豎井井筒維修實(shí)踐

【摘 要】由于兼并重組前的無序開采，致使富達(dá)煤礦主、副井筒的井壁局部變形嚴(yán)重，通過合理的組織施工工藝，有針對性的支護(hù)技術(shù)，對井筒進(jìn)行了修復(fù)。

【關(guān)鍵詞】井筒；維修；吊盤；澆筑

1.概述

新鄉(xiāng)焦煤富達(dá)礦業(yè)有限公司的前身是輝縣市山前富達(dá)煤礦，主井井筒為豎立井，井深455m，凈直徑4000mm，原設(shè)計井壁厚350mm，C30素混凝土支護(hù)。井筒內(nèi)運(yùn)行一對3噸箕斗，每個箕斗有4根罐道繩。井筒內(nèi)西側(cè)鋪設(shè)一趟直徑50mm的消防灑水管、2趟動力電纜和梯子間。井壁淋水為7m3/h左右。維修前井底穩(wěn)繩梁以上35m井壁變形、開裂甚至掉渣，部分地方已擦箕斗。已經(jīng)威脅礦井安全生產(chǎn)，需要對其進(jìn)行維修。

2.主井筒的維修

2.1施工前準(zhǔn)備工作

2.1.1箕斗摘除、改絞、吊盤組裝

將箕斗提至地面，先摘副箕斗，再摘主箕斗。副箕斗摘除后，將其提升繩放置主井口寬闊處。在主箕斗提升纏繩的同時，將副箕斗提升繩全部出繩至地面，提升繩在地面要盤8字形，防止打結(jié)。待到主罐摘除后，將主罐提升繩全部纏到主罐滾筒上，并用繩卡將繩頭鎖死在主滾筒上。然后將副滾筒上副繩出繩方向與主繩出繩方向改為一致，纏副繩。纏完后，在井口組裝吊盤。

2.1.2失修處突出巖體隱患處理進(jìn)行臨時支護(hù)

吊盤上利用風(fēng)鎬開挖或放炮松動處理井壁突出巖體，平均厚度0.4m。然后進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴漿強(qiáng)度C20；錨桿間排距800mm×800mm，錨桿規(guī)格：Ф20×2400，錨桿托盤規(guī)格：120×120×10mm。

2.1.3溜灰管安裝

利用布置好的穩(wěn)車在主井筒內(nèi)重新布置一趟6吋鋼管做溜灰管。

2.2支護(hù)形式

采用錨網(wǎng)+槽鋼井圈+混凝土支護(hù)。井筒凈直徑4m，井壁厚度400mm，混凝土標(biāo)號C40。

2.3施工方案

2.3.1施工方案

根據(jù)井筒地質(zhì)及井筒破壞的情況，同時考慮到對生產(chǎn)的影響期要盡可能短，決定先進(jìn)行井筒收水作業(yè)，然后采用長段掘砌單行作業(yè)施工方案維修井筒。井筒刷幫時從上至下一次刷夠，每刷2米要進(jìn)行錨網(wǎng)臨時支護(hù)。煤層段上下5米范圍內(nèi)要加強(qiáng)支護(hù)，砌壁采用繩捆模板，砌壁段高控制在6m，砌壁、出渣交叉進(jìn)行。永久支護(hù)采用錨網(wǎng)+槽鋼井圈+混凝土支護(hù)。

2.3.2井筒收水及注漿

（1）在安全通道馬頭門上方5m處利用吊盤施工一個截水槽，截水槽下設(shè)導(dǎo)水孔，用2吋膠皮管將井筒淋水導(dǎo)入安全馬頭門通道內(nèi)；

（2）井壁修復(fù)結(jié)束后，利用修復(fù)井壁時的吊盤對井壁淋水進(jìn)行注漿封堵。

2.3.3井筒修復(fù)步驟

a.井壁擴(kuò)刷

（1）擴(kuò)刷原井壁時，采用強(qiáng)力風(fēng)鎬作業(yè)；

（2）強(qiáng)力風(fēng)鎬作業(yè)困難時，可以放小炮的方法施工。

b.錨網(wǎng)+井圈槽鋼臨時支護(hù)

井壁擴(kuò)刷完成后，進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)。然后沿井壁荒徑布置槽鋼井圈，井圈間距0.8m。井圈：采用16#槽鋼加工而成，井圈外直徑4800mm，由4節(jié)組成，節(jié)節(jié)之間采用螺栓連接。固定時和錨桿同時固定。煤層段上下5m范圍內(nèi)，錨桿間排距為800mm，井圈間距為800mm。

