[发明专利]立井一次成巷的施工方法

说明书

本发明是一种用于立井和大倾角斜井的施工方法，它特别适用 于穿过深厚表土层和软基岩条件下的施工。

目前我国煤矿有60％以上的矿井采用立井开拓方式，冶金矿山 也绝大多数采用立井开拓方式。由于立井施工技术复杂、场地狭窄、 环境恶劣、专业性强、设备繁多、安全性差。立井建设工期占矿井 建设总工期的40％～50％(1)。以目前国内外普遍采用的立井掘砌 混合施工方法为例，也存在着井壁接茬多、掘砌施工交替频繁、施 工组织复杂、工程质量难以控制、井壁“泄漏淋水”难以解决等弊 端(2)。

本发明即能克服现有立井施工的弊端，又能达到施工组织简 单、施工环境好、井壁质量好、安全程度高的目的。

本发明的立井一次成巷施工方法就是采用掘砌分开、平行施 工、互不干扰。如图1所示：其中(1)井壁浇铸处(2)模板(3) 井壁调正装置(4)井壁(5)井壁余隙(6)压力检测孔(7) 余隙密封(8)壁座(9)疏水降压井(10)挖掘工作面(11)注 浆孔。图1所示的11个部位，按其功能可构成四部分：其中一、 掘砌分开平行施工；二、疏水降压和井壁密封；三、井帮加固；四、 井壁垂直度调整。下面，根据图1分别进行单述。

一、掘砌分开平行施工：

这一部分是实现一次成巷施工方法的主要部分。不论是挖掘 工作面(10)，还是井壁浇铸处(1)都能独立施工，互不干预。 都能实现专一化、专业化和连续化的施工条件和目的。这样不论是 挖掘工作面，还是井壁浇铸，都可以实现速度快、效率高、质量好、 安全可靠的施工目的。挖掘工作面(10)的连续不断挖掘，井壁(4) 就不断下沉，就可以从根本上消除了井帮超挖和欠挖的问题，以及 由于井壁超挖和欠挖所造成的弊端。图1中所示的挖掘工作面(10) 的施工方法可以采用挖掘法、射流法、爆破法及混合法。

本发明的井壁可以采用常规设计的井壁，井壁的结构可以是单 层的，也可以是双层的，还可以是复合的。同时，还可以采用常规 难以采用的AV柔性井壁、球墨铸铁丘滨块井壁、预制块井壁、预 制井壁等。本发明浇铸井壁的混凝土还可以采用常规难以采用的高 性能混凝土，如C70～C110的高标号混凝土。这样，井壁的强度可 以大幅度提高，井壁的厚度可以减薄，井壁在复杂地质条件下的承 载能力加强，适用范围拓宽。

掘砌分开平行施工，不但为井壁浇铸改善了环境，而且也为井 壁浇铸实现了专一化、专业化和连续化，为井壁无接茬浇铸、连续 浇铸创造了条件，实现了井壁浇铸的无接茬式、连铸式，使井壁浇 铸真正实现了“一体化”。克服了传统井壁接茬多、质量差、强度 低、“泄漏淋水”等难以解决的弊端。模板(2)采用常规模板，即 可以采用液压滑升式，也可以采用倒板式。

二、疏水降压和井壁密封：

这一部分是为了解决挖掘工作面(10)的水患危害，保证施工 安全，并尽可能的提供相对较干的施工环境。如图1所示的疏水降 压井(9)的数量和井径可以根据水文地质井检涌水量确定。它的 设计可以参照矿井排水标准，并要有一定的备用疏水能力，以保证 疏水降压效果和安全可靠程度。压力检测孔(6)即可检测壁后水 压力，又可疏水(必要时还可注浆)。井壁余隙(5)，井壁余隙是 为了井壁垂直度调整时井壁要有一定的活动量。为了保证余隙的长 期作用与效果，余隙内需注入浓度较大的泥浆护壁，并要随时观测 泥浆浆位高低和泥浆失水状况。井壁余隙的大小可根据地质状况确 定，以能保证井壁的自由度为宜。余隙密封(7)，余隙密封可根据 需要采用一道或数道柔性密封。壁座(8)，壁座(8)的外径面与 底平面和与岩土的接触面构成了壁座的接触密封。壁座的接触密封 和余隙的柔性密封及余隙泥浆构成了井壁密封系统，用于封堵井壁 余隙水串入挖掘工作面。疏水降压措施和井壁密封系统共同组成了 挖掘工作面水患危害的安全保障系统。

三、井帮加固：

壁座(8)下部的注浆孔(11)分两部分组成，其中上部注浆 孔注润滑剂，润滑剂一般采用水，也可以根据需要注润滑油、润滑 脂等。还可以注入加固材料，如水泥浆、化学浆等加固材料加固井 帮。下部注浆孔是为了井帮能坍塌和泄漏的部位随时注浆，用以加 固井帮，防止井帮坍塌和泄漏。如松散土层、松散沙层、沙砾层以 及基岩层等部位，都要随时注浆加固或注浆密封。以上构成了井帮 加固系统，用于保证井壁余隙的长期作用与效果。

四、井壁垂直度调整：