第六章井巷掘進(jìn)及支護(hù)本章主要內(nèi)容：第一節(jié)

巷道斷面的形狀和尺寸第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)第三節(jié)立井開鑿法第三節(jié)立井井筒延深2/6/20231第一節(jié)巷道斷面的形狀和尺寸一、巷道斷面的形狀巷道斷面的形狀，主要是根據(jù)巷道的服務(wù)年限，結(jié)合所穿過巖層的物理力學(xué)性質(zhì)和所選擇的支護(hù)材料決定，以易于開掘和支護(hù)為原則。常用的有拱形、梯形、矩形和圓形。2/6/20232圖6—1巷道斷面形狀(a)矩形(b)梯形(c)拱形(d)圓形2/6/20233第一節(jié)巷道斷面的形狀和尺寸拱形和圓形巷道，能抵抗較大的壓力，使用于服務(wù)年限較長的開拓巷道；矩形斷面巷道不能承受大的側(cè)壓，多用于在煤層中掘進(jìn)的側(cè)壓較小的回采巷道。梯形斷面的巷道可以承受較大的側(cè)壓，掘進(jìn)和支護(hù)都比較容易，使用比較普遍。圓形巷道的斷面利用率低，很少應(yīng)用。2/6/20234第一節(jié)巷道斷面的形狀和尺寸此外，還有不規(guī)則形狀的斷面，是利用巷道所處的具體煤巖層條件，為簡化巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作而采用的。圖4—2不規(guī)則形狀的巷道斷面2/6/20235第一節(jié)巷道斷面的形狀和尺寸

二、巷道斷面的尺寸巷道主要分單軌巷道和雙軌巷道兩類。當(dāng)運(yùn)輸量較大，巷道內(nèi)要鋪設(shè)雙股運(yùn)輸線路時(shí)，叫雙軌巷道；只鋪設(shè)單股運(yùn)輸線路時(shí)，叫單軌巷道。巷道斷面尺寸主要依據(jù)用途來決定。巷道高度以人員通過安全、方便為原則，通常在2.2m左右。巷道的凈寬等于運(yùn)輸容器的最大寬度，加上人行道寬度和規(guī)定的安全間隙。巷道斷面的尺寸太大，不但增加了開掘巷道的工程量，而且給支護(hù)工作增加困難，掘進(jìn)費(fèi)用也會增加。除了運(yùn)輸以外，巷道亦可兼作通風(fēng)和鋪設(shè)管道、電纜等。通過巷道的風(fēng)流速度，不能超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，所以，巷道斷面尺寸還要用通過巷道的風(fēng)量來驗(yàn)算。2/6/20236第一節(jié)巷道斷面的形狀和尺寸三、巖石的分級

掘進(jìn)巷道，目前主要用鉆眼爆破的方法，機(jī)械破巖只能在松軟的巖層中應(yīng)用。為了合理確定破巖和支護(hù)的方法，選擇適當(dāng)?shù)你@眼機(jī)具和爆破方式，需要從工程的角度來研究巖石的性質(zhì)并對它進(jìn)行分級。但直到目前為止，對巖石的工程分級問題，在國內(nèi)外還沒有一個(gè)能夠較好地解決實(shí)際問題的方法。我國一些礦井仍采用普氏分級法，即用“普氏系數(shù)f”作為巖石分級的依據(jù)。f值由巖石的單向抗壓強(qiáng)度Ra(MPa)求得，即f＝Ra/10