以上方案中的材料規(guī)格型號如下：

①錨桿：Φ22×2000mm型螺紋鋼錨桿、托板長×寬＝120×120mm、厚10mm，間排距為800×800mm，每個錨桿孔填塞2卷Z2350型樹脂錨固劑錨固。

②鋼筋網(wǎng)：用Φ6mm的圓鋼焊制，長×寬＝2000×1000mm、網(wǎng)孔大小100×100mm，搭接長度100mm，每隔200～300mm用12#鐵絲雙股綁扎一道。

c.混凝土澆注

（1）采用井圈組裝繩捆模板，井圈外圈半徑1980mm，井圈采用16#槽鋼（每道由4部分組成）制作而成，井圈間距1500mm，模板為50mm厚，1.5m長模板，模板由10#槽鋼加工而成。第一道繩捆模板組裝完成后，下放中心線及墜砣，對模板進(jìn)行找正，按照設(shè)計尺寸用方木條將繩捆模板加固牢固，加固時模板周圈與井壁之間用方木撐牢固。提升活動盤到適當(dāng)?shù)奈恢?，依次組立第二、三、四道繩捆模板，開始澆筑混凝土，吊盤始終處于澆筑混凝土的最佳位置。

（2）砌壁時，滿足接茬嚴(yán)密的要求。

（3）澆注混凝土采用商品混凝土，支護(hù)厚度400mm，標(biāo)號C40。

（4）利用溜灰管運(yùn)輸混凝土，溜灰管下部要安設(shè)緩沖器及活節(jié)管以方便施工。

3.主井輔助系統(tǒng)修復(fù)

3.1提升系統(tǒng)

3.1.1井架 使用現(xiàn)有井架。

3.1.2吊盤 采用鋼結(jié)構(gòu)雙層吊盤，吊盤為異形體，周邊安設(shè)折頁。盤面用δ=5mm網(wǎng)紋鋼板鋪設(shè)，盤間距3.0m。上層盤為保護(hù)盤，下層盤為工作盤?；氛?，采用4根Φ28mm的鋼絲繩做褲襠衩連接吊盤至提升繩上。

3.1.3提升設(shè)備 絞車提升：采用現(xiàn)有的絞車，使用時將絞車的主、副滾筒出繩方向改為一致，使兩根提升繩能同時上下；絞車提升吊盤時速度應(yīng)控制在0.5m/s以下。

3.2壓風(fēng)、供水系統(tǒng)

壓風(fēng)主要采用礦方現(xiàn)有的壓風(fēng)、壓水系統(tǒng)，通過井底大巷風(fēng)水管接頭接兩趟高壓膠皮管通過翻罐籠通道送至主井施工處，風(fēng)管采用Φ51mm高壓膠皮管，水管采用Φ25mm高壓膠皮管。

3.3信號、通訊及照明系統(tǒng)

（1）信號、通訊。修復(fù)期間，利用井筒懸吊信號電纜作為井上、下信號聯(lián)系。通過對講機(jī)由井底和吊盤聯(lián)系。井筒修復(fù)期，對井筒內(nèi)動力電纜及信號電纜要進(jìn)行保護(hù)。

（2）照明。井筒作業(yè)人員自帶礦燈作為照明。

3.4運(yùn)輸系統(tǒng)

（1）人員、材料、設(shè)備由副井罐籠下至井底，通過井底車場運(yùn)至主井安全通道馬頭門。起退吊盤至安全通道馬頭門處后，將人員、材料、設(shè)備運(yùn)上吊盤。

（2）在主井清煤斜巷上平臺安裝一臺25KW小絞車。井底掉落矸石由人工倒矸至連接硐室內(nèi)（連接硐室斷面小，儲藏矸少，出矸非常困難），然后人工裝車通過清煤斜巷（坡度為31o）運(yùn)至井底車場，然后由副井提升至地面。

4. 勞動組織及工期管理

4.1勞動組織

為安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效地完成施工任務(wù)，實(shí)行項(xiàng)目部管理法，“三八”制作業(yè)。

4.2工期

根據(jù)井筒現(xiàn)況，井筒收水及注漿5天，井筒穩(wěn)繩梁上井壁維修施工33天。井筒修復(fù)施工期為38天。

5.結(jié)語

在礦方與施工單位的統(tǒng)籌安排下，經(jīng)過近3個月的緊張施工，主、副井筒的井壁變形失修段成功進(jìn)行了修復(fù)，為下一步礦井的安全生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

作者簡介

雷俊嶺（1966-），男，河南?？h人，工程師，1989年畢業(yè)于焦作礦院，2011年獲得河南理工大學(xué)安全工程碩士研究生學(xué)歷，現(xiàn)任河南新鄉(xiāng)焦煤礦業(yè)投資有限公司總經(jīng)理。