井巷工程教案第06章立井井筒基岩施工

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1、第六章立井井筒基岩施工立井井筒基岩施工是指在表土层或风化岩层以下的井筒施工，根据井筒所穿过的岩层的性质，目前主要以采用钻眼爆破法施工为主。根据井筒掘砌作业方式的不同，井筒钻眼爆破法的主要施工工序包括钻眼爆破、抓岩提升、卸矸排矸和砌壁支护等。近几年来，我国立井井筒基岩施工机械化水平有了很大的提高。以深孔光爆、设备大型化、支护机械化和注浆堵水打干井为主要内容的凿井技术有了长足的发展。使我国立井井筒施工出现了一个崭新的面貌，为加快建井速度，改善劳动条件，提高工效提供了可靠的物质基础和技术保证。第一节钻眼爆破在立井基岩掘进

2、中，钻眼爆破工作是一项主要工序，约占整个掘进循环时间的20~30％。钻眼爆破的效果直接影响其它工序及井筒施工速度、工程成本，必须予以足够的重视。为提高爆破效果，应根据岩层的具体条件，正确选择钻眼设备和爆破器材，合理确定爆破参数，以及采用先进的操作技术。一、钻眼工作在整个钻眼爆破工作中，钻眼所占的工时最长。加快钻眼速度、加大眼深、提高眼孔质量，以及提高钻眼的机械化程度为其主要发展方向。为适应立井施工的要求，凿岩机应具有钻速高、扭矩大、适应性强和运转可靠的特点。(一)钻眼机具的选择1.凿岩机20世纪50年代初，我国研制

3、了YT30型凿岩机，是当时立井掘进的主要机具。60年代末，我国先后引进了日本古河厂的322D型、日本东洋厂的TY76LD型、瑞典阿特拉斯的BBD-90型、芬兰塔母佩勒厂的K-90型等风动凿岩机。70年代初，我国又研制成功中频的YT-23（7655）型、YT-24型、高频的YTP-26型等新型凿岩机，取代了YT30型。并和研制成功的环形钻架配套，使立井钻眼深度达到2～2.5m。70年代末，外回转重型凿岩机如YGZ-70型，已成为我国伞型钻架的主要配套机型。使立井的钻眼深度可达到3～4m。到80年代末已在我国的主要矿区

4、的立井施工中广泛使用并取得了较好的经济效益。液压凿岩机的出现，显示了它独特的优越性能。我国在吸取了国外先进经验的基础上，已由湘江风动工具厂研制成功了YYG-90型液压凿岩机，为我国的立井掘进钻孔提供了较先进的设备。立井基岩施工采用手持式凿岩机，由于装备简单，易于操作，目前仍被广泛采用，在软岩和中硬岩中，用它钻凿眼径为39～46mm，眼深为2m左右的炮眼效果较好，如加大加深眼孔，钻速将显著降低。为缩短每循环的钻眼时间，可增加凿岩机同时作用台数，一般工作面每2～4m2布置一台。手持式凿岩机打眼速度慢（每台约3～4m/h

5、），劳动强度大，眼孔质量较难掌握，特别在硬岩中大深眼更为困难，故它只适用于断面较小，岩石不很坚硬的浅眼施工，难以满足深孔爆破和快速施工的需要。2.伞形钻架伞形钻架是由钻架和重型高频凿岩机组成的风液联动导轨式凿岩机具。由于它具有结构紧凑、机动灵活、钻眼速度快的优点，目前已成为我国立井中深孔爆破的主要钻眼设备。引进的有日本的古河四臂、六臂和德国的六臂、九臂等机型，我国自行研制并应用较广的为FJD系列，其动力有风动和液压两种，其中以FJD-6型应用较多，其结构如图6-1所示，主要结构特征见表6-1。图6-1FJD系列伞形

6、钻架的结构1－吊环；2－支撑臂；3－中央立柱；4－液压阀；5－调高器；6－底座；7－风马达及油缸；8－滑道；9－动臂油缸；10－动臂；11－升降油缸；12－推进风马达；13－凿岩机；14－滑轨；15－操作阀组；16－活顶尖表6-1伞形钻架的技术特征名称FJD-4FJD-6FJD-6AFJD-9FJD-9A适用井筒直径/m4.0~5.55.0~6.05.5~8.05.0~8.05.5~8.0支撑臂数量/个33333支撑范围/mφ4.0~6.0φ5.0~6.8φ5.1~9.6φ5.0~9.6φ5.5~9.6动臂数量/个

7、46699钻眼范围/mφ1.2~6.5φ1.34~6.8φ1.34~6.8φ1.54~8.60φ1.54~8.60推进行程/m4.23.04.24.04.2凿岩机型号YGZ-70YGZ-70YGZ-70,YGZX-55YGZ-70YGZ-70使用风压/MPa0.5～0.60.5～0.60.5～0.60.5～0.70.5～0.7使用水压/MPa0.4～0.50.4～0.50.4～0.50.3～0.50.3～0.5总耗风量/m2/min40505090100收拢后外形尺寸/mφ1.2×4.0φ1.5×4.5φ1.65×

8、7.2φ1.6×5.0φ1.75×7.63总重量/t4.05.37.58.510.5伞形钻架由中央立柱、支撑臂、动臂、推进器、操纵阀、液压与风动系统等组成。打眼前，用提升机将伞钻从地面垂直吊放于工作面中心的钻座上，并用钢丝绳悬挂在吊盘上的气动机上，然后接上风、水管，开动油泵马达，操纵调高器，操平伞钻。支撑臂靠升降油缸由垂直位置提高到水平向上成10°～15°位