(2)井筒直径应根据矿井规模和设计需求合理确定,通常应以保证设备和人员通行为目标。
2. 井筒井壁支护(1)井壁支护应采用钢筋混凝土进行固定,以增强井筒结构的强度和稳定性。
(2)井壁支护应注意防水和防火处理,确保井筒结构的完整性和使用寿命。
3. 井筒井口设计(1)井口设有防坠装置,以确保人员和设备的安全。
(2)井口附近应设置防尘装置,减少粉尘对环境的污染。
4. 通风设计(1)井筒应设置合理的进风口和出风口,以保证井筒内空气的流通。
(2)井筒应设置通风机组,保证通风系统的正常运行。
三、硐室设计规范1. 硐室结构设计(1)硐室的布置应根据生产需要进行合理设计,确保其能够满足工作人员和设备的需求。
(2)硐室结构应采用耐火材料进行衬砌,保证其防火性能。
2. 硐室通风设计(1)硐室应设置通风设备,确保室内空气的流通和清洁。
(2)硐室通风系统应根据硐室的规模和使用需求进行合理设计,以保证其通风效果。
3. 硐室设备安装(1)硐室设备的布置应遵循安全、高效、便捷的原则,确保设备的正常运行和维护。
(2)硐室设备的安装要注意防水、防爆和防火处理,确保硐室的安全性和可靠性。
4. 硐室灯光设计(1)硐室应设置足够的照明设备,确保室内的光线充足,方便操作和检查。
(2)硐室灯光应采用防爆、防水、防尘的照明设备,以确保照明系统的安全和可靠性。
四、总结在煤矿斜井井筒及硐室的设计中,井筒结构的稳定性和通风系统的正常运行至关重要。
同时,硐室的布置和设备安装也需要遵循安全、高效的原则。
煤矿斜井井筒及硐室设计规范煤矿斜井井筒及硐室设计规范一、斜井井筒设计斜井井筒是煤矿工程中常见的一种结构,其主要作用是进行煤炭的提升和下放。
在设计斜井井筒时,需要考虑到以下因素:1. 井筒的结构井筒的结构主要包括井口、井道、井室、井架等,其大小和数量需要根据井深、井径、提升设备的重量和规格等要素来确定。
2. 斜度斜井的斜度应根据煤层厚度和性质、提升和下放设备的规格和性能、地下水的情况等要素来确定,一般应控制在20-30度之间。
3. 井壁的支护井壁的支护应根据煤层的稳定性和地下水的情况来确定,在支护方面应采用合适的材料和方法,保证井筒的安全性和稳定性。
4. 井筒的排水井筒中存在的地下水对井筒的影响非常大,需要采取有效的排水措施,以保证井筒的稳定和安全。
5. 井筒的防火井筒中的煤炭易引起火灾,需要进行防火措施,保障井筒的安全。
二、硐室设计硐室是地下煤矿工作面和井筒之间的转运站,其设计也非常重要。
1. 硐室的尺寸和位置硐室的大小和位置需要根据采煤技术的要求和采煤机的尺寸和性能来确定,应确保硐室能够容纳采煤机和煤炭的运输车辆。
2. 硐室的进出口硐室的进出口应安排在井筒和工作面之间的合适位置,便于采煤机和煤炭车辆的进出。
3. 硐室的通风硐室内的空气应保持新鲜,通风设施应符合相关标准,确保地下工人的安全。
4. 硐室的支护硐室的地面和墙壁需要采取适当的支护措施,以确保硐室的稳定性和安全性。
5. 硐室的排水硐室中存在着地下水的问题,需要采取有效的排水措施,以保证硐室的干燥和安全。
三、结论对于煤矿斜井井筒及硐室的设计规范,需要考虑到井筒的结构、斜度、井壁的支护、排水和防火等因素,对硐室的尺寸和位置、进出口、通风、支护和排水等方面进行规范。
只有在各个方面都得到妥善的考虑和设计,在施工过程中严格按照规范要求进行,才能确保井筒和硐室的安全,为煤矿的生产提供保障。
市政管线综合井共同井设计摘要:一、引言二、市政管线综合井共同井的设计原则1.功能齐全2.布局合理3.安全可靠4.节能环保5.易于维护三、设计要点1.井筒结构2.井盖与井身连接方式3.管线布置4.排水系统5.通风系统6.安全保障设施四、共同井设计中的关键技术1.防水技术2.防腐技术3.节能技术4.信息化技术五、案例分析六、总结与展望正文:【引言】在我国城市化进程中,市政管线综合井共同井的建设越来越受到重视。
