摘要：隨著當前立井井筒直徑越來越大、井筒深度越來越深，井筒施工難度越來越大，在施工管理和施工工藝等方面諸多問題逐漸顯現。根據多年的施工經驗，本文從大直徑深立井的勞動組織、項目籌備、工程施工、深立井注漿以及通風、排水、供電系統等方面的施工管理及重點環節進行重點分析、研究，闡述了在大直徑深立井施工中應注意的重點事項和關鍵問題，對施工關鍵環節提出了新穎的方法和思路，對其他大直徑深立井的井筒施工具有很好的借鑒意義。

　　關鍵詞：大直徑,深立井,施工管理,重點環節,探析

　　目前，煤炭仍然是人類使用最主要的能源之一，立井開拓是煤炭開采的一種主要開拓方式，約占新開工礦井總數的40～50%。近年來，隨著我國西部資源的開發，以及淺部煤炭資源的日趨減少，立井井筒直徑逐漸變大，深度也逐漸加深，如內蒙古中煤能源葫蘆素煤礦副立井井筒，凈徑10.0m，井深704m，為當前國內直徑最大的立井井筒;山東雙合煤礦主井井筒，凈徑5.5m，井深1101.8m，兗煤集團公司趙樓煤礦副井井筒凈徑7.2m，井深936m;華亭煤業新莊煤礦副井井筒凈徑9.0m，井深1025.3m。井筒深度均為千米級深井。在這種趨勢下，井筒施工難度逐漸加大，從勞動組織、施工籌備、井筒施工、井筒注漿堵水以及各大系統的布置等方面存在越來越多的問題，諸多矛盾顯現的越來越突出。中煤三十一處做為立井施工專業隊伍，近年來施工了多項大直徑深立井，在大直徑深立井施工方面積累了豐富的經驗，現將我們在施工中遇到的一些主要問題、思路、做法等做簡要總結。

　　一、勞動組織

　　從簡化管理環節考慮，立井項目部勞動組織體制可分為項目部管輔人員和綜合隊兩大部分。

　　項目部管輔人員主要包括項目部領導班子、工資、財務、預算、采購、食堂、澡堂、保衛等。

　　綜合隊主要包括隊干、井下直接工、崗位工和機電維修人員。此處的井下直接工專指工作面作業人員，因井筒直徑大，尤其是在凍結段施工中井筒斷面可達100m2以上，每次爆破后，矸石提升量非常大，因此在井下直接共班組分配中應打破原來四個小班“滾班”作業的勞動組織，增加一個班次，形成五小班“滾班”作業制度，減少工人勞動強度，提高工作效率。在凍結段分為掘進班、開幫班、平底班、鋼筋班、澆灌砼班。在基巖段分為鉆眼放炮班、出矸平底班、澆灌砼班、出矸班、清底班;崗位工主要包括井上下把鉤信號工、翻矸工、絞車工等;機電維修人員主要包括絞車、穩車、傘鉆、抓巖機、挖掘機、攪拌站、壓風機、變電所等常用設備的維修人員。崗位工和機電維修工實行“三八”制作業。

　　以上是立井基巖段施工人員崗位配置的一個參考數據，實際的人員配置或凍結表土段施工時，某些崗位可以考慮調整或兼職，項目部總人數控制到180人以下。

　　二、立井籌備

　　凍結井的施工，是凍結與掘進相互配合的過程。能否與凍結進度配合好，做到按時開工，至關重要，對工程的施工進度起了決定性作用。立井籌備期間的工作，具有極其復雜的性質，是對一個項目部綜合素質和科學管理的考驗。本階段工作的主線可歸納為三條：生活區建設、設備基礎施工、設備的調運安裝調試三大部分，其中設備的調運安裝調試工作量占的比重最大�；I備期間重點要做好場地的規劃、設備的調運和安裝前檢修、加工件的制作、工序的排隊等工作。施工過程中，力求確保每項工作的系統性、合理性、邏輯性、實用性、安全性。如果組織得當，立井籌備總用時2.5～3個月左右。