由于f是用小塊巖石試樣測得的．不能反映巖體的特征，也不能反映在各種各樣的外力作用下巖石破壞的難易程度，在多數(shù)情況下與實(shí)際出入較大，所以它只能作為參考。2/6/20237級別堅(jiān)固性程度巖石普氏系數(shù)fI最堅(jiān)固的巖石最堅(jiān)固、最致密的石英巖及玄武巖，其它最堅(jiān)固的巖石20II很堅(jiān)固的巖石很堅(jiān)固的花崗巖類：石英斑巖，很堅(jiān)固的花崗巖，硅質(zhì)片巖；堅(jiān)固程度較I級巖石稍差的石英巖；最堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r15III堅(jiān)固的巖石致密的花崗巖及花崗巖類巖石，很堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，石英質(zhì)礦脈，堅(jiān)固的礫巖，很堅(jiān)固的鐵礦石10IIIa堅(jiān)固的巖石堅(jiān)固的石灰?guī)r，不堅(jiān)固的花崗巖，堅(jiān)固的砂巖，堅(jiān)固的大理巖，白云巖，黃鐵礦8IV相當(dāng)堅(jiān)固的巖石一般的砂巖，鐵礦石6IVa相當(dāng)堅(jiān)固的巖石砂質(zhì)頁巖，泥質(zhì)砂巖5V堅(jiān)固性中等的巖石堅(jiān)固的頁巖，不堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，軟的礫巖4Va堅(jiān)固性中等的巖石各種不堅(jiān)固的頁巖，致密的泥灰?guī)r，3VI相當(dāng)軟的巖石軟的頁巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土，無煙煤，普通泥灰?guī)r，破碎的砂巖，膠結(jié)的卵石及粗沙礫，多石塊的土2VIa相當(dāng)軟的巖石碎石土，破碎的頁巖，結(jié)塊的卵石及碎石，堅(jiān)硬的煙煤，硬化的粘土1.5VII軟巖致密的粘土，軟的煙煤，堅(jiān)固的表土層1.0VIIa軟巖微砂質(zhì)粘土，黃土，細(xì)礫石0.8VIII土質(zhì)巖石腐植土，泥煤，微砂質(zhì)粘土，濕砂0.6IX松散巖石砂，細(xì)礫，松土，采下的煤0.5X流沙狀巖石流砂，沼澤土壤，包含水的黃土既包含水的土壤0.32/6/20238第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)巷道按它所穿過的巖層，分為巖巷、煤巷和煤巖巷(曾稱“半煤巖巷”)。在巖層內(nèi)開掘的巷道叫做巖巷；在煤層內(nèi)開掘的巷道叫煤巷；巷道斷面有一部分在巖層內(nèi)，另一部分在煤層內(nèi)開掘時(shí)，叫做煤巖巷。2/6/20239第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)2/6/202310第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

開鑿巖石巷道，幾乎都是用鉆眼爆破法（簡稱鉆爆法）。其工藝過程為：在巖層上鉆出一些炮眼，炮眼內(nèi)放置炸藥，引爆后炸出所要求的巷道斷面尺寸，將炸碎下來的巖塊運(yùn)走，然后進(jìn)行支護(hù)。2/6/202311第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)一、鉆眼工作2/6/2023122/6/202313第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)掘進(jìn)工作面的炮眼按用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。其起爆順序?yàn)椋禾筒垩郏o助眼－周邊眼。

掏槽眼的作用是首先在工作面上將一部分巖石破碎并拋出，在一個(gè)自由面的基礎(chǔ)上蹦出第二個(gè)自由面來，為其他炮眼的爆破創(chuàng)造條件。按掏槽眼的方向可將掏槽眼的布置方式分為斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。

輔助眼又稱崩落眼，是大量崩落巖石和繼續(xù)擴(kuò)大掏槽的炮眼。

周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最終形成巷道斷面設(shè)計(jì)輪廓的炮眼。2/6/202314第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

斜眼掏槽是一種最常見的掏槽方法，適用與各種巖石。其特點(diǎn)是可充分利用自由面，逐步擴(kuò)大爆破范圍，掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道。

直眼掏槽是指所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間保持平行，且眼距較小，深度不受限制，利于采用中、深孔爆破，爆破后的巖石塊度均勻，一般都有不裝藥的空眼，增加爆破時(shí)的附加自由面。

混合式掏槽是以直眼掏槽為主，并吸收斜眼掏槽的優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展起來的一種掏槽方式，目的在于加強(qiáng)直眼掏槽的拋渣力和提高炮眼的利用率。2/6/202315第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

炮眼的布置由巖石的性質(zhì)和巷道斷面形狀尺寸決定。通常先在巷道斷面中部或巖性較松軟處布置掏槽眼(圖4—6)，用于炸出一個(gè)較小的漏斗狀深洞(叫做掏槽)，增加其他炮眼爆破的自由面提高爆破效果。然后在槽口周圍布置輔助眼，將槽口擴(kuò)大，最后布置周邊眼用于爆出要求尺寸的巷道斷面。2/6/2023162/6/202317第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)炮眼的深度、數(shù)目、排列和每個(gè)炮眼的裝藥量，是決定爆破效果的主要因素。

