井筒施工组织设计 课程设计
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矿山建设工程课程设计
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第一章 矿井概况
一 设计编制依据
1 井筒地质柱状图
2 《煤矿安全规程》
3 《煤矿井巷工程质量检验评定标准》
二 矿井条件
本矿井为城郊矿井，设计服务年限为30年.城郊矿井的设计生产能力位240万吨.
本次设计的井筒为副井井筒。井筒净直径8。5m,井筒的深度为680m,副井井筒的开拓方式为立井开拓，通风方式为中央分列式通风系统。煤层含沼气的等级及突出危险程度:低沼气，无突出。
副井井筒的表土段深230m，表土段井壁结构为双层钢筋混凝土井壁,内壁的厚度为450mm，外壁的厚度为500mm。基岩段厚430m,为普通混凝土井壁，厚650mm,混凝土标号为C30。
井筒内提升容器采用单层双车罐笼，提升容器导向装置的结构类型采用组合罐笼。井筒的提升方位角为15o。
三 矿井水文地质情况
（一） 表土厚度及类型:表土土层为第四纪冲击层，厚度为230m
（二） 含水情况:表土含水情况为3200mh，表土下方的风化基岩带厚度为20m，基岩为泥岩和粉砂岩，厚度为430m,基岩岩倾角为08，含水情况为400~430m，hm330。
四 井筒特征
（一)副井井筒特征表
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表1—1 副井井筒特征表
井径
（m) 井深
（m） 井口标高
（m） 井底标高
（m) 方位角
（度） 提升容器 罐道
型式 井筒荒径 井壁厚度
表土段 基岩段 表土段 基岩段
8。5 680 +34。6 —645.4 15 单层双车 组合罐道 10。4 9。8 0。95
0.65
（二)井筒断面布置形式
井筒断面布置形式如图1-1所示：
图1—1 井筒断面布置图
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第二章 井筒基岩段施工方案
一、 选择施工方案时应考虑的因素：
(一）井筒穿过岩层的性质，涌水量的大小。
（二）井筒直径和深度（主要指基岩部分的深度）。
（三）可能采用的施工工艺及技术装备条件.
（四）施工队伍的操作技术水平和施工管理水平。
选择施工方式,首先要求技术先进,安全可行,有利于采用新型凿井装备，不仅能获得单月最高纪录，更重要的是能取得较高的平均成井速度，并应有明显的经济效益。
二、现有立井井筒基岩段施工方案分析
(一）掘、砌单行作业
凿井时将井筒划分为若干段高，自上而下分段施工，在同一段高内，按照掘砌先后交替顺序作业称为单行作业且由于掘进的段高不同,单行作业又分为长段单行作业和短段平行作业。
掘、砌单行作业的最大优点是工序单一，设备简单，管理方便，当井筒涌水量小于330m/h时，任何工程地质条件均可使用。特别是当井筒深度小于400m时，施工管理技术水平薄弱,凿井设备不足,无论井筒直径大小,应首先考虑采
用掘砌单行作业。其中,短段掘、砌单行作业更具优势.
（二）掘、砌平行作业
掘砌平行作业仍有长段平行作业和短段平行作业之分。长段平行施工，是在工作面进行掘进作业和临时支护，而上段，则由吊盘自下而上进行砌壁工作.短段掘、砌平行作业，掘、砌工作也是自上而下，并同时进行施工。掘进工作在掩护筒保护下进行;砌壁是在多层吊盘上,自上而下逐段 浇灌混凝土，每浇灌完一矿山建设工程课程设计
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段井壁,即可进行下一段的混凝土浇灌工作。掘砌、掘安平行作业一次成井，是在两个段高内、下端掘进与上段砌壁，安装相平行，而砌壁和安装工序则按先后循序进行,砌壁自上而下，安装自上而下.
长段平行作业施工装备复杂，设备用量多，围岩暴露时间长，对井筒围岩稳定产生不利影响，施工组织和安全作业复杂；短段平行作业不受井筒深度和截面大小的制约,在严格信号系统的管理和施工工序组织恰当的情况下，可以掘、砌共用提升系统。平行作业方式主要用于井筒直径大的深井工程.
