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普通凿井法
conventional shaft-sinking method
井筒涌水量小于30m/h，穿过的岩层或表土层比较稳定，采用凿岩爆破开凿立井井筒的施工方法。古老的立井井筒断面为矩形，多开凿在涌水小的较稳定岩层中，采用人工凿岩，黑火药爆破，人工装岩和木材支护，服务年限短。随着井筒深度增加，地压增大，逐渐采用石材或混凝土支护的圆形井筒。由于爆破技术的发展，爆破的岩石要用很长时间和繁重的体力劳动方能清除，装岩工作便成为提高凿井速度的障碍。20世纪初，西欧曾将双叶片抓料机械用于凿井装岩，但效率较低；40年代试制成多叶片抓岩机,使凿井速度明显提高。近年来,由于使用锚喷支护与金属活动模板筑壁技术，和各种类型的钻架与大型抓岩设备，普通凿井法的凿井速度有较大幅度的提高。
用普通凿井法施工时，在井口地面安装井架，其顶端设天轮台，用于悬吊各种凿井设备。工作面爆破的岩石，用吊桶提至井架卸矸台卸入矸石仓，用汽车或矿车运走。井口设封口盘,盘下4～6m处设固定盘。井筒中还悬挂多层金属结构的吊盘、砌筑井壁的模板、吊泵、风筒、钻架和抓岩机等。通风机设于地面，通过风筒，向工作面通风。
立井井筒施工前，通常先作木材、钢材或砖石结构临时锁口，以固定井口位置；吊挂临时支架，防止地表塌陷和泥水流入井内。表土抗压强度大于2.5kgf/cm时，可立即组立凿井井架;土质不好时,先用简易三脚架、龙门架或汽车起重机供井筒提升，达一定深度后，以稳定岩层为基础,砌好上段井壁与永久锁口,再组立凿井井架。
立井施工方案 整个井筒按所穿岩层的情况分段掘进。根据各段掘进与砌壁的顺序分为：①单行作业方案。在同一分段内，掘进与砌壁交替进行。长段单行作业一次掘进的分段高度一般为20～40m,掘进时用临时支架维护岩帮，在吊盘上砌好该段井壁，再掘砌下一分段。若用锚喷作临时支护,分段高度可加大到40～60m。短段单行作业的分段高度2～6m，直接砌筑井壁,不需临时支护。当地层不稳或局部涌水时，可设法封水，分区开挖，在井壁中埋设上、下吊挂竖向钢筋，再砌筑井壁，称吊挂井壁施工方案。②平行作业方案。在上下相邻两分段内，同时进行掘进与砌壁作业。若下段掘进采用柔性掩护筒临时维护岩帮,上段同时筑壁,也称平行作业。③掘、砌、安一次成井作业方案。掘进、砌壁和安装在井筒内同时顺序进行。
根据井筒深度与直径大小、岩层条件、设备情况、技术水平等，综合确定凿井施工方案。平行作业对时间、空间利用较充分，凿井速度比单行作业高30～50％，但需装备两套以上的提升设备，设备布置和组织管理也较复杂，适用于深度大于 400m、净直径大于 5.5m的井筒。单行作业需用设备较少,上下干扰小,施工组织简单，不受井筒深度与直径的限制。一般长段的单行作业方案适用于较稳定的岩层；短段单行作业方案缩短了岩帮暴露时间，适用于稳定性较差的岩层或土层，但井壁接茬太多，整体性与封水性差。掘、砌、安一次成井施工方案，可利用上段已安装的罐道梁卡固凿井用的管线或设备，减少地面提吊设施，但这种方案更复杂。
立井施工工序 在基岩中，每次立井掘进的工序是：凿岩、爆破、通风、安全检查、装岩、清底和临时支护，涌水较大时，还要排水。砌筑混凝土永久井壁（见立井支护），包括拆除临时支架、立模板、浇灌混凝土和提升吊盘等工序。基岩中的立井机械化凿井法见图[立井机械化凿井示意图]。
凿岩 一般采用手持式凿岩机钻垂直炮眼，按同心圆布置。为了减轻劳动的强度,缩短凿岩时间,自20世纪50年代起，开始使用伞形钻架和环形钻架钻凿较深炮眼。
① 伞形钻架 配有6～9台导轨式重型凿岩机，用提升钢丝绳将钻架下放到井底工作面，固定后进行凿岩，见图，凿岩结束后，提出井外检修。使用伞形钻架，可钻4m以上深孔，方向准确；缺点是辅助作业时间较长。