炮眼深度大，每循環(huán)的進(jìn)度大，可以減少各工序的輔助時(shí)間，加快巷道掘進(jìn)速度。但炮眼深度太大，在技術(shù)上難以掌握，效果反而降低。目前，炮眼深度一般在2m以內(nèi)，更深的炮眼，例如打3m一4m深的炮眼(叫做深孔爆破法)，能大大加快掘進(jìn)速度．但對器材和操作技術(shù)要求較高。

炮眼直徑是根據(jù)藥包直徑來確定的。一般的標(biāo)準(zhǔn)藥卷直徑為32mm及35mm，炮眼直徑要比藥卷直徑大4－7mm，這樣炮眼直徑就是36－42mm。2/6/202318第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)二、裝藥放炮煤礦井下放炮使用的安全炸藥，要求滿足兩個(gè)條件：第一、爆炸時(shí)火焰的溫度較低和火焰存在的時(shí)間較短，不致引起井下瓦斯和煤塵爆炸：第二、爆炸時(shí)生成的有害氣體成分要少，經(jīng)短時(shí)間通風(fēng)后，人員即可進(jìn)入工作面繼續(xù)工作。2/6/202319第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

裝藥放炮：每個(gè)炮眼裝若干個(gè)藥卷，其中有一個(gè)藥卷內(nèi)裝有雷管。用木棍將藥卷推入眼內(nèi)，裝藥長度不能超過眼深的l／2至2／3，炮眼的剩余部分用炮泥(黏土和砂子的混合物)堵塞。裝藥后人員退出工作面，放炮前要檢查工作面的瓦斯?jié)舛龋懦鼍渖?，由?jīng)過訓(xùn)練的專職放炮員放炮。2/6/202320第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

毫秒延期爆破技術(shù)：為了安全、迅速地放炮，目前廣泛采用毫秒延期爆破的技術(shù)，它是將巷道全斷面的炮眼一次裝藥，一次通電引爆，但眼內(nèi)所裝的電雷管在通電后起爆的時(shí)間不同。掏槽眼內(nèi)裝瞬發(fā)電雷管，通電后立即起爆，炸出一個(gè)槽洞，槽洞周圍的輔助眼內(nèi)裝毫秒延期電雷管，通電后延期幾十毫秒起爆，周邊眼裝的電雷管延期時(shí)間更長一些。這樣，在極短時(shí)間內(nèi)(130ms以內(nèi))巖層中即使含有瓦斯也來不及散發(fā)，不致有引起瓦斯爆炸的危險(xiǎn)，而且收到了分次爆破的同樣效果。毫秒延期爆破比普通放炮方法節(jié)省時(shí)間，而且更安全，但要求對炮眼深度、排列和裝藥量有更淮確的設(shè)計(jì)，并要使用高質(zhì)量的爆破器材。2/6/202321第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

光面爆破法：

放炮后巷道的周邊常常是凹凸不平的，不但需要修整，增加了額外的掘進(jìn)工作，而且常給支護(hù)工作造成困難。要獲得比較平整的巷道周邊，需用光面爆破法。它的特點(diǎn)是增加周邊眼的數(shù)目，裝填適當(dāng)數(shù)量的炸藥使爆破均勻，形成較平整的巷道周邊。光面爆破周邊眼的數(shù)目、深度、位置和裝藥量，常要根據(jù)現(xiàn)場的特點(diǎn)經(jīng)過多次試驗(yàn)才能確定。光面爆破除了巷道周邊平整，給支護(hù)工作創(chuàng)造有利條件外，還減少了對巷道周邊巖壁的爆破損傷，對使用錨桿支護(hù)十分重要。2/6/202322第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