　　三、鎖口及試挖段施工

　　1、按提升方式不同,鎖口和試挖段的施工方式一般有三種形式。

　　(1)調度小絞車配“V”型礦車或其它臨時容器提升

　　由于目前立井施工工期大多比較緊張，籌備期比較短，在鎖口施工時，提升絞車、井架溜槽等設備常常還沒有安裝好。這時，可以臨時采用JD-40以上調度小絞車配“V”型礦車等臨時提升容器進行提升。提升裝置、連接件、鋼絲繩的選用必須嚴格計算，其保險系數應大于6，使用前應做試驗。容器在井筒運行或在井口轉向時，井下作業人員必須在另一側躲避;容器上下運行前，附著于提升容器上的雜物必須清除干凈，必須穩好后方可運行;容器運行時，可輔以麻繩拉拽，保持容器的穩定。焊接提升環及提升用鋼絲繩套，要有防脫鉤連接裝置，每班必須有專人檢查。這種提升方式，簡單易行，但提升能力和安全系數較低。

　　(2)絞車配吊桶提升

　　施工時，采用井筒正式開工后的設備進行施工，用吊盤作為臨時封口盤和澆灌砼作業，這種施工方式有施工速度快，安全可靠的特點，但對籌備的整體組織要求較高，絞車、穩車、吊盤，二層平臺，天輪平臺、溜槽等設備的安裝工作要全部完成。該方式缺點是用吊盤作為臨時封口盤，井口封口不嚴實，留有許多孔洞，對立井防墜安全造成很大的隱患，需重點防范。現大部分井筒施工采用這種形式，井筒初期施工速度(包括鎖口施工，三盤吊掛，大模安裝等)遠遠超出其他方案的施工速度。

　　(3)穩車配吊桶提升

　　在某些特定條件下，井筒試挖時，提升絞車還沒有調試好，可以臨時采用這種方式進行施工，之所以可以采用這種方式，是因為穩車提升速度一般在6m/min，且由于工作面距二層平臺距離較近，所以穩定性也較好，速度也較快。但要每班專人檢查穩車的對輪銷子，防止跑車事故的發生。

　　2、施工方法

　　目前，鎖口及凍結表土段的施工，大多采用短段掘砌混合作業法，小型挖掘機配合人工挖土掘進。挖掘機開挖前就應預先下井。由于此時井幫一般還處于不穩定狀態，所以段高不宜過大，可先采用1米高組裝小模板進行砌壁，加上接茬段高為1.3米。試挖一段時間井幫穩定后，可采用兩套小模板實現2.3米段高或采用整體模板的上一半配刃腳進行澆灌砼砌壁，在吊盤上作業，以提高施工速度。

　　3、施工注意事項：

　　(1)鎖口試挖施工前，首先要弄清凍結管的方向、位置、數量、距掘進斷面距離、凍結壁發展的實際情況，然后編制具體的施工措施。靜水位以上部分預留1米以上保溫層后，可直接施工。靜水位以下部分要接到凍結單位書面通知，確認凍結井壁已全部交圈后方可進行試挖施工。

　　(2)試挖前，要對所有相關的機械設備，尤其是井架、絞車等必須做全面的檢查驗收，確認安全后方可開工。

　　(3)凍結井鎖口段試挖：首先在井筒的對角線方向選4處，自井幫向凍結壁方向各挖一深1.2～1.4 m、寬0.6 m、高1.2 m的探槽，觀察凍結壁實際形成情況。當凍結壁距荒徑不超過400～600㎜，并證實凍結壁具有一定厚度和強度，才可正式開挖。

　　(4)鎖口施工時，要注意等井壁混凝土充分凝固后，方可繼續掘進下一段高。掘進過程中，要專人密切觀察上段井壁情況，也可采用點柱等形式對其進行支撐，雨季施工要注意防止地面水或雨水灌入井內，冬季施工時要注意混凝土防凍問題，防止井壁由于圍抱力不夠整體下沉事故的發生。

　　四、凍結段外壁施工

　　1、土層的施工：表土段掘進以挖掘機挖掘為主，人工挖掘刷幫為輔進行掘進，也可同時選用抓巖機裝罐。掘出段高后，綁扎鋼筋，脫模板，澆灌砼。整體模板高度一般在3.4～4.0m之間，段高過大，會增大片幫等不安全隱患發生的機率。段高過小，循環組織頻率高，整體施工速度會降低。土層中施工還應注意以下問題：

