[发明专利]一种新的立井施工方法

说明书

1、所属领域： 

地下岩土工程领域

本发明是一种用于不稳定的、松散的、含水的深厚冲积层和软基岩条件下立井的施工方法。在深厚冲积层和软基岩条件下的立井施工，是国内外在这一领域立井施工重点和难点，目前在这一领域的施工方法由“冻结法”和“钻井法”。冻结法由于冻结工期长，通常冻结加注浆需要大约6个月至一年，冻结成本是立井施工总成本的30％至40％。钻井法虽然机械化最高，但是由于一旦出事故，无法补救，因而限制了钻井法的应用。

2、背景技术：

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、施工质量难以控制、井壁“泄漏淋水”难以解决等弊端(2)。同时，掘砌混合施工方法在深厚冲积层和软基岩条件下施工必须采用“冻结法”。

3.发明内容：

本发明既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，专用设备少，建井成本低的目的。

本发明是一种用于深厚冲积层和软基岩条件下新的立井施工方法，无需冻 结；并能与钻井法相融合；采用掘砌分开、独立施工；并由疏水降压系统和杂质泵排水系统所构成排水系统、同时还由井壁密封系统、井帮加固系统及井壁垂直调整系统所构成。

3、发明附图：

本发明的附图由图1、图2、及参考(图)组成：其中，发明的附图1是掘砌分开、独立施工的系统示意图；发明的附图2是本发明在深厚冲积层和软基岩条件下实施的水文地质柱状简图。

发明的图1：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，(12)井帮、(13)地面基准面。 

图1是掘砌分开、独立施工的系统示意图，其中(1)井壁浇筑处，(2)井壁的模板，(10)挖掘工作面，由此实现了掘砌分开、独立施工，互不干扰的条件和目的。疏水降压井(9)、压力检测孔(6)、余隙密封(7)及壁座(8)构成了立井挖掘施工工作面(10)水患危害的安全保障系统。

图1所示的13个部位，按其功能可构成四部分：其中一、掘砌分开，独立施工；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。

5、具体实施方式：

一、掘砌分开、独立施工：

这一部分是实现立井掘砌分开、独立施工的主要部分。不论是挖掘工作面(10)，还是井壁浇铸处(1)都能独立施工，互不干扰。都能实现专一化、专业化和连续化的全天候的施工条件和目的。

与目前应用最广泛的掘砌混合作业方式相比，消除了掘、砌的工序转换和相互干扰。实现了施工组织简化，既方便施工队伍管理，也降低了管理成 本。同时，也有利于施工队伍技能和素质的提高。

由于本发明消除了掘、砌的工序转换，也就消除了由于工序转换所需的设备、人员、材料、工具等的提升，因此提升量大幅减少，可以节省一套提升系统(包括大中型立井)。现有施工方法施工，大中型立井施工均需两套提升系统。而且，本发明的施工方法还不用凿井专用提升机和专用井架。这样，提升机、空压机、风机、井架就可以一步安装到位。这样，既可缩短工期，又不用大型临时设备的投入。既降低施工成本，又达到了专用设备少的目的。

本发明的施工方法不论是挖掘工作面，还是井壁浇铸，都可以实现施工速度快、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，永久井壁可以时时跟进挖掘工作面。由此可见，本发明的支护最安全，最可靠，是现有任何施工方法都无法实现的。这不但可以从根本上消除了传统施工方式井帮超挖和欠挖的问题，以及由于井帮超挖和欠挖所造成的各种弊端，也革了“临时支护的命”，使立井施工成本进一步降低。

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。由于本发明的施工方法不需冻结，其施工比冻结法容易，其施工方法主要采用挖掘和爆破法相结合的方式；亦可采用小型挖掘机直接挖掘。