三、裝巖工作爆破后的巖石碎塊堆積在巷道底板上，將巖塊裝入礦車內(nèi)運(yùn)走，是一件非常繁重而費(fèi)時(shí)間的工作。人力用鐵锨裝巖所需要的時(shí)間約占掘進(jìn)總時(shí)間的60％－70％以上，而且勞動強(qiáng)度極大。因此，掘進(jìn)裝巖的機(jī)械化是快速掘進(jìn)的關(guān)鍵之一。2/6/2023232/6/202324第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)裝巖工作進(jìn)行到一定程度時(shí)，即可進(jìn)行支護(hù)。為了使掘進(jìn)和支護(hù)互不干擾，支護(hù)工作往往落后于掘進(jìn)工作一段距離，這時(shí)，在掘進(jìn)工作面內(nèi)要及時(shí)架設(shè)臨時(shí)支架．以防剛掘出的巷道塌毀，臨時(shí)支架可用頂柱或金屬支架。每完成一次巷道全斷面的鉆眼、放炮、裝巖和臨時(shí)支護(hù)工作，掘進(jìn)工作面就向前推進(jìn)一定距離，叫做一個(gè)循環(huán)。目前每循環(huán)的進(jìn)度約1m一2m。2/6/202325第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

四、巷道支護(hù)

在地下開掘巷道后即形成空洞，破壞了原始應(yīng)力平衡，產(chǎn)生礦山壓力。在礦山壓力作用下．周圍的巖石就要向空洞擠壓，使巷道變形甚至塌毀。因此，地下巷道和硐室一般都要進(jìn)行可靠支護(hù)。有些巷道在使用期間的維護(hù)費(fèi)用很高，因此要盡量避免將巷道開掘在礦山壓力很大的區(qū)段內(nèi)。

支護(hù)的作用是阻止或延緩周圍的巖石向巷道內(nèi)移動，保持巷道有足夠的安全工作空間。2/6/202326第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)巷道的支護(hù)方式，要根據(jù)巖層的穩(wěn)定性、巷道的服務(wù)年限和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性來選擇。一般有如下幾種支護(hù)方式：

1、棚式支架

2、拱形金屬支架

3、料石和混凝土砌筑支架

4、噴射混凝土支護(hù)

5、錨桿及錨桿噴漿支護(hù)2/6/202327第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

1．棚式支架棚式支架由一梁兩柱組成，常用來支護(hù)梯形斷面的巷道。支架材料有圓木、鋼筋混凝土預(yù)制件和鋼材。2/6/202328第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)2、拱形金屬支架

拱形金屬支架用特型鋼制成，可在動壓較大的巷道中使用，拱形金屬支架堅(jiān)固耐用，架設(shè)和修理方便，并能多次回收復(fù)用，是良好的巷道支架。缺點(diǎn)是鋼材使用量較大。2/6/2023292/6/202330第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)3．料石和混凝土砌筑支架

用料石或混凝土可砌筑成連續(xù)的整體支架支護(hù)拱形巷道。砌筑時(shí)，先在巷道兩側(cè)砌筑直墻，然后在工作臺上砌筑拱頂。頂板壓力經(jīng)直墻傳給基礎(chǔ)，直墻也能承受一定的側(cè)壓力。4．噴射混凝土支護(hù)噴射混凝土是將加有速凝劑、按一定比例配合的混凝土干料，通過混凝土噴射機(jī)在噴嘴處與水混合，高速噴射到拱形巷道周邊凝結(jié)而成。噴層厚約50mm—150mm。噴射混凝土以較高的速度射入和充填巖層的裂隙和空穴，可使混凝土層與巖壁緊密地粘在一起，形成一個(gè)力學(xué)性質(zhì)優(yōu)良的支護(hù)層。噴射混凝土施工簡單、速度快、成本低。由于噴射層薄，可以減少巷道巖石開鑿量10％一15％，對于拱形斷面的巖石巷道，是一種優(yōu)良的支護(hù)方法，近年來獲得了廣泛應(yīng)用。2/6/202331第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)5．錨桿及錨桿噴漿支護(hù)

前面所講述的支護(hù)方法，都是用支架或砌筑體支撐巷道，而有些開掘在堅(jiān)硬巖層中的巷道可以完全不支護(hù)，可見巷道周圍的巖層具有相當(dāng)?shù)淖猿心芰Αｅ^桿支護(hù)即是基于這個(gè)道理，通過錨入圍巖內(nèi)部的錨桿，克服巖石抗拉強(qiáng)度小的弱點(diǎn)，充分利用圍巖本身抗壓強(qiáng)度大的特點(diǎn)，在巷道周圍形成一個(gè)整體而又穩(wěn)固的巖石支撐帶，以達(dá)到維護(hù)巷道的目的，是一種積極防御性支護(hù)方法。