　　(1)施工過程中，要經常與凍結單位溝通，對凍結壁的發展情況進行科學的控制。如果凍結壁發展過慢，距掘進斷面距離過大，會造成嚴重的片幫問題，極不安全，又浪費支護材料。如果凍結壁發展過快，進入掘進斷面過多，會造成掘進難度大增。據不完全統計，井筒內全部凍實后，外壁掘砌速度大多低于40m/月，國內尚無高效的解決辦法。但這個問題可以通過凍結單位預先降低循環鹽水流量的辦法來控制。

　　(2)施工過程中，特別是在深厚粘土層中施工時，要指派專人觀測井幫和井壁的壓力情況，通過埋設壓力盒傳感器等儀器量化觀測，及時掌握壓力和位移的變化，以便采取必要的處理措施。壓力造成的裂紋大多是以縱向為主，脫模后一兩小時到一兩天內出現。如果壓力過大，造成外層井壁嚴重變形開裂，鋼筋鼓出，粘土層底鼓嚴重，將井壁擠裂等現象時，可以考慮縮短段高、立即進行砌壁、加快掘進速度、縮短井幫暴露時間等措施。

　　(3)很多凍結井外壁，設計鋪有50～100mm厚的泡沫塑料板，可以起到對混凝土保溫和緩解凍結壁位移壓力的作用，但這同時也減小了井幫對混凝土的圍抱力，可能造成井壁在脫模后整體下沉或上部出現環狀裂紋。另外，泡沫塑料板的材質、強度等指標尚無規范的驗收標準。井筒澆灌完混凝土向下開挖前要由有經驗的工人把模板繩拉緊，可以在一定程度上緩解段高中上部環狀裂紋的發生，但由于井壁厚度大，重量大，鋼筋繩有一定的伸長量，所以很難完全避免。豎筋采用滾壓直螺紋套筒連接也可有效的緩解這一問題的發生。

　　(4)凍結表土的施工因斷面大，開挖量大，人工開挖已經不符合實際情況，因此在大直徑井筒采用小型挖掘機挖掘，能夠大大提高施工效率，節約人工費用，安全系數亦能得到很好的保障，中煤三十一處現所有直徑超過6m的井筒凍結表土段施工時均采用小型挖掘機挖掘，施工速度得到很大程度的提高，取得了良好的經濟效益。

　　(5)凍結段外壁施工時，由于井幫溫度低，施工速度快，澆灌混凝土要加入適當的防凍早強劑，確保早期強度的快速增長，同時做好對比性試塊，脫模前要認真觀察混凝土凝固的實際情況，防止脫模后整個段高混凝土垮落傷人。

　　(6)澆灌混凝土大多采用底卸式吊桶下料經溜灰槽或溜灰管入模，由于從地面直接通過溜灰管入模的方式混凝土容易出現離析而導致質量問題，加之不安全因素極大，所以近兩年的實際施工應用中有減少的趨勢。

　　(7)二次套壁的優缺點：在某些特定的條件下，如外壁開裂嚴重，隨時有垮塌的危險，外壁沒有施工到底必須進行內壁的套砌。這種施工方式能夠保證施工的基本安全，但也存在一定的問題：一是凍結單位還需積極凍結，凍結壁體積繼續膨脹，會造成內壁的壓裂，使井筒整體強度下降。二是工作面長時間停止，會造成嚴重的底鼓，從而在上部套壁期間把最下面幾個段高的混凝土破壞。所以套壁前，必須在工作面澆灌足夠厚度的混凝土鍋底，以確保安全。

　　(8)根據現有的理論公式，凍結壁厚度和強度的設計計算結果和現實施工相去甚遠，存在很大的人為經驗判斷性，理論基礎還需進一步研究，目前以不漏水為原則。但有時把井筒全斷面全部凍實，給施工造成了極大的困難。從這種意義上講，相關的驗收規范和行業標準尚需完善。

　　(9)在凍結段外壁掘砌施工時，通風量不宜過大，只要能滿足規程對人員呼吸的基本需要即可，尤其在夏季施工時，更要注意這一點，避免過量通風造成凍結壁化凍片幫傷人。

　　2、凍結風化基巖段施工

　　凍結風化基巖段采用鉆爆法掘進，施工工藝和基巖段差別不大，但要注意以下問題：

　　(1)選用抗凍型的炸藥雷管。

　　(2)根據經驗統計，巖石經低溫凍結后，整體強度和抗爆性可增大1.5～2.0倍，所以單位原巖的炮眼密度和炸藥消耗量也要按此比例增加。

　　(3)根據近幾年實際施工的摸索，凍結風化基巖中深孔爆破技術已趨于成熟，相關的國家規范“凍結風化基巖炮孔深度不宜大于1.8米”有待于改進。炮轟波對低溫鋼材的影響和破壞也需要深入研究。

