立井凿井技术初步知识
第一节概述
立井——竖井，与水平面垂直
●穿过表土：地层稳定时，采用普通法施工
稳定性较差时，采用特殊法施工
●穿过基岩：含水量大时，注浆堵水。
●既穿过表土又穿过岩层
1.立井是地下工程中的常见工程
地下矿山：煤炭、金属、非金属等
山岭隧道：公路、铁路
水电、水利工程
城市市政工程
军事、国防工程
2.立井井筒的特点
地质条件复杂，施工难度大
施工技术复杂，安全要求高
深度较大时，施工工期长
3. 立井施工技术水平
▲月施工速度
1974年全国煤矿立井施工平均月成井速度为16.4m
1986年～1996年有23次月进度突破100m、最高201m
1997年达到了45m，有28次突破100m
1998年19次突破100m，其中5次超过183m，最高216.5m，创当时地全国记录
2002年：最高月进220.6m，创新的全国记录
▲施工技术
已接近和达到世界先进水平
中标承担了摩洛哥、孟加拉等国家的多项工程
4. 施工工艺
▲准备工作：
凿井井架、天轮平台、卸矸平台。
封口盘、固定盘、吊盘
提升机、凿井绞车
压风机房、通风机房、搅拌站等
▲井筒开挖
●自上而下掘进，掘够一定深度（一个段高）后，再由下向上砌壁，掘
进和砌壁交替进行，直至井筒最终深度
●每一段高内的工艺顺序：
打眼放炮、装岩出矸、砌壁。
▲井筒装备安装
罐笼、箕斗、罐道、罐道梁、梯子间、管线等
5. 井筒的类型与用途
主井：箕斗井，出煤
副井：罐笼井，升降人员、设备、材料、矸石，进风，安全出口
混合井：兼有主副井的作用
风井：回风、安全出口
2．井筒的组成
井颈：靠近地表的一段井筒
井身：井颈至罐笼进出车水平或箕斗装载水平
井底：井身以下为井底。
第二节表土施工
表土：一般将覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层；
1. 表土的分类
土为由骨架、水和空气组成的三相体。
■按土质的结构性质，土层可归纳为四类：
▲松散性土层
主要由砾（卵）石、砂和粉砂、流砂等组成
无粘聚力，呈松散状态。
▲粘结性土层
主要由粘土及含砂量少的砂质粘土组成
土层致密，均匀坚硬，塑性强，透水性少，含水量少
▲大孔性表土
主要由多孔性黄土组成，为粉土颗粒，含有大量胶结物，遇到水后土层变软，易于沉陷坍塌
▲其它特殊土层
膨胀土和岩石风化带。
■按土的稳定性可将表土分成两大类：
▲稳定表土层
粘土层
含少量水的砂质粘土层，
无水的大孔性土层
含水量不大的砾石层
▲不稳定表土层
含水砂土、淤泥层、含饱和水的粘土、浸水的大孔性土层、膨胀土
2. 锁口砌筑
▲作用
固定井筒位置、铺设井盖
封严井口
吊挂临时支架或井壁
▲类型
●临时锁口：由临时井壁和临时封口框组成。
临时井壁用砖石或砌块砌筑而成；
深度一般为2～3m
●永久锁口: 由永久井壁和临时封口框组成
深度视井筒设计而定
钢结构简易锁口框
▲注意
●临时锁口的标高尽量与永久井口标高一致
●锁口框架的位置应避开测量中、边线位置
●条件允许时，可一次砌筑永久井壁与井架基础
3.表土施工方法
▲井圈背板法
下掘一小段后（＜1.2m），用井圈、背板临时支护掘进一长段后（＜30m），由下向上拆除井圈、背板，砌筑永久井壁
如此，周而复始，直至基岩
▲吊挂井壁法
一种短段掘砌施工方法。
段高：一般取0.5～1.5m，不进行临时支护
1—接茬板；2—井圈；3—金属模板；4—钢筋棒；5—吊挂钢筋；6—托盘挖掘方法：
采用台阶式或分段分块，
配以超前小井降低水位。
a—台阶式环挖法；b—分块对称开挖法
1—水窝；2、3—开挖顺序；4—环形集水沟槽
特点：设备简单，施工安全。
工序转换频繁，井壁接茬多，封水性差。常需复砌第二层井壁
▲板桩法
直板桩：木板：长3～6m的矩形
金属：长12～15m
斜板桩
方法：对于厚度不大的不稳定土层，在开挖之前，可先用人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径依次打入一圈板桩，形成一个四周密封圆筒，在它的保护下进行掘进。
板桩可单块打入，也可多块并成一组打入
板桩材料：
木材：坚韧的松木或柞木
金属：常用槽钢（如[N12），相互正反扣合相接
▲降低水位法
●工作面超前小井法
直径1.5～2m
材料：将方木或铁质圆筒，用挖掘法或自重沉入土层中。筒的四周均有滤水孔槽。
深度：1.5～2.5m以上
适用：厚度不大的不稳定土层
●钻孔降水法
原理：在井筒周围或断面内钻孔，用水泵在孔中抽水，形成降水漏斗孔径：100～700mm
孔数：在井内时，可设2个孔；井外时，3～6个。
适用：透水性良好，含水丰富的含水层。
4. 表土施工方法的选择
