[拼音]：putong zaojingfa

[外文]：conventional shaft-sinking method

井筒涌水量小于30m³/h，穿過的巖層或表土層比較穩(wěn)定，采用鑿巖爆破開鑿立井井筒的施工方法。古老的立井井筒斷面為矩形，多開鑿在涌水小的較穩(wěn)定巖層中，采用人工鑿巖，黑火藥爆破，人工裝巖和木材支護(hù)，服務(wù)年限短。隨著井筒深度增加，地壓增大，逐漸采用石材或混凝土支護(hù)的圓形井筒。由于爆破技術(shù)的發(fā)展，爆破的巖石要用很長(zhǎng)時(shí)間和繁重的體力勞動(dòng)方能清除，裝巖工作便成為提高鑿井速度的障礙。20世紀(jì)初，西歐曾將雙葉片抓料機(jī)械用于鑿井裝巖，但效率較低；40年代試制成多葉片抓巖機(jī)，使鑿井速度明顯提高。近年來，由于使用錨噴支護(hù)與金屬活動(dòng)模板筑壁技術(shù)，和各種類型的鉆架與大型抓巖設(shè)備，普通鑿井法的鑿井速度有較大幅度的提高。

用普通鑿井法施工時(shí)，在井口地面安裝井架，其頂端設(shè)天輪臺(tái)，用于懸吊各種鑿井設(shè)備。工作面爆破的巖石，用吊桶提至井架卸矸臺(tái)卸入矸石倉，用汽車或礦車運(yùn)走。井口設(shè)封口盤，盤下4～6m處設(shè)固定盤。井筒中還懸掛多層金屬結(jié)構(gòu)的吊盤、砌筑井壁的模板、吊泵、風(fēng)筒、鉆架和抓巖機(jī)等。通風(fēng)機(jī)設(shè)于地面，通過風(fēng)筒，向工作面通風(fēng)。

立井井筒施工前，通常先作木材、鋼材或磚石結(jié)構(gòu)臨時(shí)鎖口，以固定井口位置；吊掛臨時(shí)支架，防止地表塌陷和泥水流入井內(nèi)。表土抗壓強(qiáng)度大于2.5kgf/cm²時(shí)，可立即組立鑿井井架;土質(zhì)不好時(shí)，先用簡(jiǎn)易三腳架、龍門架或汽車起重機(jī)供井筒提升，達(dá)一定深度后，以穩(wěn)定巖層為基礎(chǔ)，砌好上段井壁與永久鎖口，再組立鑿井井架。

立井施工方案

整個(gè)井筒按所穿巖層的情況分段掘進(jìn)。根據(jù)各段掘進(jìn)與砌壁的順序分為：

（1）單行作業(yè)方案。在同一分段內(nèi)，掘進(jìn)與砌壁交替進(jìn)行。長(zhǎng)段單行作業(yè)一次掘進(jìn)的分段高度一般為20～40m，掘進(jìn)時(shí)用臨時(shí)支架維護(hù)巖幫，在吊盤上砌好該段井壁，再掘砌下一分段。若用錨噴作臨時(shí)支護(hù)，分段高度可加大到40～60m。短段單行作業(yè)的分段高度2～6m，直接砌筑井壁，不需臨時(shí)支護(hù)。當(dāng)?shù)貙硬环€(wěn)或局部涌水時(shí)，可設(shè)法封水，分區(qū)開挖，在井壁中埋設(shè)上、下吊掛豎向鋼筋，再砌筑井壁，稱吊掛井壁施工方案。

（2）平行作業(yè)方案。在上下相鄰兩分段內(nèi)，同時(shí)進(jìn)行掘進(jìn)與砌壁作業(yè)。若下段掘進(jìn)采用柔性掩護(hù)筒臨時(shí)維護(hù)巖幫，上段同時(shí)筑壁，也稱平行作業(yè)。