② 环形钻架 由环轨和3～6根弧形轨组成,用3台小绞车悬吊在吊盘或地面上。上设20～30台气腿式凿岩机。它的结构简单，制造容易，同时工作的凿岩机台数多；但劳动强度较大,拔钎较难,不适于钻凿大直径深眼。
爆破 采用抗水炸药,实行全断面一次爆破爆破后用局扇通过风筒向工作面送入新鲜空气，吹出炮烟。经安全检查后，下放抓岩机装岩。涌水量大时，还须下放吊泵排水。
装岩与清底 凿井中最繁重最费时的工序，占掘进循环时间一半以上。目前，使用的抓岩机主要有中心回转式（HZ型）、环形轨道式（HH型）和液压靠壁式（HK型）等。前两种抓岩机均须固定在凿井吊盘上，整机随吊盘一起升降；靠壁式抓岩机由地面绞车单独悬吊，工作时用锚杆固定在井筒的岩帮上。抓岩机的抓斗由4～8个叶片构成，容积为0.4、0.6、0.85～1.25m，生产能力达30～100m(/h。
提升 凿井提升高度随工作面下掘而不断变化，吊桶在一次提升循环过程中要多次过盘、多次减速，因此在吊盘或稳绳盘下有一段无稳绳的提升段，提升速度受到严格控制，提升机要容易调绳、调速和控制。提人速度不得超过1m/s，提物不得超过2m/s。
吊桶是装提矸石和水并升降人员和物料的容器。容积一般为 1.0、1.5、2.0、3.0、4.0m。提升钢丝绳用钩头挂住吊桶,钩头上有缓转器与滑架,使吊桶在升降过程中沿稳绳平稳运行。吊桶卸矸有翻笼式、座钩式、链球式等自动卸矸方式。
排水 通常用吊桶或吊泵排水。吊泵是由电动机带动垂直轴运转的专用多级离心式水泵。用慢速绞车通过钢丝绳将吊泵吊挂在井底工作面上方，爆破前提到安全高度处。吊泵扬程一般为250m,排水量30～50m/h,凿深井时可采用扬程达 500～750m或更高的吊泵。井筒深度超过一台吊泵的扬程时，另设中转水泵接力排水至地面。
凿井设施 有井架、稳车、吊盘及管路电缆等。
凿井井架 悬吊凿井设备、管缆和承载翻矸设施的结构物，一般为钢结构。按井深、井径和承载能力的不同，有Ⅰ至Ⅴ型标准凿井井架。其高度应满足卸矸提升吊桶和联结装置、下放各种凿井设备以及为安全提升的过卷高度等。凿井井架承载的重量较大，结构复杂，为减轻井架载荷，可将某些管线卡固在井壁或钢梁上，或将某些设备用地轮悬吊。为节省拆装凿井井架工作，可利用生产井架或井塔凿井,但必须验算其承载能力,增加或补强某些构件。对凿井设备与管线，应按凿井施工方案要求综合考虑井筒内吊盘盘面、天轮平台和井口地面的合理布置，并兼顾井巷和井筒永久安装等的施工要求。
凿井吊盘 钢结构组成，用单绳或双绳悬吊在地面慢速绞车上，盘面铺设防滑网纹钢板。吊盘的盘面布置、孔洞位置与大小，均随凿井设备的布置而定。吊盘的层数、间距和是否设置中间活动盘等，依凿井作业方案而定。为避免吊盘工作时发生晃动，应用机械的、气动的或液压驱动的固定装置，将吊盘牢固地固定在井帮或井壁上。吊盘的结构和使用方法，因凿井方案而异。单行作业时，吊盘兼具工作防护盘和固定稳绳作用。长段平行作业时，吊盘随砌壁工作的进行而不断上提。为保证失稳绳段高度不超过40m,吊盘下方须另设稳绳盘。深井可采用迈步式吊盘。
立井联合掘进机 采用多种机具组合成一个整体机组进行施工，使掘进与支护等主要工序实行平行作业和综合机械化。这种掘进机组通常称为立井联合掘进机。用于涌水量很小和较稳定的岩层中开凿立井，可改进井筒开凿工艺，提高立井掘进的机械化水平，有利于加快成井速度和提高劳动生产率。目前，苏联、美国和联邦德国等国已研制出立井联合掘进机。
参考书目
中国矿业学院编：《井巷工程》,第一版第三分册,煤炭工业出版社，北京，1979。
周文安 冯豫 胡峰 巴肇伦
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