浅谈立井基岩段施工的措施与经验

刘凯华 章俊 程蒙蒙

摘要：介绍了朱集西煤矿副井基岩段施工中，连续3个月成井破百米的成功经验，及实现快速优质施工的主要措施。

关键词：立井；基岩段；快速施工

1 工程及地质概况

朱集西煤矿副井井筒设计净直径8m，井深1015.4m，其中表土段470.7m，风化基岩段60.9m，井筒基岩段加强段井壁（-531.6m～-550.0m相对标高）为双层钢筋砼结构，井壁厚度1300mm，砼强度等级为C50，内、外层竖筋钢筋均为Φ22＠250，内、外层环筋均为Φ25＠200，联系筋为φ16，间排距为500×400mm。

井筒基岩段过渡段井壁（-550.0m～-560.0m相对标高）为素砼结构，井壁厚度900mm，砼强度等级为C35。

井筒基岩段井壁（-560.0m～-1015.2m相对标高）为素砼结构，井壁厚度600mm，砼强度等级为C35。井筒所穿过的基岩段地层主要为泥岩、炭质泥岩，所占比例为61.7％，其次为砂岩。

2 基岩段施工方案

基岩段采用钻爆法施工，采用光面、光底、弱震、弱冲、中深孔爆破技术，配备HZ-6型中心回转抓岩机出矸，FJD-6G型伞钻配YGZ-70型凿岩机打眼，爆破材料采用二级煤矿许用水胶炸药、抗杂毫秒延期电雷管、反向装药、地面380V交流电接线盒起爆进行爆破作业，基岩段井壁施工采用4m(3.6m)金属整体下行模板掘砌施。

3 主要工序

3.1钻眼爆破

采用FJD-6G型伞钻配YGZ-70型凿岩机凿岩打眼，φ25×6000mm六角中空合金钢钎，Φ55mm十字型合金钻头凿岩，一次钻到设计深度。为了提高爆破效果，成立钻爆专业班，实行岗位责任制和奖罚制度；打眼前必须将工作面的浮矸清净，坚持“湿式”打眼；采用连续反向装药结构，除周边眼外，装药后剩余的炮眼必须用粒径小于10mm的小石子掺砂子填满；对断层破碎带及软岩掘进时及时改用2.4m的短钻杆进行打眼，缩短掘砌段高。

根据岩石的硬度系数( f=4～6)确定其爆破系数，施工中若工作面岩石发生变化时及时调整炮眼数及装药量。

3.2装岩与排矸

采用HZ-6型中心回转抓岩机，主提采用一台2JKZ-3.6/15.5型绞车，副提采用一台JKZ-3.2/15.5型绞车。主提、副提分别挂5m3吊桶提升，施工至920m更换4m3矸石吊桶提升，经翻矸平台溜槽将矸石翻到地面，ZL·50Ｄ型装载机配自卸汽车将矸排到甲方指定地点。

3.3钢筋绑扎

井筒基岩段加强段井壁（-531.6m～-550.0m相对标高）为双层钢筋砼结构，井壁厚度1300mm，砼强度等级为C50，内、外层竖筋钢筋均为Φ22＠250，内、外层环筋均为Φ25＠200，联系筋为φ16，间排距为500×400mm。

当出矸找平够循环段高时，进行钢筋绑扎工作。竖筋采用等强度的直螺纹钢丝套连接，接头处用牙钳紧固，钢筋扎完，同时回填黄砂将接头保护好。环筋采用18#铁丝绑扎连接，每道接头相对错开，每个接头绑扎四道铁丝。钢筋外保护层100mm，内层钢筋保护层70mm。

3.4砌壁

副井井筒基岩段砌井壁采用金属整体下行模板，模板高度为4.0（3.6）m,由地面四台16T稳车悬吊。-531.6m～-550m加强段立模时首先将刃角落到工作面，找平、找正后绑扎钢筋、立模。-550m以下刃角和模板连成整体，进行立模打灰。基岩段砌壁砼配比严格按照淮南矿业集团兴科计量技术服务有限责任公司提供的配比进行配制，浇灌砼采用DX-３.0型底卸式吊桶下料，在吊盘上经分灰器分灰，通过四根Ф220mm弹簧胶管及活节管入模浇灌。入模混凝土采用插入式风动震捣器通过合茬窗口进行分层震捣。