　　(4)由于凍結巖石溫度低，鉆眼爆破均采用干打眼的鉆眼方式，職工應佩帶相應的勞保用品。

　　(5)為防止套砌內壁時凍結段下部出水，考慮到地溫、凍結孔偏斜、鹽水循環雜質在下部積淀等因素的影響，規范規定：凍結段底部壁座的位置要比凍結深度淺5～8米，凍結段越深，所預留的安全保護層應越大。實際施工時還應考慮斷層、裂隙、座底炮等因素的影響。

　　五、套砌內壁施工

　　外壁掘砌到底后，開始施工壁座和套砌內壁工作。澆灌混凝土一般采用金屬裝配式小模板，小模板高度一般為0.8～1m，各塊模板之間用螺栓連接。從吊盤上組立模板，綁扎鋼筋，澆灌混凝土。根據混凝土和鋼筋量的不同，套砌的速度一般可達10～18 m/天。內壁施工應注意以下問題：

　　(1)壁座施工時，段高一般都比較大，要做好臨時支護工作。

　　壁座下部的斜接茬要采用金屬刃腳或其它形式施工好，確保斜面在30～60度之間，基巖段與此處相接的混凝土一定要密實。否則，井壁化凍后此處漏水，處理的難度極大。

　　(2)套砌內壁時，吊盤為三層的情況下，一般采用中層盤綁扎鋼筋，下層盤組裝模板澆灌混凝土，輔助盤進行拆模板作業方式。輔助盤一般為單層，其懸吊方式可以與吊盤相連接，也可采用整體模板繩進行獨立懸吊，但一定要編制好提落防翻和人員作業的規范措施。

　　(3)澆灌混凝土和拆模板時，要密切觀察混凝土凝固的實際情況。近兩年，套壁時由于混凝土凝固不好而多次發生坍塌傷人的事故。

　　(4)內外壁之間，有的設計鋪設有1～3mm厚的塑料板，目的一是為了防止化凍后水通過外壁流入井內，目的二為了內外壁的相對滑動。但從實際施工經驗來看，這兩個目的效果均不明顯，設計原理有待于探討和改進。

　　(5)內壁施工，以連續澆灌混凝土的形式進行，具體大體積混凝土的特點，水化熱比較大，通過溫度傳感器實測，高標號混凝土凝固過程中，內部溫度可達75攝氏度以上。所以混凝土凝固后由于溫度降低和內部結構變化，體積會收縮，而這種收縮會造成內壁的環形拉裂裂紋，寬度大多在1～4mm之間，出現的位置一般在外壁變斷面等應力集中區。工程竣工后，可采用壁間注漿的方式來對裂紋進行封閉加固處理。

　　(6)由于目前深表土凍結深度大多在500米以上，地溫較高，凍結壁化凍速度較快，為防止壁座處過早化凍出水，凍結單位的停機不宜過早，最好待內壁施工完畢吊盤落下后再停機。

　　(7)可縮性節頭的安裝：在深表土凍結井的使用過程中，由于解凍或地層因疏水沉降等原因，造成土層整體沉降，井筒外幾百米厚的土層就會產生一個作用于井壁巨大的豎向附加力，從而破壞井壁。在內壁的設計中，國內部分深表土凍結井凍結風化基巖上部幾十米處位置安裝有可縮性節頭，目的是緩解豎向附加力，確保內壁不被破壞。但是由于豎井附加力的估算可能和實際偏差極大�？煽s性節頭強度過高，井壁會在節頭以外的別處被破壞;強度過低，可縮性節頭起不到應有的作用。