市政管线综合井共同井作为一种集约化、高效的市政设施,对于提高城市基础设施建设质量和运行管理水平具有重要意义。
本文将从设计原则、设计要点、关键技术等方面对市政管线综合井共同井设计进行探讨。
【市政管线综合井共同井的设计原则】1.功能齐全:市政管线综合井共同井应满足各类管线的接入、检修、维护需求,确保市政管线功能的正常运行。
2.布局合理:综合考虑管线布置、设备安装、人员操作和交通组织的需要,使市政管线综合井共同井布局合理、空间利用率高。
3.安全可靠:确保井筒结构、井盖与井身连接方式等安全可靠,防止事故发生。
4.节能环保:采用节能技术,降低运行能耗;注重环境保护,减少对周边环境的影响。
5.易于维护:设计时应考虑设备检修、更换的便捷性,提高市政管线综合井共同井的使用寿命。
【设计要点】1.井筒结构:根据地质条件、地下水位、管线荷载等因素,选择合适的井筒结构形式,确保结构安全。
2.井盖与井身连接方式:采用可靠的连接方式,防止井盖移位、沉降等现象,保证行人及车辆安全。
3.管线布置:合理规划各类管线的布置,满足运行需求,尽量减少管线间的相互影响。
4.排水系统:设置合理的排水设施,保证雨水、污水及时排出,降低井内水位。
5.通风系统:设计合理的通风设施,保证井内空气质量,降低有害气体积累的风险。
6.安全保障设施:配置必要的消防、救援等设施,提高市政管线综合井共同井的安全保障水平。
【共同井设计中的关键技术】1.防水技术:采用防水材料及施工技术,确保井筒、井盖等部位防水效果。
混凝土井圈方案混凝土井圈方案一、引言混凝土井圈是井筒结构中的重要组成部分,其作用是支撑井身,保证井的稳定性和安全性。
本文档为混凝土井圈的方案设计,旨在提供详细的设计指导和施工流程,确保井圈的质量和效果。
二、设计要求1. 承载能力:井圈要能够承受井筒内外的荷载,包括地层压力、井上设备的重量等。
2. 抗渗透性:井圈要具备良好的抗渗透性能,防止地下水和化学物质渗入井筒。
3. 耐久性:井圈的设计寿命应满足工程要求,确保长期稳定性和安全性。
4. 施工可行性:井圈的施工应符合工程现场的条件和要求,便于施工人员操作和管控。
三、设计方案1. 井圈材料选择:(1) 混凝土:采用适宜的混凝土配比,确保强度和耐久性。
(2) 钢筋:根据设计要求,选用优质的钢筋,保证井圈的承载能力。
2. 井圈结构形式:(1) 环形井圈:最常见的井圈形式,适用于井筒内径较小的情况。
(2) 扇形井圈:适用于井筒内径较大的情况,可以提高井圈的稳定性。
3. 施工工艺流程:(1) 井筒凿井:根据设计要求,采用适宜的凿井方法,开挖出井筒。
(2) 井圈浇筑:按照设计方案,将混凝土均匀浇筑到井筒内,同时安装钢筋。
(3) 井圈养护:对浇筑完成的井圈进行养护,保证其强度发展和稳定性。
四、施工要点1. 施工前对井筒内部进行清理,确保无杂质和污物。
2. 浇筑混凝土时,应采用振捣和喷水等方法,确保混凝土的密实性和均匀性。
3. 钢筋的安装要按照设计图纸要求进行,保证钢筋与混凝土之间的粘结力。
4. 在井筒内浇筑混凝土时,应注意控制施工速度,防止混凝土失去塌落度。
五、验收标准1. 井圈表面应平整、光滑,无环裂、空鼓和渗漏现象。
2. 井圈的尺寸和轮廓应符合设计要求。
3. 钢筋的种类、规格和埋设位置应符合设计图纸要求。
六、安全注意事项1. 施工人员应佩戴符合要求的个人防护装备,确保工作安全。
