立井井筒快速施工装备及工艺研究

聂艳军

（山西晋煤集团晋城宏圣建筑工程有限公司，山西 晋城 048000）

晋煤集团总公司安排晋城宏圣建筑公司设计长平煤业芦家峪进风立井井筒快速施工方案，并进行实践应用。立井井筒施工利用SA-3型大型凿井井架、JK-2.8/15.5提升机作为主提升机上、下人及物料，井筒南、北侧各布置稳车作为施工装配用，采用短段掘砌混合作业方式，大段高金属活动模板全方位浇筑，中深孔光面爆破施工，创当年平均月成井96m，最高月成井126m纪录，取得良好的经济效益。

1 概况

芦家峪进风立井井筒总深529.703m，净直径8.5m，井口实际标高+1003.164m，采用炮掘工艺施工。临时锁口段13.2m，钢筋砼支护，壁厚1500mm/700mm，混凝土强度C30；风化基岩段64.6m，钢筋砼支护，壁厚700mm，混凝土强度C45；基岩段394.6m，素砼支护，壁厚600mm，混凝土强度C40；井底连接处27.3m，钢筋砼支护，壁厚700mm，混凝土强度C40；井底水窝30m，素砼支护，壁厚600mm，混凝土强度C40。

2 施工工艺

（1）凿岩爆破。基岩段采用钻爆法掘进，FJD-9型伞钻钻眼爆破，钻孔深度根据岩石的变化情况进行具体的方案调整，控制在3.6～4.7m之间。使用煤矿许用2#型水胶炸药，1～5段毫秒延期电雷管全断面一次光面爆破，380V交流电源起爆。具体的炮眼布置图如图1所示。

（2）出矸。采用HZ-6型中心回转式抓岩机装岩出矸，采用液压挖掘机（防爆电机型）辅助清底，1套单钩、1套双钩和K-2.8/15.5提升机提升，MJY-3.6/8.0型整体金属模板砌壁，溜灰管、底卸式吊桶下放混凝土；与井筒相连接的相关工程包括马头门及相关硐室。

（3）砌壁。砌壁使用金属装配整体移动收缩式模板，全方位浇筑。井口安全范围内设置40m3碎石、河砂储料仓，两台JS-500型底卸式强力混凝土搅拌机，每台生产能力21～25m3/h。井筒内布置两趟Φ159×6mm无缝钢管作为溜灰输料管，混凝土配制过程中，掺入J85l型早强减水剂，缩短混凝土达到初期强度的时间。用全方位浇筑技术加快稳模速度。配用FH2-65型气动振捣器振捣，保障混凝土浇筑的连续性和质量。

图1 立井井筒基岩段炮眼布置图（mm）

3 辅助系统及施工装备

（1）采用SA-3型大型井架，自身质量200t，优点在于能适用于井筒深度达1500m施工当中，可同时布置4套提升机装备。采用1套单钩、1套双钩和JK-2.8/15.5提升机设备，对其天轮平台进行了新的设计，增设1根主梁，形成双中梁的“目”型天轮平台结构，见图2所示。该布置方式可使井塔均衡承载，克服了集中布置的缺点。

图2 新型凿井井架天轮平台结构

（2）凿井稳车在井塔四面布置，共10台。凿井吊盘由8台JZ-25/1800凿井稳车悬吊（其中6根稳绳兼用），整体金属液压模板由4台JZ-25/1800凿井稳车悬吊。压风、供水管由2台JZ- 40/1800凿井稳车悬吊；排水管由1台2JZ-25/1800凿井稳车悬吊。

（3）地面排矸使用1.5t V型翻斗车，调度绞车调车，人力翻矸。翻矸台布置在井塔7.5m平台上，利用预留门洞安设溜矸槽。为使提升机与凿井提升中心偏角不大于1°30"，设专用挡绳轮，调整提升机大厅至天轮平台的偏角符合规定要求。如图3所示，3套提升系统及排矸系统对称均匀布置，动力、信号等电缆均悬挂在钢丝绳上。

4 经济效益

芦家峪进风立井井筒建设在165d内完成井筒掘砌529.703m，达到了96m/月的掘砌速度，最高月126m；平均循环进尺2.71m，最高循环进尺3.2m，炮眼利用率达到91.5%。施工合同要求月成井67m，预期工期235d。直接缩短工期70个工作日，节约各类资金185万元。SA-3型大型井架运用和“目”型天轮平台结构应用，节约投资175万元。