　　六、凍結單層井壁施工

　　現有凍結井筒設計中，有設計為單層井壁，單層井壁有井壁厚度薄、矸石開挖量小、施工速度快等優點，但存在接茬漏水、井壁受凍脹力破壞的危險。

　　1、凍結基巖段內、外雙層井壁結構，內層井壁為自下而上連續砌筑，不存在接茬縫;而單層井壁分段高自上而下逐段澆筑，井壁接茬多，凍結段解凍后漏水機率較雙層井壁結構大。

　　2、凍結法井筒施工屬特殊施工工藝，井壁混凝土在低溫條件下凝固，受凍脹力的影響，一段時間后，井壁均存在不同程度的破壞，雙層井壁結構在外壁受凍脹力損壞后，套砌內壁能夠彌補該方面的缺陷，而采用單層井壁則存在因凍脹壓力造成井壁被破壞的風險，并且凍結壁解凍后井筒防治水工作量較大。

　　3、內蒙古中煤能源葫蘆素煤礦副立井井筒凍結段設計為900mm單層鋼筋砼井壁，接茬設有止水鋼板。但在井筒施工完畢后，凍結壁化凍，井筒涌水量達到50m3/h以上。

　　七、基巖段施工：

　　國內立井基巖段均采用鉆爆法施工，標志性的設備有傘鉆，中心回轉抓機、整體下移金屬模板。施工工序主要有：

　　1、傘鉆打眼放炮：根據井筒直徑和提升機靜張力的不同，選取不同型號的傘鉆，配YGZ-70型高頻鑿巖機，B25㎜，L=4500～5500㎜六角中空鋼釬，Ø55㎜“十 ”字鉆頭。在井筒荒徑超出單個傘鉆作業范圍時，可將2臺傘鉆進行聯合，形成雙聯傘鉆同時進行作業，擴大作業半徑，同時增加鑿巖速度。炸藥可選擇水膠炸藥或乳化炸藥，雷管可選用電磁雷管、導爆管或普通電雷管來引爆。

　　(1)從目前的爆破技術和雷管炸藥的性能來看，將炮眼深度增加到5.5～6m，對現場操作來講沒有什么原則區別，可以較大幅度提高單炮爆破進尺。但是需要對施工設備進行更新之處較多，必須選用足夠靜張力的絞車、鋼絲繩、封口盤至二層平臺的高度也要加大，這會造成更新設備和施工成本大幅增加的問題。另外，還要考慮和混凝土澆灌段高相配套的問題。

　　(2)火工品的選型和使用：

　　基巖段施工時，工作面電器設備較多且多用電泵排水，有可能會漏電或出現雜散電流，雷管最好選取電磁雷管或導爆管。電磁雷管具有抗雜散電流、穩定性好、操作簡單的特點，但價格較貴。導爆管也具有抗雜散電流、穩定性好、操作簡單的特點且價格便宜，但是在揭煤或巖層里有瓦斯的情況下，不能使用。普通電雷管在使用時，在裝炮過程中曾出現過響炮、早爆等事故，所以盡量少用，使用時必須要編制嚴格的操作規程和按章作業。炸藥大多選用水膠炸藥或乳化炸藥，這兩種炸藥均防水，而且炮煙較小。如果和炸藥廠聯系好，選用作功能力 300ml以上的型號，爆破效果較為理想。

　　(3)在井筒無瓦斯的情況下，可選用隔段裝藥的方式。理論上講，每圈炮眼響炮時間間隔在50～100ms之間時，爆破效果最好，但從我多年施工經驗和實際統計數值來看，其效果差別并不大。

　　(4)現有的爆破理論證明，反向裝藥的爆破效果要好于正向裝藥，但反向裝藥巖石拋擲的高度也較高，力量也較大。采用反向裝藥，盡管有爆破效果稍好的優點，但是崩壞吊盤和抓巖機的機率增加了許多。由于井筒施工裝藥受客觀條件的限制，吊盤提升的高度一般不超過30米，如果要再提高，就要拆管路電纜等，費工費時。所以裝藥方式要綜合考慮，目前關于正反向裝藥的理論計算也尚需完善。

　　2、抓巖機配小型挖掘機、吊桶出矸石

　　立井出矸石普遍使用HZ-6型中心回轉抓巖機。根據井筒斷面不同，可選用一臺或兩臺同時作業，同時井底安設一臺小型挖掘機進行清底出矸作業，可大大提高排矸速度。吊桶一般選用2m3 、3 m3、4 m3、5 m3等幾種規格。

