立井开凿

立井凿井技术初步知识第一节概述立井——竖井，与水平面垂直●穿过表土：地层稳定时，采用普通法施工稳定性较差时，采用特殊法施工●穿过基岩：含水量大时，注浆堵水。

●既穿过表土又穿过岩层1.立井是地下工程中的常见工程地下矿山：煤炭、金属、非金属等山岭隧道：公路、铁路水电、水利工程城市市政工程军事、国防工程2.立井井筒的特点地质条件复杂，施工难度大施工技术复杂，安全要求高深度较大时，施工工期长3. 立井施工技术水平▲月施工速度1974年全国煤矿立井施工平均月成井速度为16.4m1986年～1996年有23次月进度突破100m、最高201m1997年达到了45m，有28次突破100m1998年19次突破100m，其中5次超过183m，最高216.5m，创当时地全国记录2002年：最高月进220.6m，创新的全国记录▲施工技术已接近和达到世界先进水平中标承担了摩洛哥、孟加拉等国家的多项工程4. 施工工艺▲准备工作：凿井井架、天轮平台、卸矸平台。

封口盘、固定盘、吊盘提升机、凿井绞车压风机房、通风机房、搅拌站等▲井筒开挖●自上而下掘进，掘够一定深度（一个段高）后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行，直至井筒最终深度●每一段高内的工艺顺序：打眼放炮、装岩出矸、砌壁。

▲井筒装备安装罐笼、箕斗、罐道、罐道梁、梯子间、管线等5. 井筒的类型与用途主井：箕斗井，出煤副井：罐笼井，升降人员、设备、材料、矸石，进风，安全出口混合井：兼有主副井的作用风井：回风、安全出口2．井筒的组成井颈：靠近地表的一段井筒井身：井颈至罐笼进出车水平或箕斗装载水平井底：井身以下为井底。

第二节表土施工表土：一般将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层；1. 表土的分类土为由骨架、水和空气组成的三相体。

■按土质的结构性质，土层可归纳为四类：▲松散性土层主要由砾（卵）石、砂和粉砂、流砂等组成无粘聚力，呈松散状态。

▲粘结性土层主要由粘土及含砂量少的砂质粘土组成土层致密，均匀坚硬，塑性强，透水性少，含水量少▲大孔性表土主要由多孔性黄土组成，为粉土颗粒，含有大量胶结物，遇到水后土层变软，易于沉陷坍塌▲其它特殊土层膨胀土和岩石风化带。

立井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。

因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。

对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。

斜井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备较简单，掘进速度快，井筒装备及地面设施较简单，井底车场及硐室也较简单，因此初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。

其缺点是：在自然条件相同时，斜井井筒长，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风路线长，断面小，通风阻力大，如不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为含水的冲积层或流沙层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。

当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需要特殊方法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。

对采用串车或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。

随着新型强力的和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。

斜井开拓（与立井比）有哪些优缺点？优点：（1）掘进技术和设备简单（2）掘进速度快，工期短（3）井上下设施简单。

多水平总石门短。

1、开凿或延深立井井筒向井底工作面运送爆炸材料和在井筒内装药时，除负责爆破的人员、信号工、看盘工和水泵司机外，其他人员必须撤到上水平巷道安全地点。

2、严禁将起爆药卷与炸药装在同一爆炸材料容器内运往井底工作面。

3、在开凿或延深立井井筒时，必须在生产水平巷道内进行爆破。

4、在爆破母线与电力起爆接线盒引线接通之前，井筒内所有电气设备必须断电。

5、只有在爆破人员完成装药和连线工作，将所有井盖打开，井筒井口房内的人员全部撤出，设备、工具提升到安全高度以后，方可爆破。

6、爆破通风后，必须仔细检查井筒，清除崩落在井圈上、吊盘上或其它设备上的矸石。

7、爆破后乘吊桶检查井底工作面时，吊桶不得蹾撞工作面。

8、凿井期间立井中升降吊桶应采用不旋转提升钢丝绳。

9、吊桶必须沿钢丝绳罐道升降。

在凿井初期，尚未装设罐道时，吊桶升降距离不得超过40m；凿井时吊盘下面不装罐道的部分也不得超过40m；井筒深度超过100m时，悬挂吊盘用的钢丝绳不得兼做罐道使用。

