⽴井井筒⼯程施⼯⼯艺简介

⼀、⽴井井筒的结构

煤矿⽴井井筒⼀般为圆形。井筒⾃上⽽下可分井颈、井⾝、井底三个部分。根据需要，在井筒的某个部位还设有壁座。

1、井颈：井颈是指靠近地表，井壁需要加厚的⼀段井筒（⽤于承受井架提升的动荷载及周围建筑物的静荷载，其深度在矿⼭

⼀般为15—20m。）

2、井⾝：井⾝是井颈以下到罐笼出车⽔平（副井）或箕⽃装载⽔平（主井）部分，是井筒的主要组成部分。

3、井底：井⾝以下部分为井底，其深度取决于提升过卷⾼度、井底装备要求和井底⽔窝的深度。主井（⽤于箕⽃提运煤炭或

矿⽯的井筒）的井底深度⼀般为35m—75m不等；副井（⽤于⼈员和部分下料、提升）的井底深度⼀般为10m左右；风井的井

底深度⼀般为4—5m。

⼆、⽴井施⼯的准备

井筒正式掘进之前，需先在井⼝安装凿井井架，在井架上安装天轮平台和卸矸平台，同时进⾏井筒锁⼝施⼯，安装封⼝盘、固

定盘和可升降吊盘。

（⼀）⽴井井筒施⼯地⾯设备设施的布置

1、凿井井架（施⼯⽤临时井架）

井架是为提升和悬吊掘进设备⽽设⽴的，矿建施⼯现场常见的井架⼤都为亭式钢管井架。根据井架的⾼度、天轮平台尺⼨及适

⽤的井筒直径深度等条件，井架共有六个规格，其型号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、新Ⅳ和Ⅴ型，分别适⽤于井深200、400、800及