（3）掘、砌、安一次成井作業(yè)方案。掘進(jìn)、砌壁和安裝在井筒內(nèi)同時(shí)順序進(jìn)行。

根據(jù)井筒深度與直徑大小、巖層條件、設(shè)備情況、技術(shù)水平等，綜合確定鑿井施工方案。平行作業(yè)對(duì)時(shí)間、空間利用較充分，鑿井速度比單行作業(yè)高30～50％，但需裝備兩套以上的提升設(shè)備，設(shè)備布置和組織管理也較復(fù)雜，適用于深度大于 400m、凈直徑大于 5.5m的井筒。單行作業(yè)需用設(shè)備較少，上下干擾小，施工組織簡(jiǎn)單，不受井筒深度與直徑的限制。一般長(zhǎng)段的單行作業(yè)方案適用于較穩(wěn)定的巖層；短段單行作業(yè)方案縮短了巖幫暴露時(shí)間，適用于穩(wěn)定性較差的巖層或土層，但井壁接茬太多，整體性與封水性差。掘、砌、安一次成井施工方案，可利用上段已安裝的罐道梁卡固鑿井用的管線或設(shè)備，減少地面提吊設(shè)施，但這種方案更復(fù)雜。

立井施工工序

在基巖中，每次立井掘進(jìn)的工序是：鑿巖、爆破、通風(fēng)、安全檢查、裝巖、清底和臨時(shí)支護(hù)，涌水較大時(shí)，還要排水。砌筑混凝土永久井壁（見立井支護(hù)），包括拆除臨時(shí)支架、立模板、澆灌混凝土和提升吊盤等工序?；鶐r中的立井機(jī)械化鑿井法見圖。

鑿巖

一般采用手持式鑿巖機(jī)鉆垂直炮眼，按同心圓布置。為了減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度，縮短鑿巖時(shí)間，自20世紀(jì)50年代起，開始使用傘形鉆架和環(huán)形鉆架鉆鑿較深炮眼。

（1）傘形鉆架 配有6～9臺(tái)導(dǎo)軌式重型鑿巖機(jī)，用提升鋼絲繩將鉆架下放到井底工作面，固定后進(jìn)行鑿巖，見圖，鑿巖結(jié)束后，提出井外檢修。使用傘形鉆架，可鉆4m以上深孔，方向準(zhǔn)確；缺點(diǎn)是輔助作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)。

（2）環(huán)形鉆架 由環(huán)軌和3～6根弧形軌組成，用3臺(tái)小絞車懸吊在吊盤或地面上。上設(shè)20～30臺(tái)氣腿式鑿巖機(jī)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，同時(shí)工作的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)多；但勞動(dòng)強(qiáng)度較大，拔釬較難，不適于鉆鑿大直徑深眼。

爆破

采用抗水炸藥，實(shí)行全斷面一次爆破。爆破后用局扇通過風(fēng)筒向工作面送入新鮮空氣，吹出炮煙。經(jīng)安全檢查后，下放抓巖機(jī)裝巖。涌水量大時(shí)，還須下放吊泵排水。

裝巖與清底

鑿井中最繁重最費(fèi)時(shí)的工序，占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間一半以上。目前，使用的抓巖機(jī)主要有中心回轉(zhuǎn)式（HZ型）、環(huán)形軌道式（HH型）和液壓靠壁式（HK型）等。前兩種抓巖機(jī)均須固定在鑿井吊盤上，整機(jī)隨吊盤一起升降；靠壁式抓巖機(jī)由地面絞車單獨(dú)懸吊，工作時(shí)用錨桿固定在井筒的巖幫上。抓巖機(jī)的抓斗由4～8個(gè)葉片構(gòu)成，容積為0.4、0.6、0.85～1.25m³，生產(chǎn)能力達(dá)30～100m³/h。

提升

鑿井提升高度隨工作面下掘而不斷變化，吊桶在一次提升循環(huán)過程中要多次過盤、多次減速，因此在吊盤或穩(wěn)繩盤下有一段無穩(wěn)繩的提升段，提升速度受到嚴(yán)格控制，提升機(jī)要容易調(diào)繩、調(diào)速和控制。提人速度不得超過1m/s，提物不得超過2m/s。