10、吊桶上方必须装保护伞。

11、吊桶边缘上不得坐人。

12、装有物料的吊桶不得乘人。

13、用自动翻转式吊桶升降人员时，必须有防止吊桶翻转的安全装置。

严禁用底开式吊桶升降人员。

14、吊桶提升到地面时，人员必须从井口平台进出吊桶，并只准在吊桶停稳和井盖门关闭以后进出吊桶。

15、人员乘坐吊桶时，每次只准一人，并必须系好安全带，设好防坠器。

16、吊桶最大容积不得超过0.8m³。

17、吊桶与钢丝绳连接处必须牢固可靠，提货时吊桶装货不能过满，要留有0.1m的空位置，以免提升掉落煤矸发生意外。

18、利用吊桶提升或下放物料时，必须捆扎牢固，不得超出吊桶圈外，否则不准提放。

19、严禁人货混运，工具等一同升降。

20、设好封口盘，除提升孔、风筒孔、电缆孔、水管孔，其它要求一律封严。

21、设好工作平台，稳固平台的绞车必须按安设牢固，人员在工作平台上作业时，必须系好安全带。

22、设好护身板，绞车运行时，人员必须躲在护身板下，防止掉落煤矸伤人。

上排下疏立井凿井新工艺
上排下疏立井凿井新工艺，是一种新型的凿井技术，其最大的特
点在于它能够将地下水系统、结构性缺陷、岩石层厚度和有效侧壁强
度等参数分析全面，以便尽可能使钻井成型。

其次，该新工艺还可以
在低瓦斯浓度下运行，同时具有很强的钻井速度、准确性和效率，使
得钻井作业更节约时间和费用，这对于石油勘探和开发具有重要意义。

上排下疏立井凿井新工艺的具体流程主要包括三个部分：首先，
使用旋喷式钻头对井眼进行钻速控制，在低瓦斯浓度条件下控制孔的
形状；其次，利用钻头加工出井眼内壁，并适当放大井眼内部口径；
最后，把水泥或金刚砂等夹层材料放入井眼，以固化它们，以保证形
状的稳定性。

与传统立井凿井技术相比，使用新工艺立井凿井技术可以节省资源，从而减少了成本。

由于石油勘探和开发公司将会有更多的节省空
间和资源，因此有可能减少生产成本，同时也会带来更多的利润。

此外，由于采用新工艺立井凿井技术的井眼的尺寸和形状能够更好地满
足客户的要求，从而提高了石油勘探和开发的质量，也就意味着更好
的客户体验。

井筒开凿安全检查1.井筒施工组织设计的检查(1)有经（集团）公司总工程师批准的井筒施工组织设计。

(2)施工组织设计以施工单位为主，设计单位共同参与编制。

(3)施工组织设计内容齐全、完整，符合有关规定要求。

(4)施工组织设计必须认真贯彻执行。

2.表土施工的检查(1)表土施工必须根据当地的地形、气象、水文及工程地质条件等，采取有效措施，做好防、排水工作。

(2)立井表土施工应设置临时锁口，以固定井位、封闭井口、安装井盖和吊挂掘进用支架。

临时锁口必须确保井口稳定、封闭严密、井下作业安全。

(3)进行斜井和平硐表土施工时，斜井破土先挖槽，槽的深度应使井筒掘进断面顶部距耕作层或堆积底层不小于2m;平硐和依山开挖的斜井破土时，明槽深度应使门脸上部岩层（或硬土）的厚度不小于2m;斜井或平硐从揭盖部分进入硐身5~10m后，应进行永久支护。

(4)立井建立永久支护前，是否指派专人观测地面沉降和临时支护措施。

3.井筒掘进的检查(1)井口保证人员和掘进安全的措施。

(2)井筒掘进前，应编制井筒爆破图表，以指导施工。

采用中深空爆破时，孔深超过3.5m,必须采用防水电雷管，脚线不得有接头。

(3)井筒掘进挂圈背板临时支护时间不得超过1个月；锚喷临时支护时，采用短段掘进及永久支护。

(4)井筒施工中，与井筒直接相连的各种水平或倾斜的巷道口，要同时砌筑永久支护3~5m。

(5)井架圈的圈距由岩层软硬程度而定，空帮距离不宜大于2m。

采用锚喷支护时，其空帮距离不宜大于4m,并有防止片帮措施。

(6)井筒过断层距破碎带10m前，必须加强瓦斯和涌水的探测等预防准备工作。

(7)井筒揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时，在工作面距煤层法向距离10m(地质构造复杂、岩石破碎的区域20m)之外，至少施工2个前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等；揭煤工作面距煤层法向距离2m至进入顶（底）板2m的范围，均应当采用远距离爆破工艺；禁止使用震动爆破揭穿突出煤层。

