大直径深立井施工中的新技术应用
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第
３
４
卷第
１
期
建
井
技
术
Ｖ
ｏｌ．３４
Ｎｏ．１
２０１３
年
２
月
ＭＩＮＥ
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｆｅｂ．
２
０１３
大直径深立井施工中的新技术应用
阎
建华
，
汪子勇
（
中煤能源鄂尔多斯分公司
，
内
蒙古 鄂尔多斯
，
０
１７２００
）
摘
要
：
蒙
西 矿 区 纳林 河 二 号 矿 井 副 井 净 直 径
１
０．５ｍ
，
井
深
５
８８．４５ｍ
，
井
壁 最 大 厚 度
２
．５ｍ
，
混
凝土强度等级最高
Ｃ
６０
。
井
筒施工中
，
广泛汲取了该矿井及其附近矿井的立井施工
经验教训
，
综合采用了多项新技术
，
取得了良好的技术经济效果
。
关
键词
：
大直径
；
深立井
；
新技术
；
应用
；
局部冻结
中
图分类号
：
ＴＤ２６２．１
＋
１
文献标识码
：
Ｂ
文章编号
：
１００２
－
６
０２９
（
２０１３
）
０１
－
０
０２６
－
０
２
收
稿日期
：
２
０１３
－
０
１
－
２
２
１
工
程概况
蒙西矿区纳林河二号矿井位于鄂尔多斯市乌
审旗嘎鲁图镇东南约
６
３ｋｍ
处
，
毛
乌素沙漠腹地
；
原井田面积
１
３９．３９ｋｍ
２
，
设
计生产能力
５
．０Ｍｔ
／
ａ
，
立
井开 拓
，
工业广场内 布置主
、
副
、
风
３
个井筒
。
矿区总体规划将井田面积扩大至
１
８０．６７ｋｍ
２
，
设
计
生产能力
８
．０Ｍｔ
／
ａ
。
为
满足提升需要
，
工业广
场内布置
４
个井筒
，
即
１
号主井
（
原主井
）
、
２
号
主
井
（
原风井
）
、
副
井
（
新增
，
兼作进风井
）
和中央风井
（
原副井
）
。
矿
井于
２
００８
年
６
月
开工
，
原设计的
３
个井筒
均采用全深冻结法施工
，
于
２
００９
年
６
～
９
月
相继
落底
。
３
个井筒马头门施工中 和解冻后
，
都不同
程度地出现了大量涌水
，
被迫停工
，
进行防治水
；
至
２
０１１
年
２
月
，
水
患威胁彻底 解除
，
并实现了
３
个井筒贯通
。
副井设计净直径
１
０．５ｍ
，
井
深
５
８８．４５ｍ
，
双
层
钢筋混凝土复合井壁
，
最大厚度
２
．５ｍ
，
混
凝土强
度等级最高
Ｃ
６０
。
装
备两套提升设备
，
其中
１
套
为非标特宽罐笼带平衡锤
，
主要运送整体液压支
架
、
大型设备
、
无轨胶轮车等
；
另
１
套为非标小型
交通罐笼带平衡锤
，
主要担负矿井正常生产时的
所有人员
、
工具提升工作
。
由于原设计的
３
个井
筒均已到底
，
副井施工将是制约矿井投产的关键
工程
。
２
副井施工中采用的新技术
２
．１
全
深冻结改为局部冻结
鉴于原设计的
３
个井筒均采用全深冻结法施
工
，
冻结壁解冻后
，
冻结孔导水
，
井筒治水难度和
治水复杂程度均较大
，
且工期较长
。
井底车场巷
道布置在
３
－
１
煤
层中
，
３
－
１
煤
层顶底板地层含水
微弱
。
考虑到井底车场部分巷道已经施工
，
井下
已建 成
８
００ｍ
３
／
ｈ
的
排 水 系 统
，
如 不 采 用 全 深 冻
结
，
可以提前施工副井马头门
，
缩短工期
，
并为非
冻结段防治水创造有利条件
，
同时可节省投资
。
根据上述论证
，
结合地质条件及井壁结构
，
确
定副井冻结深度为
５
２１ｍ
，
布
置两圈冻结孔
。
外圈
孔为主冻结孔
；
内圈孔为辅助孔
，
深度过中等风化
带
，
确保上部开挖不片帮
，
实现快速连续施工
。
２
．２
冻
结孔泥浆置换技术
纳林河二号矿井及其周边已施工的冻结井
筒
，
冻结壁解冻后
，
均出现了冻结管与冻结孔围岩
之间的环形空间导水
，
造成淹井的问题
。
为此
，
副
井除采用非全深冻结方案外
，
还对所有主冻结孔
在下冻结管前
，
采用水泥浆置换技术
，
封堵冻结管
外环形空间
，
置换高度自冻结管下部向上
１
５０ｍ
。
封堵浆液采用中国
矿业大学特制的水泥等材料复
合浆液
（
已获国家专利
）
，
经
验证
，
完全达到了预期
的封堵效果
。
２
．３
快
速施工工艺与装备
副井采用立井机械化混合作业快速施工工法
施工
。
采用
３
台大型提升机配合
５
ｍ
３
大
吊桶提
升
（
单钩
）
，
２
台
挖掘机配合
Ｈ
Ｚ
－
６
型
中心回转式抓
岩机装岩
。
井筒内设置
３
层凿井吊盘
，
由地面凿
井绞车悬吊
。
吊盘下层盘安设
２
台中心回转式抓
岩 机
，
中
、
上层盘安设卧泵及水箱排水
。
采 用
Ｍ
ＪＹ
型
整体下移式金属模板浇筑外壁
，
由地面凿
井绞车悬吊
。
筑壁混凝 土由地面搅 拌站集中 配
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