錨桿支護(hù)的方法是，從巷道向周邊巖層內(nèi)打鉆孔，鉆孔的深度約為巷道寬度的1/3－2/3；在鉆孔內(nèi)放置錨桿，并使錨桿與巖層錨固在一起。2/6/202332第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)2/6/202333第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)錨桿的種類有金屬錨桿、鋼筋砂漿錨桿和樹脂錨桿等多種。2/6/202334第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)噴漿工作：

對于服務(wù)年限不長、礦山壓力不大的巷道，錨固后就能使用。但對于服務(wù)年限較長或礦山壓力較大的巷道，還要用噴漿機(jī)把速凝的水泥沙漿噴射到巷道周邊。噴漿的作用是充填圍巖的裂隙和凹穴，增加圍巖的整體性，防止圍巖風(fēng)化剝落，同時(shí)沙漿保護(hù)層本身也起一定的支護(hù)作用。對于圍巖特別破碎、壓力很大的巷道，必要時(shí)可用錨桿、掛金屬網(wǎng)和噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)。2/6/202335第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)錨桿噴漿支護(hù)的特點(diǎn)：

錨桿噴漿支護(hù)幾乎可以使用在各種類型的巷道、井筒。無論服務(wù)年限長短、巖層軟硬、礦山壓力的大小，也無論是井筒、巷道或硐室都已成功地使用了錨桿噴漿支護(hù)。它與其他支護(hù)方法相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固、耐用、安全可靠和成本低；明顯地提高了巷道掘進(jìn)的速度，并能降低掘進(jìn)費(fèi)用和維修費(fèi)用。因此，這種支護(hù)應(yīng)用較廣。2/6/202336第二節(jié)巖巷掘進(jìn)與支護(hù)

五、聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)2/6/202337第三節(jié)立井開鑿法

一、概述

立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)．一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制，技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)自然地質(zhì)條件無法采用其他開拓方式時(shí)，均可用立井開拓。立井井筒是礦井通達(dá)地面的主要進(jìn)出口．直接影響礦井的生產(chǎn)能力和建設(shè)速度，必須合理設(shè)計(jì)，精心施工。2/6/202338圖6—13井筒的組成1－井頸2－井身3－井底4－基巖5－表土2/6/202339第三節(jié)立井開鑿法

二、普通施工法立井施工分為準(zhǔn)備工作、表土施工和基巖施工三部分。立井施工的工序和設(shè)備較多，設(shè)備布置和施工工藝也比較復(fù)雜。在正常施工階段，除安裝專用鑿井井架外還有以下施工設(shè)備。

天輪臺卸矸臺封口盤固定盤吊盤2/6/202340圖6—15

立井井筒施工示意圖1－天輪2－井架3－卸矸臺4－封口盤(井蓋)5－固定盤6－風(fēng)筒7－壓風(fēng)管8－水管9－混凝土輸送管10－吊盤11－吊桶12－鋼絲繩13－壓氣泵（水泵）14－抓巖機(jī)2/6/202341第三節(jié)立井開鑿法

1．準(zhǔn)備工作立井施工必須遵循國家規(guī)定的基本建設(shè)程序進(jìn)行。要有工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探資料作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，編制施工組織設(shè)計(jì)和施工預(yù)算，根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工準(zhǔn)備。準(zhǔn)備工作主要包括：修筑鐵路和公路，建立給水和供電系統(tǒng)，安裝通風(fēng)、排水、提升、壓氣等設(shè)備和臨時(shí)井架，建筑必要的工房，充分備足各種施工器材等。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作應(yīng)盡量平行交叉進(jìn)行，以縮短建井準(zhǔn)備時(shí)間。2/6/202342第三節(jié)立井開鑿法

