刘庄煤矿主井井筒下段改暗井施工方案

[摘　要] 　刘庄主井是因该矿原设计生产能力偏小,在井筒施工过程中为提高矿井生产能力,将原来设计的主井改为矸石井而增加一个井筒。该井筒施工落后于原来主井、副井、风井三个井筒约一年半时间,导致整个矿井建设工期因此设计变更而延长。为最大程度提前生产,提出主井井筒地面井塔施工与主井箕斗装载峒室及以下井筒施工平行作业。主井箕斗装载峒室及以下井筒部分采用暗立井方式施工。探讨了暗立井施工方案的提出、确定和实施及通过优化施工线路而产生的效益。
[关键词] 　暗立井;关键线路;平行施工;建井工期
[中图分类号] 　TD262 　[文献标识码] 　B 　[文章编号] 　167229943 (2005) 0520045203
1 　工程概况
刘庄煤矿位于安徽省阜阳市颖上县境内,原矿井设计生产能力300 万t/ a ,采用立井开拓,工
业广场内布置主井、副井、风井三个井筒。为提高矿井生产能力和经济效益,在主、副、风井井筒施工过程中将矿井设计生产能力加大至800 万t/ a ,原设计的主井改为专用于提升矸石的矸石井,并在矸石井西侧增建一个井筒作为主井。主井施工落后于矸石井、副井和风井约一年半时间,导致整个建井工期因此设计变更而延长。主井井筒设计深度78913 m , 地面标高+ 27 m ,净直径为810 m ,其中表土段采用冻结法施工计291 m。与井筒相连的附属工程主要集中在- 684 m以下,包括箕斗装载峒室、井筒提升尾轮峒室联络巷等。箕斗装载硐室设计在井筒北侧,轴对称于井筒南北十字线。毛顶板标高Z =268815 m;起拱线Z= - 69418 m;掘进半径R = 6 300 mm;上室和箕斗装载硐室联络巷净底板Z = - 69614 m;箕斗装
载硐室下室净底板Z = - 714143 m; 宽度12 600 mm ,总高度26 m。锚网喷、锚索、钢筋砼联
合支护。为两淮地区最大的箕斗装载硐室。
2 　暗立井施工方式的提出
矿井建设常规作法是先将井筒及其相关硐室全部施工结束,再封井施工井塔,进行地面安装。由于主井井筒开工时原主井、副井、风井三个井筒已落底竣工,主井施工已落后于其它三井筒约一年半时间,加上主井井筒断面大,施工进度受到限制,箕斗装载室工程量大,施工难度高,必然导致井筒施工工期长。主井不能正常投入使用,与整个矿井井下施工进度严重失衡,并导致整个矿井投产时间大大滞后。为最大程度提前投产,提出对矿井达产关键线路上关键工程即新主井井筒地面井塔施工与主井箕斗装载峒室及以下井筒施工平行作业,主井箕斗装载峒室及以下井筒部分采用暗立井方式施工方案。由此可缩短整个建井工
期4 个月,必将产生很大的经济效益。
3 　施工方案的确定
方案分两阶段实施,第一阶段:新主井井筒从上往下挖掘施工与从矸石井井下掘进相关巷道与新主井贯通平行施工阶段;第二阶段:新主井箕斗装载峒室及以下井筒部分采用暗立井施工与地面井塔施工安装平行施工阶段。方案第一阶段,为实施暗立井创造施工条件,矸石井井筒落底竣工后于2004 年5 月20 日临时改绞完毕,转入井下二期工程施工。组织两个掘
进队分别从- 762 m 井底车场、二采区进风石门、- 762～ - 69614 m 箕斗装载硐室联络斜巷与主井在- 69614 m 贯通和从- 762 m 井底车场、主井井底绕道与主井在- 762 m 贯通。与此同时主井井筒于2004 年7 月1 日正式开始挖掘施工。为确保上下两条施工线路同时完成第一阶段的所有工程,平巷掘进月进尺不少于90 m ,斜巷掘进头月进尺不少于80 m;立井井筒施工应用先进的凿井施工设备和施工工艺,采用4 m3 吊桶提升,伞钻凿岩,深孔爆破,中心回转抓岩机装矸,316 m 高的单缝液压整体下滑模板砌壁,月成井确保80 m。方案第二阶段,井下采用暗立井方式施工箕斗装载硐室。安装好暗立井延伸的保护盘后,用反井钻机在主井井筒内南北十字线上距井中2 m各打1 个φ1 200 mm 的溜矸孔直通- 762 m 井底清理撒煤硐室连接处,作为通风、溜矸石用。在- 69614 m处安设封口盘,先施工箕斗装载硐室,待箕斗装载硐室施工完后再在- 71414 m 箕斗装载硐室底板位置安设一道固定盘以便施工余下井
筒。在箕斗装载硐室联络巷安装55 kW 绞车,提升1 m3 吊桶。工具设备、材料从矸石井下到- 762 m水平,经箕斗装载硐室联络巷上山运到- 69614 m水平箕斗装载硐室上口,再用吊桶下到暗立井工作面。采用短段掘砌方式,简化施工设施,不设置吊盘和天轮平台,不采用稳车悬吊,而是在封口盘或固定盘主梁上生根钢丝绳,吊挂压风、供水、混凝土输送钢管。利用矿方在地面向- 762 m 打的灭火泥浆输送钻孔下放混凝土料,在地面钻孔附近布置搅拌站,搅拌好的混凝土料经钻孔溜到- 696 m 水平后再经由混凝土输送泵管输送入模。施工网络图、暗立井施工示意图如图1、2 所示。