立井普通法开凿和支护1、开凿立井时，自井口到坚硬岩层之间的井巷必须砌碹，并向坚硬岩层内至少延深5m。

井口布置在山坡下时，井口顶、侧必须构筑防护墙和防洪水沟。

防护墙必须进行稳定性计算，并能将水引入排水系统。

2、在表土中开凿立井时，其临时锁口标高应根据永久锁口设计，满足防洪、防滑坡、防沉降等要求。

3、冲积层施工必须制定防片帮的专门安全措施；基岩爆破作业时必须制定防止爆破损坏井口及井内设施的专门安全措施。

4、立井的永久或临时支护到井筒工作面的距离及防止片帮的措施必须根据岩性、水文地质条件和施工工艺在作业规程中明确规定。

5、立井井筒穿过冲积层、砂层、松软岩层或煤层时，必须制定专门措施。

措施中必须明确规定一次开挖的深度、临时支护的形式。

采用井圈或其他临时支护时，临时支护必须安全可靠、紧靠工作面。

施工时应确保临时支护安全可靠，并及时进行永久支护。

在建立永久支护前，每班应派专人观测地面沉降和临时支护及井帮变化情况；发现危险预兆时，必须立即停止工作，撤出人员，进行处理。

6、立井永久支护的质量必须符合设计要求。

岩帮与支护之间必须填满灌实。

井壁出水时必须采取导水或堵水等措施。

7、立井井筒穿过含水层或破碎带，采用地面或工作面预注浆法进行堵水或加固时，应遵守下列规定：ａ）注浆施工前，必须编制珠江工程设计；ｂ）注浆段长度必须大于注浆的含水岩层的厚度，并深入不透水岩层或硬岩层5-10m。

井底的设计位置在注浆的含水岩层时，注浆深度必须大于井深10m；ｃ）地面预注浆的钻孔，每钻进40m必须测斜1次，钻孔偏斜率不得超过0.5%；ｄ）注浆前，必须进行注浆泵和输送管路系统的耐压试验。

试验压力必须达到最大注浆压力的1.5倍，试验时间不得小于15min，无异常情况后，方可使用；ｅ）注浆过程中，注浆压力突然上升时，必须停止注浆泵运转，卸压后方可处理；ｆ）每次注浆后，应至少停歇30min，方可提拔止浆塞，以防高压浆顶出钻杆；ｇ）冬季注浆施工时，注浆站和地面输浆管路，必须采取防冻措施；ｈ）井筒工作面预注浆前，在注浆的含水岩层上方，必须按设计要求设置止浆岩帽或混凝土止浆垫。

立井施工的基本工艺立井井筒多为圆形。

井筒的支护（又称衬砌）形式根据其用途和服务年限不同，可采用砖石结构、混凝土或钢筋混凝土结构。

大型工程多采用钢筋混凝土结构。

立井正式掘进之前，需先在井口安装凿井井架，在井架上安装天轮平台和卸矸平台。

同时进行井筒锁口施工，安设封口盘、固定盘和吊盘。

另外，在井口四周安装凿井提升机、凿井绞车，建造压风机房、通风机房和混凝土搅拌站等辅助生产车间。

待一切准备工作完成后，即可进行井筒的正式掘进工作。

立井施工的总体设施布置与工艺如图4.1所示。

图4.1 立井施工概貌（混合作业）1—天轮；2—凿井井架；3—卸矸平台；4—排水管；5—混凝土搅拌机；6—封口盘；7—井盖门； 8—混凝土输送管；9—固定盘；10—吊盘上层盘；11—中心回转抓岩机；12—吊盘下层盘； 13—吊泵；14—吸水笼头；15—抓岩机抓斗；16—局部通风机；17—空气压缩机房； 18—提升机房；19—卸矸溜槽；20—凿井稳车；21—轻便轨道；22—矿车；23—滑架与保护伞； 24—稳绳；25—提升钩头；26—吊盘叉绳；27—吊盘连接立柱；28—喇叭口；29—压气管； 30—风筒；31—模板悬吊绳；32—金属整体移动模板；33—吊桶立井是垂直向下掘进的，为施工服务的大量设备、管线等都要悬挂在井筒内，且随工作面的推进而逐步下放或接长。

立井施工的一般顺序是：由上向下掘进，当井筒掘够一定深度（一个段高）后，再利用井内吊盘，由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行。