2．表土施工

覆蓋在基巖上部直至地表的第四紀(jì)、第三紀(jì)風(fēng)化沉積的土、砂、礫石層統(tǒng)稱為表土層。由于表土層的穩(wěn)定性較差，變化復(fù)雜，雖然掘進(jìn)容易，但支護(hù)卻十分困難，加之井口直接承受井架等各種構(gòu)造物的荷載，因此必須支護(hù)堅(jiān)固，保證施工質(zhì)量。其施工過程是：

首先，在施工井筒附近打檢查鉆孔取巖芯，驗(yàn)證設(shè)計(jì)地質(zhì)資料是否準(zhǔn)確。

第二，用“十字標(biāo)樁法”標(biāo)定井筒中心，施工中隨時(shí)注意檢查井筒偏斜情況。

第三，安設(shè)鎖口圈。由地面向下挖1m一2m深以后，安設(shè)臨時(shí)鎖口，作為固定和保護(hù)井口位置及吊掛臨時(shí)支護(hù)用。鎖口形式和材料有木質(zhì)的、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的。

第四，表土的挖掘。由于表土層較松軟，破土可用鐵鍬、風(fēng)鎬或打淺眼、放小炮、松軟土層應(yīng)用短段法施工。段高1m一6m；穩(wěn)定表土部分，段高可達(dá)20m一40m。2/6/202343第三節(jié)立井開鑿法

3．基巖施工

（1）立井鉆眼爆破工作2/6/202344第三節(jié)立井開鑿法

炮眼布置目前立井施工的炮眼深度一般為1.2m一2.0m，炮眼直徑為38mm一42mm，藥卷直徑為32mm一35mm。圓形斷面的立井的炮眼布置方式多用同心圓。根據(jù)井筒直徑、巖石堅(jiān)硬程度可布置成3圈、4圈或5圈。2/6/2023452/6/202346第三節(jié)立井開鑿法

立井爆破多用串并聯(lián)和并聯(lián)，很少用大串聯(lián)的聯(lián)線方式。放炮工作只能由放炮員負(fù)責(zé)進(jìn)行。放炮后的立井通風(fēng)工作有壓入式、抽出式和混合式三種，但多用壓入式通風(fēng)。由于立井中經(jīng)常有冷的淋幫水向下流，加上工作面涌水，可將爆破后產(chǎn)生的一部分有害氣體溶解與中和，因此有利于立井掘進(jìn)的通風(fēng)。2/6/202347第三節(jié)立井開鑿法

2/6/202348第三節(jié)立井開鑿法

（2）立井裝巖和排水

裝巖是立井掘進(jìn)中最繁重、最費(fèi)時(shí)的工序，約占循環(huán)時(shí)間的60％。目前我國立井掘進(jìn)中，多用NZQ2－0.11型抓巖機(jī)(符號意義，N－建井設(shè)備；Z－抓巖，Q－氣動；2－第二次定型；0.11－抓斗容積，m3)，如圖4—19所示。2/6/202349

2/6/202350第三節(jié)立井開鑿法

排水工作

立井井筒施工中，既有井幫淋水也有工作面涌水。若涌水量不大(小于6m3/h)，在裝巖時(shí)用壓氣泵排入吊桶即可帶走，若涌水較大，必須用吊泵經(jīng)水管排出地面，以便抓巖工作順利進(jìn)行。2/6/202351第三節(jié)立井開鑿法

（3）立井支護(hù)工作為了施工安全，在井筒掘進(jìn)過程中，須隨時(shí)采用可靠的臨時(shí)支護(hù)，防止巖幫塌落．待井筒每掘一定深度后，再拆掉臨時(shí)支護(hù)，換成永久支護(hù)。砌筑永久支架用的材料有料石、混凝土澆灌、噴射混凝土等。用料石砌壁，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，勞動強(qiáng)度大，效率比較低，而且料石井壁的最大缺點(diǎn)是壁體的整體性甚差，建成后井筒大多漏水，往往還需壁后注漿，給生產(chǎn)帶來不少麻煩。采用混凝土澆灌的井壁，其整體性，封水性以及施工機(jī)械化程度，都比料石井壁好得多。2/6/202352第三節(jié)立井開鑿法