吊桶是裝提矸石和水并升降人員和物料的容器。容積一般為 1.0、1.5、2.0、3.0、4.0m³。提升鋼絲繩用鉤頭掛住吊桶，鉤頭上有緩轉(zhuǎn)器與滑架，使吊桶在升降過程中沿穩(wěn)繩平穩(wěn)運(yùn)行。吊桶卸矸有翻籠式、座鉤式、鏈球式等自動(dòng)卸矸方式。

排水

通常用吊桶或吊泵排水。吊泵是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)垂直軸運(yùn)轉(zhuǎn)的專用多級(jí)離心式水泵。用慢速絞車通過鋼絲繩將吊泵吊掛在井底工作面上方，爆破前提到安全高度處。吊泵揚(yáng)程一般為250m，排水量30～50m³/h，鑿深井時(shí)可采用揚(yáng)程達(dá) 500～750m或更高的吊泵。井筒深度超過一臺(tái)吊泵的揚(yáng)程時(shí)，另設(shè)中轉(zhuǎn)水泵接力排水至地面。

鑿井設(shè)施

有井架、穩(wěn)車、吊盤及管路電纜等。

鑿井井架

懸吊鑿井設(shè)備、管纜和承載翻矸設(shè)施的結(jié)構(gòu)物，一般為鋼結(jié)構(gòu)。按井深、井徑和承載能力的不同，有Ⅰ至Ⅴ型標(biāo)準(zhǔn)鑿井井架。其高度應(yīng)滿足卸矸提升吊桶和聯(lián)結(jié)裝置、下放各種鑿井設(shè)備以及為安全提升的過卷高度等。鑿井井架承載的重量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為減輕井架載荷，可將某些管線卡固在井壁或鋼梁上，或?qū)⒛承┰O(shè)備用地輪懸吊。為節(jié)省拆裝鑿井井架工作，可利用生產(chǎn)井架或井塔鑿井，但必須驗(yàn)算其承載能力，增加或補(bǔ)強(qiáng)某些構(gòu)件。對(duì)鑿井設(shè)備與管線，應(yīng)按鑿井施工方案要求綜合考慮井筒內(nèi)吊盤盤面、天輪平臺(tái)和井口地面的合理布置，并兼顧井巷和井筒永久安裝等的施工要求。

鑿井吊盤

鋼結(jié)構(gòu)組成，用單繩或雙繩懸吊在地面慢速絞車上，盤面鋪設(shè)防滑網(wǎng)紋鋼板。吊盤的盤面布置、孔洞位置與大小，均隨鑿井設(shè)備的布置而定。吊盤的層數(shù)、間距和是否設(shè)置中間活動(dòng)盤等，依鑿井作業(yè)方案而定。為避免吊盤工作時(shí)發(fā)生晃動(dòng)，應(yīng)用機(jī)械的、氣動(dòng)的或液壓驅(qū)動(dòng)的固定裝置，將吊盤牢固地固定在井幫或井壁上。吊盤的結(jié)構(gòu)和使用方法，因鑿井方案而異。單行作業(yè)時(shí)，吊盤兼具工作防護(hù)盤和固定穩(wěn)繩作用。長(zhǎng)段平行作業(yè)時(shí)，吊盤隨砌壁工作的進(jìn)行而不斷上提。為保證失穩(wěn)繩段高度不超過40m，吊盤下方須另設(shè)穩(wěn)繩盤。深井可采用邁步式吊盤。

立井聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)

采用多種機(jī)具組合成一個(gè)整體機(jī)組進(jìn)行施工，使掘進(jìn)與支護(hù)等主要工序?qū)嵭衅叫凶鳂I(yè)和綜合機(jī)械化。這種掘進(jìn)機(jī)組通常稱為立井聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)。用于涌水量很小和較穩(wěn)定的巖層中開鑿立井，可改進(jìn)井筒開鑿工藝，提高立井掘進(jìn)的機(jī)械化水平，有利于加快成井速度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前，蘇聯(lián)、美國(guó)和聯(lián)邦德國(guó)等國(guó)已研制出立井聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)。

參考書目

1. 中國(guó)礦業(yè)學(xué)院編：《井巷工程》，第一版第三分冊(cè)，煤炭工業(yè)出版社，北京，1979。

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標(biāo)簽：普通鑿井法

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文章名稱：《普通鑿井法》

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