根据掘砌作业方式的不同，拆模、立模、浇灌混凝土等砌壁工作可在掘进工作面或吊盘上进行。

混凝土在地面井口搅拌站配制，经混凝土输送管或底卸式吊桶送至砌壁作业地点。

当该段井筒砌好后，再转入下段井筒的掘进作业，依此循环直至井筒最终深度。

立井掘砌作业方式，根据掘进和支护的时间和空间不同，可分为掘砌单行作业、掘砌平行作业和短段掘砌混合作业三种。

单行作业是将井筒划分为若干段高（通常在30 m以上，甚至百米），由上向下逐段施工，在同一段高内先掘后砌，掘进时一般需要进行锚喷临时支护。

第九章立井开凿立井又称竖井，是矿井井下通往地面的主要出口，是用来提升有用矿物、上下人员，下放材料设备和通风排水的垂直巷道。

由于井筒的用途及井筒内布置的提升容器不同，可分为罐笼井、箕斗井和风井。

整个立井从上到下是由井颈、井身和井底三个基本部分组成(图9—1)。

井筒最上段直接通达地表，井壁需要加厚的部分称为井颈。

一般情况下，井颈部分深度为15～20m，井颈壁厚为1.0～1.5m。

从井颈以下到井底车场水平以上这段井筒称为井身，它是井筒的主干部分，多位于基岩中，若表土层厚度较大，有一部分井身也可在表土层中。

井底车场水平以下的井筒部分叫做井底。

井底的深度是由提升过卷高度、井底装备以及井底水窝要求确定的。

罐笼井井底深度一般为10m左右，箕斗井井底深度一般为35～75m。

井筒的深度取决于煤层的赋存条件和井田的开拓方式。

目前，我国已有超千米的立井十几座，最大深度达1060m。

图9-1 立井井筒的组成1—翻笼硐室；2—装载硐室第一节立井断面形状与尺寸一、立井断面形状立井井筒断面分纵断面与横断面。

纵断面中有井颈、井身、井底三个部分。

横断面形状有圆形、矩形和椭圆形等。

以下所述断面均为横断面。

横断面的形状根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过岩层的性质及所用的支护材料确定。

立井多采用圆形断面，这是因为煤矿井筒所通过的地层多数不够稳定，而圆形断面既便于施工又易于维护，还可承受较大的地压。

地压小、服务年限不超过15a的小型矿井，有时采用矩形和多角形断面。

椭圆形断面一般在改建、扩建旧的矩形断面小井时应用。

二、立井断面尺寸立井撕面尺寸的大小决定于井筒的用途、设备和所需要通过的风量。

立井断面尺寸的确定步骤是：根据提升容器、井筒装备和井筒延深方式等因素，先按《安全规程》规定的设备间隙尺寸，用图解法或解析法求出井筒的近似直径，最后按通风要求确定井筒断面尺寸。

为便于采用标准设计，我国煤矿立井净直径按0.5m进级，净直径6.5m以上特殊布置的井筒或小煤窑井筒不在此限。

（1）基建时间短：因为平硐施工简便，施工条件好，比竖井或斜井的掘进速度快得多。

（2）基建投资少：平硐的单位长度掘进费用比井筒低的多，维护费用也少，没有井底车场，洞口设施简单，布设井架，提升机房，所以投资费省。

（3）排水费用低：一般自流排水。

（4）快事运输费用低：平硐一般用电机车，用溜井下放矿石，比较井筒提升，运输费用低的多。

（5）通风容易：往往可自然通风，困难时期加扇风机。

（6）生产安全可靠：平硐的运输能力达，运人、运货安全性好。

平硐优点很多，因此，埋藏在地平面以上的矿体，平硐开拓是首选方案，一般平硐长度限制在3000-4000米本文来自: 中国煤矿安全网() 详细出处参考：/baike/aqzs/2010/0722/52457.html平硐立井斜井开拓方式的介绍摘要平硐开拓，就是从地表开掘水平巷道进入山体或丘陵内的煤层。

一般地，以一条主平硐担负运煤、运料、出矸、行人、排水、进风和敷设管线等任务。

在井田上部回风水平开回风平硐或回风井担负回风任务。

立井开拓也是广泛采用的一种进入煤体的方式。

除井硐形式外，其它开拓巷道布置与斜井相同。

斜井开拓在我国应用很广,有多种不同的形式。

按斜井与井田内的划分方式的配合不同,可分为集中斜井(有的地方也称阶段斜井)和片盘斜井。

集中斜井与立井一样,也有单水平、多水平和上山式、上下山式等多种开拓方式。

关键词：方式平硐；平硐开拓法；立井开拓方式；斜井式目录摘要--------------------------------------------------------------- 1 目录--------------------------------------------------------------- 2 第1章平硐开拓方式------------------------------------------------- 31.1 平硐开拓---------------------------------------------------- 3第2章斜井开拓方式------------------------------------------------ 52.1 斜井开拓条件----------------------------------------------- 5 第三章立井开拓方式的介绍------------------------------------------- 83.2 立井开拓方式方法------------------------------------------- 9 3.3 立井开拓的优缺点---------------------------------------------- 11 参考文献----------------------------------------------------------- 12 致谢--------------------------------------------------------------- 12第1章平硐开拓方式1.1 平硐开拓在山岭和丘陵地区，往往在矿井地面工业场地标高以上埋藏有相当储量的煤炭。