2. 施工现场应保持整洁有序,避免堆放杂物和危险物品。
七、本文档所涉及附件:1. 设计图纸:详细的井圈结构和尺寸图纸。
第四章立井井筒的结构与设计第一节立井井筒的结构一、立井井筒的种类立井井筒是矿井通达地面的主要进出口,是矿井生产期间提升煤炭(或矸石)、升降人员、运送材料设备、以及通风和排水的咽喉工程。
立井井筒按用途的不同可分为以下几种:(一)主井专门用作提升煤炭的井筒称为主井。
在大、中型矿井中,提升煤炭的容器为箕斗,所以主井又称箕斗井,其断面布置如图4-1所示。
图4-1 箕斗主井断面图(二)副井用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒称为副井。
副井的提升容器是罐笼,所以副井又称为罐笼井,副井通常都兼作全矿的进风井。
其断面布置如图4-2所示。
图4-2 罐笼井断面图(三)风井专门用作通风的井筒称为风井。
风井除用作出风外,又可作为矿井的安全出口,风井有时也安设提升设备。
除上述情况外,有的矿井在一个井筒内同时安设箕斗和罐笼两种提升容器,兼有主、副井功能,这类立井称为混合井。
我国煤矿中,立井井筒一般都采用圆形断面。
如图4-1、图4-2所示,在提升井筒内除设有专为布置提升容器的提升间外,根据需要还设有梯子间、管路间以及延深间等。
用作矿井安全出口的风井,需设梯子间。
二、立井井筒的组成立井井筒自上而下由井颈、井身、井底三部分组成,如图4-3所示。
靠近地表的一段井筒叫做井颈,此段内常开有各种孔口。
井颈的深度一般为15~20m,井塔提升时可达20~60m。
井颈以下至罐笼进出车水平或箕斗装载水平的井筒部分叫做井身。
井身是井筒的主干部分,所占井深的比例最大。
井底的深度是由提升过卷高度、井底设备要求以及井底水窝深度决定的。
罐笼井的井底深度一般为10m左右;箕斗井井底深度一般为35~75m。
这三部分长度的总和就是井筒的全深。
图4-3 井筒的组成图4-4 台阶形井颈三、立井井颈、壁座和井底结构(一)井颈如图4-4所示。
井颈的作用,除承受井口附近土层的侧压力及建筑物荷载所引起的侧压力外,有时还作为提升井架和井塔的基础,还要承受井架或井塔的重量与提升冲击荷载。
1、井颈的特点(1)井颈处在松散含水的表土层或破碎风化的岩层内,承受的地压较大。
(2)生产井架或井塔的基础,将其自重及提升荷载传到井颈部分,使井颈壁的厚度大大增加。
(3)井口附近建筑物的基础,增大了井颈壁承受的侧压力。
因之,在井颈壁内往往要加放钢筋。
(4)井颈壁上往往需要开设各种孔洞,削弱了井颈强度。
2、井颈的结构和类型井颈部分和井身一样,也要安设罐梁、罐道、梯子间和管缆间等。
另外井颈段还要装设防火铁门和承接装置基础,设置安全通道、暖风道(在严寒地区)、同风井井颈斜交的通风道等孔洞。
井颈壁上的各种孔洞的特征,见表4-1。
井颈型式主要取决于井筒断面形状及用途、井口构筑物传递给井颈的垂直荷载、井颈穿过地层的稳定性情况和物理力学性质、井颈支护材料及施工方法等因素。
常用的井颈型式有下述几种:(1)台阶形井颈(图4-4) 为了支承固定提升井架的支承框架,井颈的最上端(锁口)厚度一般为1.0~1.5m ,往下成台阶式逐渐减薄。
图a 适用于土层稳定,表土层厚度不大的条件。
图b 适用于岩层风化、破碎及有特殊外加侧向荷载时。
(2)倒锥形井颈(图4-5) 这种井颈可视为由倒锥形的井塔基础与井筒联结组成。
倒锥形基础是井塔的基础,又是井颈的上部分,它承担塔身全部结构的所有荷载,并传给井颈。
倒锥形井颈根据井塔的形式又分为倒圆锥壳形、倒锥台形、倒圆台形等形式。
倒圆锥壳形(图4-5 a ),即圆筒形井塔与圆筒形井筒的井颈直接固接在一起,适用于地质条件复杂的地区。