　　3、整體下移金屬模板澆灌混凝土

　　單縫伸縮整體下移金屬模板在目前國內的立井施工中被廣泛應用。段高一般在3.4～4.0m之間。按其接茬形式的不同，可分為三類：

　　(1)噴漿接茬

　　砌筑井壁砼時，兩段高之間接茬留設200~300㎜的間隙，砌筑3～5個段高后集中噴砼支護。優點：①可以保證井壁砼的密實性和整體性。②施工工藝較為簡單。 ③如果井壁滲水，可以在接茬位置預埋排水管，為以后注漿堵水創造條件。缺點：①表面平整度及觀感質量有待于技術性改進。②噴射砼難以達到高標號混凝土的要求。

　　(2)利用接茬斜模板接茬：

　　大模板找正調平時，使接茬斜模板上平面高于上一段井壁砼100～150㎜，砌筑井壁砼時，砼澆灌至接茬斜模板上平面。脫模后，用風鎬將接茬砼刷掉再用水泥砂漿抹平。優點：施工工藝簡單，操作方便。缺點：①刷接茬時間較長，對高速施工不利。如果在模板上利用中上部小平臺與其它工序平行作業，可節約時間，但安全性不好。②井壁密實性不好，如果井壁滲水，竣工時總涌水量難于控制。③觀感質量有待于提高。

　　(3)利用合茬窗口合茬：

　　模板設計時，根據井筒直徑大小，上部留有6～8個四方小窗口。模板調平找正時，模板的上平面高于上一段井壁100～150㎜。澆灌砼時，砼經過分灰器的溜灰管從窗口進入模板內。優點：①施工工藝簡單。②接茬平整度較好。缺點：①窗口處混凝土密實性的質量不易控制，尤其在有鋼筋和涌水的情況下。②接茬密實性不好，如果多處滲水，竣工時總涌水量較難于控制。

　　八、相關硐室施工

　　與立井井筒相關聯的特殊硐室主要有馬頭門、箕斗裝礦硐室、管子道等。這些工程具有斷面大，施工工藝復雜的特點。開門口前要做好定向和高程導入工作。施工前，還要先進行探水或涌水量預測工作，防止開門口后涌水量大增，超過水泵的排水能力而淹井。如果水量大，可采用預注漿等措施。施工時，首先要做好錨網索噴等臨時支護措施。硐室主體施工主要有導硐法、正臺階施工法、倒臺階施工法。支設模板、安裝預埋件、梁窩、澆灌混凝土要嚴格按設計施工。

　　九、注漿的問題

　　立井施工中的注漿，作為防治水的主要技術之一，主要有工作面預注漿和壁后注漿兩種形式。

　　1、工作面注漿：一般距含水層10米位置施工止漿墊，根據相關公式和施工經驗，計算出注漿孔數量、注漿終壓、止漿墊厚度等參數。施工工序為：止漿墊施工、止漿墊凝固、用鉆機鉆孔探水、注漿泵注漿、止漿墊拆除。注漿工藝的注意事項：

　　(1)止漿墊施工時，先鋪設濾水層、安裝濾水筒和孔口管，然后澆灌混凝土。澆灌混凝土時，可適當加入一定量的早強劑，以縮短凝固時間。根據靜水壓大小和混凝土標號，止漿墊凝固3~7天后，開始對其注漿加固，沒有涌水時，終壓3～5Mpa為宜;有涌水時，終壓比靜水壓大2～3Mpa為宜。止漿墊的施工質量極其重要，是注漿成敗的關鍵。施工時，可適當把井幫巖石通過放炮或風鎬刷大300～500mm，或者止漿墊上平面與永久混凝土井壁下沿相接，以增大止漿墊與井幫的磨擦力;工作面有涌水時，必須通過濾水桶或集水坑把水及時排出，井壁上的淋水通過截水槽的方式排至吊盤水箱;孔口管上口要高于止漿墊上平0.5米，距井幫距離也要大于0.5米，孔口管向外的斜度要按設計施工。止漿墊加固時最后注雙液漿封口，必須確保雙液漿充足的注入量。

　　(2)鉆機鉆孔探水前，工作面及吊盤的排水系統必須完備。探水時，要先把孔口管的高壓閥門安裝好，在閥門中鉆孔，水涌出后，及時提鉆桿關閉閥門。

　　(3)目前，工作面注漿時，注漿泵有放置在井下和地面兩種形式。

　　注漿泵放在工作或吊盤上注漿，距離現場比較近，操作和控制比較簡單方便，先注單液漿，后注雙液漿封口。但這種方式，注漿材料都要經過吊桶下放至井下，設備多為小型，注漿速度有限。