（4）立井掘砌的作業(yè)方式立井井筒施工時(shí)，往往將井筒全深劃分為若干井段，逐段進(jìn)行。掘進(jìn)和砌壁兩大工序按先后順序在同一井段內(nèi)進(jìn)行，稱為單行作業(yè)；若分別在相鄰兩井段內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，稱為平行作業(yè)。長段(一般段高為30m一40m)單行作業(yè)是目前多用的一種方式，它是先自上向下掘進(jìn)一井段，然后在該井段內(nèi)自下向上砌筑井壁。短段(段高一般小于6m)單行作業(yè)適用于井筒穿過斷層破碎帶或富含水層，圍巖暴露時(shí)間不能太長的情況下。上述兩類施工作業(yè)方式，都是當(dāng)整個(gè)井筒掘砌完成后，再進(jìn)行金屬罐梁、罐道、梯子間管路和電纜等井筒設(shè)備的安裝工作。2/6/202353第三節(jié)立井開鑿法

三、特殊施工法前述的表土施工方法是先掘進(jìn)后支護(hù)，稱為普通施工法。它適用于通過穩(wěn)定的或比較穩(wěn)定的表土層。當(dāng)碰到流沙、淤泥和富含水層等不穩(wěn)定的地段時(shí)，土層一經(jīng)揭露，立即隨水流動，發(fā)生涌沙、冒泥現(xiàn)象，根本無法采用普通施工法施工。為此，要用特殊鑿井方法。2/6/202354第三節(jié)立井開鑿法

1、凍結(jié)法凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是利用人工制冷臨時(shí)改變巖土性質(zhì)以固結(jié)地層。2/6/202355第三節(jié)立井開鑿法

2/6/202356第三節(jié)立井開鑿法

2、沉井法沉井法是屬于超前支護(hù)類的一種特殊施工方法。其實(shí)質(zhì)是：在井筒設(shè)計(jì)位置上，預(yù)制好底部附有刃腳的一段井筒，在其掩護(hù)下，隨著井內(nèi)的掘進(jìn)出土，井筒靠其自重克服其外壁與土層之間的摩擦阻力和刃腳下部的正面阻力而不斷下沉，在地面相應(yīng)接長井壁，如此周而復(fù)始，直至沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這種特殊鑿井方法稱為沉井法。2/6/202357

2/6/202358第三節(jié)立井開鑿法

3、鉆井法鉆井法鑿井是利用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，將井筒全斷面一次鉆成或者是分次擴(kuò)孔鉆成，依靠井內(nèi)充滿的泥漿護(hù)壁，利用泥漿循環(huán)沖洗工作面和提升巖屑，井筒鉆成后在泥漿中懸浮下沉井壁進(jìn)行永久支護(hù)。2/6/202359

2/6/202360第三節(jié)立井開鑿法

4、注漿法

注漿技術(shù)是礦山建設(shè)中鑿井、治水的主要方法之一，也是地下工程中地層改良的重要手段。注漿法是將漿液注入到巖土的孔隙、裂隙或空洞中，漿液經(jīng)擴(kuò)散、凝固、硬化以減小巖土的滲透性，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，達(dá)到巖土加固和堵水的目的。2/6/202361第三節(jié)立井開鑿法

5、混凝土帷幕鑿井法這種方法是在井筒位置的周圍用機(jī)械分段鉆成槽孔，并鉆入基巖一定深度(3～5m)，鉆孔時(shí)用泥漿護(hù)孔，每鉆出一小孔就在泥漿中自下而上灌注混凝土，最后使各槽孔的混凝土互相緊密的銜接起來，形成一個(gè)圓筒狀混凝土帷幕。這時(shí)開挖井筒，外部水砂被截不致流入井內(nèi)掘進(jìn)工作面，從而使井筒順利通過含水的松散不穩(wěn)定地層。6、板樁法板樁法是在土層開挖前，預(yù)先將板樁沿井筒周邊外緣密集的打入土中，然后在它的保護(hù)下進(jìn)行掘進(jìn)。2/6/202362第三節(jié)立井開鑿法四、國外立井施工技術(shù)發(fā)展動向近年來，國外立井在采用普通法施工時(shí)，施工速度和工效提高較快，立井快速成井一般在每月50m，最高達(dá)每月200m。許多國家立井掘進(jìn)的平均工效達(dá)3