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1、13立井設(shè)計(jì)、施工與延深能源科學(xué)與工程學(xué)院郜進(jìn)?!〔┦拷淌诰锕こ蹋?3第十三章 立井的設(shè)計(jì)、施工和延深13.1概述主要進(jìn)出口 咽喉工程工程量占5%,工期占40~50%主井副井風(fēng)井井頸、井身、井底延深13.2立井設(shè)計(jì)13.2.1提升容器的選擇箕斗、罐籠單繩、多繩剛性罐道、鋼絲繩罐道(柔性罐道)箕斗罐籠箕斗罐籠13.2.2井筒裝備指安設(shè)在井筒內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)物,主要包括罐道、罐梁、梯子間、管路電費(fèi)、過(guò)卷裝置,以及井口和井底金屬支承結(jié)構(gòu)等。剛性罐道需在井筒內(nèi)設(shè)置罐道梁,柔性罐道不用設(shè)置罐道梁,但要在井口或井底設(shè)置
2、張緊裝置。13.2.2.1剛性罐道圖10-3剛性罐道的形式a-木罐道;b-鋼軌罐道;c-槽鋼組合罐道;d-球扁鋼組合罐道;e-內(nèi)彎形熱軋罐道;f-方形鋼管熱軋罐道;g-盆形熱軋罐道;h-帽頂形熱軋罐道;木罐道鋼軌罐道鋼軌罐道槽鋼組合罐道球扁鋼組合罐道內(nèi)彎形熱軋罐道方形鋼管熱軋罐道盆形熱軋罐道帽頂形熱軋罐道圖10-4型鋼組合罐道和滾動(dòng)罐耳1-型鋼組合罐道;2-滾輪;3-罐道梁;4-滾動(dòng)罐耳底座(固定在罐籠上);5-滾輪支座;6-軸承13.2.2.2柔性罐道一般為鋼絲繩罐道,分上張緊和下張緊:上張緊方式井筒裝備
3、主要有:罐道鋼絲繩、防撞和制動(dòng)鋼絲繩、天輪、拉緊裝置、提升容器的導(dǎo)向裝置、井口及井底的局部剛性罐道、中間水平的穩(wěn)罐裝置。圖10-5鋼絲繩罐道布置形式鋼絲繩罐道的張緊方式可以是地面液壓張緊,也可以是井下重錘張緊。地面張緊可以減少井下水窩的深度,從而使井筒的總深度減少。但地面布置較復(fù)雜,井底承接梁易銹蝕,更換鋼絲繩較困難。井下張緊方式是在井架上設(shè)置承接梁,固定鋼絲繩,下端懸吊一定重量的重錘。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:采用鋼絲繩罐道時(shí),每100m鋼絲繩的張緊力不得小于10KN,第每根罐道的最小剛性系數(shù)不得小于500N
4、/m。12.2.2.3罐道梁在井筒中水平設(shè)置的用以固定罐道的梁。在井筒全深內(nèi)每隔一定距離設(shè)置一層,層間距根據(jù)罐道的形式確定。采用鋼軌罐道時(shí),標(biāo)準(zhǔn)鋼軌長(zhǎng)12.5m,需4層固定,故層間距為4.168m,型鋼(組合)罐道可采用4m或6m的層間距。罐梁固定可采用梁窩式或錨桿托架。13.2.2.4其它隔間梯子間:當(dāng)立井作為礦井的安全出口時(shí),必須設(shè)置梯子間,布置梯子,一般為兩跑交錯(cuò)布置。層間距根據(jù)罐道梁的層間距確定。梯子間由梯子、梯子梁和梯子平臺(tái)組成。梯子間通常布置在井筒一側(cè),并用隔板(或隔網(wǎng)、隔柵)與提升間、管纜間隔
5、開(kāi)。梯子間的垂距不得大于8m。有金屬梯子間和玻璃鋼梯子間。后者可減輕井筒裝備的重量,因此其應(yīng)用也日見(jiàn)增多。管路電纜間13.2.3井筒斷面布置及尺寸確定13.2.3.1斷面布置箕斗井和罐籠井布置圖10-2井筒斷面布置形式1-箕斗;2-罐籠;3-梯子間;4-管路電纜間;5-罐道梁;6-剛性罐道;7-鋼絲繩罐道8-防墜鋼絲繩;9-防撞鋼絲繩;10-托架或懸臂支撐架;11-裝配式組合架;12-平衡錘13.2.3.2井筒斷面尺寸凈斷面尺寸(井筒凈直徑):確定布置:確定斷面布置形式初定罐道及罐梁規(guī)格根據(jù)提升間、梯子間、
6、管路間及安全規(guī)程規(guī)定的各種安全間隙,計(jì)算或作圖初定井筒直徑:6.5m以下以0.5m進(jìn)級(jí),以上可增加0.2m。根據(jù)已確定的井筒直徑,驗(yàn)算罐道梁型號(hào)及罐道規(guī)格。根據(jù)驗(yàn)算后確定的井筒直徑和罐道梁、罐道規(guī)格,重新作圖,檢查斷面內(nèi)的安全間隙,并作必要的調(diào)整。根據(jù)通風(fēng)要求,核算井筒斷面,如不滿足要求,則最后按通風(fēng)要求確定井筒凈直徑。13.2.3.3通風(fēng)校核《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:升降人員和物料的井筒,;專為升降物料的井筒, ??;無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井, ?。桓鶕?jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),除特殊情況外,設(shè)計(jì)出的井筒凈直徑一般都能滿足通風(fēng)要
7、求。如果不能滿足要求,井筒凈直徑要相應(yīng)增大。13.2.3.4掘進(jìn)斷面尺寸凈斷面尺寸+井壁厚度+壁后充填厚度井筒凈直徑/m井壁厚度/m壁后充填厚度混凝土料石混凝土塊磚3.0~4.5300300~350350365料石、混凝土塊、缸磚壁后充填厚度100mm4.5~5.0300~350350~4004004905.0~6.0350~400400~4504506.0~7.0400~450450~5005007.0~8.0450~500500~60060013.3立井施工概述:大容量吊桶、大斗容抓巖機(jī)、大模板(或滑升
8、模板)、大直徑提升機(jī)、大噸位鑿井絞車、傘形鉆架、高揚(yáng)程水泵、信號(hào)集中控制等井筒施工速度:13.3.1立井井筒施工方式掘砌單行作業(yè)掘砌平行作業(yè)掘砌混合作業(yè)掘砌安一次成井13.3.1.1掘砌單行作業(yè)長(zhǎng)段單行作業(yè):掘進(jìn)后先進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),到一定段高后,拆除臨時(shí)支護(hù),架設(shè)永久支護(hù)模板,段內(nèi)由下而上砌筑永久支護(hù)。段高的確定與井筒穿過(guò)巖層的性質(zhì)、涌水量大小、臨時(shí)支護(hù)形式和井筒施工速度有關(guān)。段高一般為30~40m。最大不超過(guò)60