　　注漿泵放置在地面的施工，可以選擇大型注漿設備，注漿速度大大提高，而且井筒深度也形成注漿壓力，共同作用于注漿孔。對于深井注漿而言，這種方式更具有明顯的優勢。只是注漿封孔后，管路內的漿液必須放掉，有一定的浪費現象。

　　(4)目前國內使用比較廣泛的MZ-120鉆機，與中高風壓的壓風機配合使用，打孔深度可達100米。但施工經驗證明，如果含水層距止漿墊距離較遠或者對兩個含水層同時注漿，注漿效果一般不佳。因此，筆者認為：可采用鉆機探明含水層的準確位置及水量后用止漿塞封孔，施工至距含水層約10米的位置再施工止漿墊注漿。探水孔可在井中位置施工，加柔軟充填物處理后，作為以后放炮作業掏槽眼的空眼使用。

　　(5)抽水試驗公式預測的涌水量與實際揭露的涌水量偏差較大。這可能由兩方面原因造成：一是抽水試驗時，數據測定的方法不當或準確度不夠。二是公式本身存在偏差。另外，一些涌水計算的經驗公式偏差也較大。有些礦井實際全斷面揭露后實測涌水量為單孔涌水量的3～5倍。遠遠大于理論推測數值。因此實際施工特別注意，避免因準備不足造成淹井事故。

　　2、壁后注漿

　　通常來講，深立井施工時，對于含水量較小的巖層，可采取強行掘進的方式通過。而且，工作面注漿常常并不能完全把水封住。所以壁后注漿是立井防治水的一個必要補充。施工時，采用風鉆鑿眼，深入壁后巖層，安裝注漿管，用高壓注漿泵在支護壁后的巖層中注入配制好的具有充塞膠結性能的漿液，漿液以充填或滲透等形式驅走巖石裂隙或空隙中的水，達到封堵裂隙、隔絕水源的目的。施工注意事項：

　　(1)壁后注漿時，要根據井壁厚度和強度計算出終壓，在施工時嚴格控制，并專人觀察井壁實際情況，防止將井壁壓裂。注漿時，尤其當壓力開始上升后，一定要放緩漿液的注入速度。

　　(2)壁后注漿的過程，以封堵水為主要目的，同時也可以對井壁起到整體加固的作用，尤其是破碎巖層或相關硐室處作用更為明顯。

　　(3)從實際施工來看，注漿孔深入壁后巖石1.5米以上效果較好，一方面可以減小漿液對井壁的直接壓力,另一方面,對深層巖石裂隙進行填充，起到標本兼治的效果。

　　(4)凍結段需要注漿時，注漿孔最多穿進外壁100mm，不可全部穿透外壁。

　　(5)注漿漿液中按比例加入一定量的膨脹劑，可以有效防止漿液凝固過程中體積收縮，對注漿效果和控制反彈大有幫助。

　　(6)壁后注漿的鉆孔和孔口管直徑選擇要略大些，如果一次注漿后有滲漏現象，可以用鉆頭鉆開后復注。

　　十、井筒揭煤：

　　煤礦立井施工時，因井筒深度的增加，大多會穿過煤層，需要進行揭煤施工。揭煤前，首先對地質報告和精檢孔柱狀圖進行綜合分析，了解煤層的賦存情況、頂底板情況、煤質及瓦斯含量、是否有突出危險等，以此為基礎編制詳細的施工作業措施。但要注意以下問題：

　　1、揭煤前，對井筒內及井口20米內的電器設備進行嚴格檢查，嚴防煙火和失爆。瓦斯檢測儀、自救器等要齊備。

　　2、井筒施工至距煤層頂板10米和5米位置時，都要按規定對煤層進行打孔鉆探，以準確了解煤層的具體情況，和預計的情況不一致時，要及時調整施工方案，確保施工安全。

　　3、揭煤一般采用放震動炮的方法一次揭露煤層。爆破采用煤礦許用炸藥，起爆采用銅質腳線毫秒延期電雷管，1～5段，最后一段延期時間不超過130ms。裝放炮嚴格執行一炮三檢制度。