倒锥台形(图4-5 b ),即矩形或框架形塔身的井塔与圆形井筒的井颈直接固接在一起,适用与厚表土、地下水位高的井筒。
倒圆台形(图4-5 c ),即圆筒形井塔与圆形井筒的井颈直接固接在一起,适用于厚表土层竖向载荷大的井筒。
图4-5 倒锥形井颈 3、井颈的深度和厚度设计井颈的深度主要受表土层的深度控制。
在浅表土中井颈深度可取表土层全厚加2~3m ,按基岩风化程度来定。
在深表土中,井颈深度可取为表土层全厚的一部分,但第一个壁座要选择在不透水的稳定土层中。
如果多绳提升的井塔基础座落在井颈上时,井塔影响井颈的受力范围(深度)可达20~60m 。
井颈深度除依表土情况确定外,还取决于设在井颈内各种设备(支承框架、托罐梁、防火门)的布置及孔洞大小等。
井颈的各种设备及孔洞应互不干扰,并应保持一定间距;设备与设备外缘应留有100~150mm 的间隙,孔口之间应留400~500mm 的距离。
井颈的总深度可以等于浅表土的全厚,也可为厚表土的一部分,一般为8~15m 。
若多绳井塔与井筒固接,则井塔影响井颈的深度可达20~60m 。
井颈用混凝土或钢筋混凝土砌筑,厚度一般不小于500mm ,为了安放和锚固井架的支承框架,最上端的厚度有时可达1.0~1.5m ,向下成台阶式逐渐减薄,第一阶梯深度要在当地冻结深度以下。
图6 井颈最小高度计算图井颈壁厚的确定方法,一般先按照构造要求估计厚度,然后再根据井颈壁上作用的垂直压力和水平压力进行井颈承载能力验算。
作用于井颈壁上的垂直压力包括井架立架和其它井口附近构筑物作用在井颈上的全部计算垂直压力及井颈的计算自重。
按轴向受压和按偏心受压验算井颈壁承载能力。
作用于井颈壁上的水平压力包括地层侧压力、水压力及位于滑裂面范围内井口附近构筑物引起的侧压力等。
在水平侧压力作用下井颈壁按受径向均布侧压力或受切向均布侧压力验算承载能力。
当作用于井颈上的荷载很大时,为避免应力集中,设计时需增加钢筋。
受力钢筋(沿井筒弧长布置)直径一般为Φ16~20mm ,构造钢筋(竖向布置)直径一般为Φ12mm ,间距为250~300mm 。
井颈的开孔计算,可设开孔部分为一闭合框架,框架两侧承受圆环在侧压力作用下的内力分力为Q ,分力V 则传至土壤及风道壁上。
Q 可取作用于框架上部侧压力P 1的内力分力Q 1和下部侧压力P 2的内力分力Q 2的平均值:(图4-7)()()21212cos 2121P P r Q Q Q +=+=α (4-2)式中 r -圆环外半径,m ;α-孔口弧长对应的圆心角。
图4-7 井颈开孔图及开孔受力、内力图 在Q 的作用下,可计算闭合框架在A 点和h 的中点弯矩Q A M 和h M ,如图4-7所示。
框架梁上的荷重,可近似按承受从梁两端引出与梁轴成45°线交成的三角形范围内的筒壁自重计算(图4-8)。
为了简化,将三角形荷载转化为等量弯矩的均布荷载。
设三角形中点荷载为P 1,则其等量弯矩的均布荷载185P P =。
依此可计算出框架A 点和l 的中点的弯矩P A M 和t M ,如图4-8所示。
图4-8 开孔梁计算图根据求出的跨中、转角处的弯矩及轴向力的总和,再按偏心受压构件验算闭合框架。
强度不足时,进行配筋。
(二)壁座以往在立井、斜井的井颈下部、在厚表土下部基岩处、马头门上部、需要延深井筒的井底等,都要设置壁座。
人们认为壁座是保证其上部井筒稳定的重要组成部分。
用它可以承托井颈和作用于井颈上的井架、设备等的部分或全部重力。
从这种思想出发,人们设计出壁座的结构,并以此推导出壁座的设计计算方法。
目前国外的矿山建设者,仍然沿用着壁座这种结构的设计和计算原理。