4 快速优质施工的主要措施

4.1井筒基岩段施工到各含水层时要采取边探边掘的措施通过。在每个掘进循环之前利用工作面岩帽作止水垫，利用伞钻配合可接钻杆进行探水，每次探水段高为不小于8m,探水钻孔布置在周边孔位置，每段高探水孔数4个，均匀布置。探水孔施工前，准备好长1.8m、Φ50mm无缝钢管作探水注浆孔口管，孔口管一端车马牙扣，另一端车丝扣与2″阀门连接，当探水孔探出水后，将缠上麻丝白铅油的孔口管砸入钻孔以备注浆封水。

当用伞钻探水时，根据探水孔水量确定井筒涌水量，当预计井筒涌水量小于10m3/h时，采用强排水法通过；当预计井筒涌水量10～30m3/h时，利用探水孔口管在工作面直接堵漏注浆；当预计井筒涌水量大于30m3/h时，利用潜孔钻机在工作面施工注浆孔，通过地面注浆泵和井壁吊挂无缝钢管进行工作面预注浆施工。

4.1.1工作面排水

在井壁安设一趟排水管路，并在吊盘安装1台50m3/h的卧泵进行排水。

4.1.2堵水

对基岩壁后水采取充填注浆法堵水。该方法是利用风钻施工Ф42mm注浆孔，预埋φ38mm无缝钢管作注浆管，无缝钢管顶端安装高压球阀，在工作面利用2TGZ-60/210型电动注浆泵进行注浆堵水、加固。

4.1.3截水

当井壁淋水较大时，利用铁皮截水槽截住井壁淋水，以防井壁淋水进入砼影响井壁质量。

4.1.4导水

当含水层未探出水而井筒揭露后个别裂隙涌水或非含水层因为构造出现少量涌水时，采用壁后预埋集水箱集水,用高压软管将水导出，以防涌水沿壁后进入工作面。当吊盘通过该位置时，在吊盘上用注浆泵将壁后涌水封堵。

井筒落底后，若井筒涌水量大于6m3/h时，进行一次全井筒壁后注浆，使成井总涌水量符合规范要求。

4.2抓好辅助系统，搞好平行作业

井筒施工期间所有设备实行包机挂牌，充分利用设备停用的空隙时间进行检修，保证设备的正常安全运转，施工中以凿岩、装岩、砌壁为主线，其他工序尽量不占或少占循环时间， 在不违背《煤矿安全规程》的前提下，尽可能利用井筒内有限的空间实行平行作业，如接风 、 水管路与砌壁平行，扫盘与落盘平行，下中心线与脱、立模平行等。

4.3改进模板，为快速施工提供较好的条件

为了使模板适应井下施工环境，对模板高度进行调整，由原3.3 m改为5 m段高，在模板中间增设浇筑口，并加密模板上浇筑口，从而提高封口速度及质量。改原模板工作台为全封闭工作台，在模板上沿用焊接3对U型卡固定3根8 9 mm×4.5mm 钢管的方法，垂直于钢管摆放工作台板，形成浇筑混凝土全封闭工作台，增大浇筑混凝土工人的活动空间， 安全及作业环境均得到较大改善。

4.4劳动组织

根据施工设备及施工工艺，将施工人员分为1个机电班和4个专业班。机电班负责设备的安装、正常运转、维修、保养、拆除，并做好备品备件工作，设备包机到人，实行“三、 八”作 业制。4个专业班(打眼班、出渣班、清底班、打灰班)负责工作面的打眼、放炮、出渣、清底、立模、打灰工作，每个专业班配以相应的二层台信号工、井口把钩工、吊盘信号工、变电工、压风工，绞车工及小班机电工，统一由专业班班长管理。

4.5实行班组核算，工序承包

根据劳动强度、作业环境等对每一道工序进行综合评定并打分，将循环工序分解承包给各专业班，实行班组核算，并依照作业时间、工作质量、材料消耗等实行奖罚。各班班长根据当班完成工序得分情况，再依据每人贡献大小进行分配。

4.6实行质量控制，确保工程质量

监理人员及质量检查员采用事前、事中、事后综合控制法，建立分部分项工程及其关键工序检查制度，关键工序跟班检查，跟踪控制，重点对原材料质量、混凝土配合比、立模质量实行严格控制。

5 结语

在副井井筒施工中设备紧缺的情况下，采用了手抱钻，单钩提升，科学地组织了快速施工。在2010年3、4、5月井筒基岩段施工中分别实现了月成井103，110，108m，连续3个月突破百米的佳绩，安全无事故，工程质量全优，实现了安全、快速、优质、低耗施工。

作者简介：

刘凯华（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月毕业于安徽理工大学，采矿工程专业，现任皖北煤电集团朱集西煤矿生产技术部助理工程师。