　　4、放炮后立即開啟局扇通風，瓦檢員在井口檢測回風流中的瓦斯濃度，瓦斯濃度由低到高，再由高到底，降至1%以下，方可由瓦檢員、安全員攜帶銅質器具，坐吊桶緩慢自上而下下井檢查瓦斯及二氧化碳濃度。確認安全無問題后，其它人員方可下井作業。

　　十一、通風問題：

　　立井施工期間，一般采用壓入式通風方式。局扇安裝在地面距井口20米以外的合適位置，一臺使用，一臺備用。凍結段施工時，可采用膠質阻燃風筒。深立井基巖段施工時，一般地溫較高。為有效增大工作面風量，改善井下作業環境，內層井壁套壁結束后，吊盤自井口下放的過程中，可以安裝采用玻璃鋼風筒。

　　隨井筒深度加大，尤其是達到1000m以上時，地溫梯度大。如山東魚臺雙合煤礦主井井筒，接近井底位置時，涌水溫度達49.5℃。因此在深立井施工中應采取以下措施：

　　1、使用玻璃鋼風筒通風，使實際通風效率達到95%以上。

　　2、鑿井期間使用凍結設備作為空氣降溫的冷源，把地面空氣從35～39℃處理到5-10℃左右，通風至井下工作面。確保了井下工作面氣溫不超過28℃。(空氣壓縮溫升約為每下降100米溫度升高1℃，風筒的百米傳熱溫升一般在0.5～1.2℃/100m)。

　　十二、排水問題

　　深立井排水系統一般采用兩種形式：利用轉水站排水、利用大揚程水泵直接將水排至地面。

　　1、利用轉水站排水。根據水泵揚程的實際情況，一般在井深約500米位置的井壁上施工一個轉水泵站，作為臨時水倉，工作面的水排至轉水站之后，通過轉水站的水泵再排至地面。這種方式的優點是：可以采用較小揚程的水泵進行施工，管路及連接件所承受的壓力較小，整體技術要求較低。缺點是：接管路在轉水站附近的吊桶中進行，操作煩瑣且比較危險，轉水站要有水泵操作人員作業，也需要清理泥漿。

　　2、利用大揚程水泵直接排水。目前，國內千米大揚程水泵技術已經非常成熟，所以可在吊盤上安裝二臺水泵，出水側做好三通與井筒的排水管路相連，將井下的水直接排至地面，避免了煩瑣的中間轉水環節。目前深井施工的吊盤大多設計為三層，上層盤放水箱，中層盤安裝水泵，下層盤安裝電器開關和信號工作業。工作面的水由防爆潛污泵排至上層盤水箱。這種排水方式要注意以下幾個問題：

　　(1)高壓法蘭具有整體性好，換墊圈操作簡便的特點，所以排水管路的連接最好采用法蘭連接，不用管卡。對于凍結表土段比較深的井筒，可以考慮套壁結束后下放吊盤的過程中，采用管箍連接，基巖段正常連接再用法蘭。

　　(2)排水管路下部要安裝逆止閥，防止停泵后水倒流。但要注意不能長時間停泵(如壁后注漿，止漿墊凝固期間)，否則管路內淤泥沉淀可能造成下部幾節管路堵塞，而且電機容易受潮而燒損。

　　(3)吊盤以上的淋水，要通過在井壁上安裝截水槽的方式直接截入上層盤水箱。

　　十三、供電用電問題

　　立井施工用電總負荷約2500～3000KWH，主要用電設備有絞車、穩車、攪拌站、局扇、水泵、空壓機等。絞車采用6000V高壓，其它為低壓電器設備，井下電器設備中心點不接地。需要注意的問題：

　　1、各種電器設備特別是高壓設備使用前要嚴格做好檢驗和試驗。

　　2、不能實現雙回路供電的立井施工時，要備有柴油發電機，與安全梯穩車、局扇、通訊信號連接好。以備突然停電后通訊暢通，把人員從井下提出到地面。

　　3、變電所、井架、生活區需安裝避雷設施。

　　4、井下兩條信號電纜不能布置在同一條管路上，放炮電纜單獨懸吊。

　　十四、綜述

　　立井施工是煤田開拓過程中的一個重要方式，是一個復雜的系統工程，尤其是在大直徑深立井的施工中，存在很多的難題，因此不斷的完善其施工工藝和方法，將是我們不變的最求。以上是筆者在多年施工過程的一些總結和感悟，鑒于水平有限，不足之處，敬請指正。