我国的建井工作者,在最近三十年来的研究中发现,由于井颈段比较长,少则十几米、多则几十米。
井颈段与土层的接触面积很大,少则几百平方米,多则上千平方米。
土层对井颈段的摩阻力,远远大于井颈段井筒的自重及其作用于其上的全部荷载。
由此认为井颈段的壁座是完全没有必要的,这一点,已被工程实践所证明。
现在已普遍认识到,井筒内的其他壁座,也无存在的必要,因为爆破后,在原来的岩壁上形成的凹凸的表面,实际上就是千千万万个小壁座,它与混凝土粘结的相当牢固,其摩阻力远大于井颈段。
(三)井底结构井底是井底车场进出车水平(或箕斗装载水平)以下的井筒部分。
井底的布置及深度,主要依据井筒用途、提升系统、提升容器、井筒装备、罐笼层数、进出车方式、井筒淋水量、并结合井筒延深方式、井底排水及清理方式等因素确定。
井底装备指井底车场水平以下的固定梁、托罐梁、楔形罐道、制动钢绳或罐道钢绳的固定或定位装置、钢绳罐道的拉紧重锤等。
所有这些设备均应与水窝的水面保持0.5m 或1.0m 的距离。
1、罐笼井井底不提人的罐笼井井底多采用罐梁或托罐座承接罐笼,如不考虑延深,托罐梁下留2m 以上的水窝即可。
井窝存水可用潜水泵排除。
提升人员的罐笼井井底一般采用摇台承接罐笼。
(1)单绳提升人员的罐笼井井底当采用刚性罐道时,在摇台下应留过卷深度(其大小由提升系统决定),以防提升过卷时蹾罐。
在过卷深度处设托罐梁,托罐梁下设防坠保险器钢丝绳拉紧装置固定梁,并留2~5m 水窝(见图4-9)井窝深度用下式表示: 321h h h h ++=,m (4-3)式中 h -井窝深度,m ;h 1-进出车平台至托罐梁上垫木的距离(包括过卷高度),m ;h 2-托罐梁上垫木至拉紧装置固定梁距离,m ;h 3-水窝深度,不考虑延深时,一般取5m ;考虑延深时,取10~15m 。
当采用钢丝绳罐道时,托罐梁下面要设置钢丝绳罐道固定梁及钢丝绳拉紧装置平台梁,故井窝要比刚性罐道的井窝深一些(见图4-10)。
井窝深度用下式表示:654321h h h h h h h +++++=,m(4-4)式中 h 1-进出车平台至托罐梁上垫木距离,m ;h 2-托罐梁上垫木至钢丝绳定位梁的距离,一般取1~2m ;h 3-钢丝绳罐道定位梁至罐道拉紧装置的距离,一般取2.5~3.0m ;若拉紧装置设在井架上,则h 3=0;h 4-钢丝绳拉紧装置长度(重锤),或固定装置长度(拉紧装置在井架上),m ; h 5-重锤底面至水面的距离,一般取2~3m ;h 6-水窝深度,m 。
图4-9 单绳提升钢罐道罐笼井井底结构 图4-10 单绳提升钢丝绳罐道井底结构(2)多绳提升人员的罐笼井井底多绳提升系统中,在井底过卷深度内设置木质楔形罐道,并在楔形罐道终点水平下设防撞梁及防扭梁,以防过卷时蹾罐和尾绳扭结事故发生。
当采用钢罐道时,井窝深度(见图4-11)用下式表示:4321h h h h h +++=,m (4-5)式中 h 1-进出车平台至防撞梁距离,m ;h 2-防撞梁至防扭结梁距离,一般取3~3.5m ;h 3-防扭结梁至平衡尾绳最低点距离,一般取3~4.5m ;h 4-水窝深度,若为泄水巷排水,不考虑井筒延深时,取5.0m ;考虑延深时,取10~15m ;若为水泵排水,则需增加平衡尾绳环点至水面距离2~3m 。
当采用钢丝绳罐道时,井窝深度(见图4-12)用下式表示:987654321h h h h h h h h h h ++++++++= m(4-6)式中 h 1-进出车平台至楔形木罐道终点水平的距离,当双层罐笼两个水平进出车时,一般取15~20m ;当双层罐笼,单水平进出车,两个水平上下人员时,h 1为下层罐笼高度与井底过卷高度之和。