（三）掘、砌混合作业
井筒掘、砌工序在时间上有部分平行时称混合作业。它既不同于单行作业也不同于平行作业.混合作业是在向模板浇灌混凝土达1米高左右的时候,在继续浇筑混凝土的同时，可装岩出渣。待井壁浇筑完成后,作业面上的掘进工作又转为单独作业，依此往复循环。
该作业方式在重型凿井机械化装备的利用、施工组织管理、施工安全作业以及成井的各项经济指标等方面，都优于单行作业和平行作业，具有较强适应性.不但有利于提高凿井装备的利用率，能达到稳定的快速施工指标，而且从总体上能降低立井的施工成本,提高施工效率，改善立井的安全作业条件，以成为我国目前立井施工的主导作业方式。
三、施工方案选择
由于井筒的基岩段深为250~680m,井筒净直径为8.5m。井筒的涌水量等于hm330，基岩的岩性为粉砂岩、泥岩，为较稳定的岩层。为了提高施工效率，快速安全施工,配置重型机械化装备，所以立井施工时采用掘、砌混合作业施工方式。
混合作业井壁接茬多，封水性能差，所以要做好井壁的防水处理。
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第三章 钻眼爆破工作
一、钻眼机具的选择
因为该井筒为深大井筒,要采用混合作业方式要求有较高的钻眼速度，故采用伞钻钻眼。
（一）凿岩钻架:XFJD6。11
伞形钻架的适用条件：
1。 适用于3—5米深空爆破作业
2. 适用大段高或短掘、短喷混合作业
3。 适用于两套单钩或一套单钩,一套双钩提升
4。 采用伞形钻架需配用新Ⅳ型凿井井架，采用其他凿井井架时,需要增加倒矸台以下的高度
5. 由于伞形井架能钻深孔，一次爆破岩石量大，抓岩能力要大
6. 需要配较强的机电维修能力和熟练钻工
表3-1 XFJD6。11型钻架技术特征表
项目 单位 技术参数 项目 单位 技术参数
支撑臂个数 个 3 油泵工作
压力 MPa 12-14
支撑臂支撑范围-直径 m 8.6-11.8 推进器
形式 油缸-钢丝绳
动臂个数 个 6 推进行程 m 5.2
水平摆动角 ° 120 垂直炮眼的圈径范围 m 1。65-11。5
配用凿岩机的型号 YGZ70 工作气压 MPa 0.5-0.7
配用凿岩机的数量 台 6 工作水压 MPa 0.3—0。5
动力
形式 风动-
液压 最大耗
风量 米3/分 68
收拢后外形尺寸外接圆直径 m 1.9 收拢后外形尺寸高 m 8
油泵型号 CB-C25C—FL 总重量 千克 9000
（二) 钻机
选用导轨式独立回转凿岩机,下表是是独立回转凿岩机YGZ—70技术特征表. 矿山建设工程课程设计
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表3-2 导轨是独立回转凿岩机YGZ—70表
项目 单位 技术参数 项目 单位 技术参数
机重 kg 70 耗风量 min/3m 7。5
凿岩直径 m 38-55 水压 2Kgf/cm 4-6
凿岩深度 m 8 配气方式 无阀
气缸直径 m 110 风管内径 mm 冲击38；
回转19
活塞行程 m 45 水管内径 mm 15
冲击功 2Kgf/m 10 钎尾规格 mm B25159
冲击频率 次/分 2300
2700 推进器 专用推进器
扭力矩 cmKgf/ 650 注油器 FY-500A
工作风压 MPa 5-7 凿岩速度 min/mm 900—950
(三) 钎头、钎子技术及规格
1 钎头
选用标准十字形合金钎头。
优点：在多裂缝岩中使用不易夹杆，中心和两侧有冲洗孔，排粉良好.
表3-3 钎头技术规格表
D d 1d H 2h 1h C
49 40 25。5 70 40 52 10
2 钎杆
选用和钎头相配套的 Φ25×4500mm六角中空合金钢钎
二、爆破器材的选择
（一） 炸药的选择
目前我国矿用的炸药非常广泛,主要有耐冻硝化甘油炸药、2号岩石硝铵炸药、4号岩石硝铵炸药、水胶炸药等等。由于本矿井涌水量大，且低沼气和无突出的危险,故采用101型国产水胶炸药。该炸药抗水性强、装药密度高、威力大、装药方便。 矿山建设工程课程设计
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表3—4 国产101型水胶炸药的性能
密度 3/cmg 1.05—1。25
药卷直径 mm 45
爆速 m/s 3500
爆力 mL 300
猛度 mm 16
殉爆距离 cm 10
有毒气体生成量 L/kg 41。5
(二) 雷管
掏槽眼和崩落眼后卷药包应在前卷药包爆炸后,岩石开始形成裂隙，岩块尚未抛出,残余应力消失之前起爆效果最好，此间隔时间一般为25—30ms，所以选用国产第二系列8号毫秒延期电雷管(该电雷管延期时间间隔正好是25ms）起爆周边眼应在残余应力消失后起爆，可以隔段使用该型雷管,放炮电源为380v交流电。
表3-5 雷管技术性能表
项目 延期时间 安全电流 发火电流 全电阻 20发串联准爆电流
单位 ms mA mA Ω A
性能 25 50 700 ≤4 2
三、爆破参数的确定
（一） 炮眼深度的确定
1LlNn ,m （ 3—1）
式中:
l-——-—--炮眼深度,m;
L─── 井筒施工计划月进度,m；取100m;
N─── 每月实际工作天数；混合作业，取30d；
n───日完成循环数；中深孔爆破取1;