1100m的井筒。随着井筒深度的加⼤及凿井机械化程度的提⾼（伞钻和迴转抓岩机的使⽤），Ⅳ型以下的凿井井架在煤矿已

很少使⽤。

井架由天轮房、天轮平台、主体架、卸矸台、扶梯和井架基础等组成

（1）天轮房：安装检修天轮，保护天轮免受⾬雪侵袭的作⽤。

（2）天轮平台：安装天轮梁架设天轮⽤。（天轮⼜分⼯作轮和导向轮）。

（3）主体架：主要承受天轮平台传递的荷载，并将荷载传递给井架基础。

（4）卸矸台：⽤于翻卸矸⽯的⼯作平台，卸矸台下设矸⽯仓，矸⽯通过溜矸槽进⼊矸⽯仓后，⽤排矸设备（矿车或⾃卸汽

车）运⾄排矸处（过去设有矸⽯⼭，现在已经很少⽤）。

（5）扶梯：为了便于井架上下各平台之间的联系在井架内设置的轻便扶梯。

（6）基础：⽤于安装固定井架⽤，混凝⼟结构，砼标号⼀般为C20以上，并在基础内预埋螺栓。

2、地⾯提绞设备

提胶设备布置包括：临时提升机（提升绞车）和凿井绞车（⼜称稳车）2个内容。

（1）临时提升机的布置。临时提升机的性能、选型依据井筒直径、深度和井筒施⼯装备⽔平，通过严密计算后选型，临时提

升机的位置应适应凿井和开巷两个施⼯阶段的需要，且不影响永久提升机房及箕⽃井（主井）地⾯永久⽣产系统施⼯。

提升机的位置，应使提升钢丝绳的弦长、绳偏⾓、出绳仰⾓三项技术参数值符合规定要求

（2）凿井绞车的布置

凿井绞车的位置，⾸先应满⾜钢丝绳弦长、绳偏⾓和出绳仰⾓规定值，布置于井架四⾯，使井架受⼒均衡。

同侧凿井绞车应集中布置，以利管理，便于检修，要保证凿井绞车之间互不⼲扰，绞车钢丝绳之间以及与临近地⾯线路、运输

⼯具之间的距离要符合安全规定。

3、凿井⼯作盘

（1）封⼝盘：俗称井盖，是设在井⼝地⾯上的⼯作平台，⽤作升降⼈员、设备、物料的⼯作平台，⼀般为钢⽊结构（⼯字

钢、槽钢、⽅⽊、⽊板制作⽽成）。封⼝盘的梁格布置和各种设备、设施通过梁⼝的位置，都必须同井⼝上、井下凿井设备相

对应。封⼝盘上提升孔上设井盖门，井盖门随提升吊筒出⼊井⼝⽽打开和闭合，开启和关闭由电动或⽓动绞车拉动，信号⼯统

⼀控制。

（2）固定盘：固定盘是设在井筒内临近井⼝的第⼆个⼯作平台，⼀般位于封⼝盘以下4—8m处。固定盘主要⽤来保护井下安

全施⼯，同时还⽤作井筒测量和接长管路的⼯作平台，固定盘以梯⼦与地⾯相通，其结构与封⼝盘⼤致相同。

（3）吊盘：吊盘是井筒内的⼯作平台，可以沿井筒上下升降，主要⽤于浇注井壁的⼯作平台，同时⽤来保护井下安全施⼯。

在吊盘上有时还安装抓岩机的⽓动绞车或⼤抓⽃的吊掛和操纵设备，在井筒掘砌完⼯后，往往还要利⽤吊盘安装井筒装备。

吊盘的盘架⼀般⽤⼯字钢制作主梁，槽钢作圈梁，并根据凿井设备布置和荷载的需要，⽤不同型号的槽钢或⼯字钢作副梁，并

留出各通过孔⼝。盘⾯铺设防滑⽹纹钢板。

吊盘有双层或多层。当采⽤单⾏作业或混合作业时，⼀般采⽤双层吊盘，吊板层间距为4—6m；当采⽤平⾏作业时，可采⽤多

层吊盘，多层吊盘层数⼀般为3—5层，为适应施⼯要求，中间各层往往做成能够上下移动的活动盘，其中主⼯作盘的层距也

多为4—6m。多层盘沿周长设置扁形活页，⽤来遮挡吊盘与井壁之间的空隙，防⽌坠物。

（4）稳绳盘：稳绳盘是⽤来拉紧稳绳的盘体。稳绳是提升吊桶上下运⾏的滑道，为减少吊桶横向摆动，需要给稳绳⼀定的张

⼒⽽设。稳绳盘是井筒内第⼆个可移动盘体，随⼯作⾯的前进⽽下移，爆破时上提到⼀定的安全⾼度，是⼯作⾯的⼜⼀安全保

护盘（有时上⾯还安装抓岩机的⽓动绞车）。稳绳盘位于吊盘之下，离掘进⾯10—20m。

4、凿井设备的布置与吊掛

凿井设备布置是⼀项⽐较复杂的技术⼯作，它要求在有限的井筒断⾯内，妥善地布置各种凿井设备。除了满⾜⽴井施⼯需要

外，还要兼顾矿井建设各个阶段

的施⼯需要。

（1）吊桶布置：提升吊桶是全部凿井设备的核⼼，吊桶位置⼀经确定，提升机的⽅位，井架的位置就基本确定，井内其他设

备也将围绕吊桶分别布置。

（2）临时罐笼的布置：当⽴井井筒施⼯转⼊井底车场平巷施⼯后，为适应排矸及上下⼈员和物料的需要，⼀般要将吊桶改为

临时罐笼，俗称“临时改绞”。通过吊桶悬吊点，作提升中⼼的平⾏线，作为临时罐笼的中⼼线来布置罐笼，可以减少临时改绞

的⼯作量。

（3）抓岩机的布置：抓岩机的位置要与吊桶的位置配合协调，保证⼯作⾯不出现抓岩死⾓，应满⾜以下⼏点要求：

a 每台抓岩机抓取的⾯积⼤致相等，且使吊盘不产⽣偏重；

b 布置⼀台抓岩机使⽤⼀个吊桶提升时，抓岩机的悬吊点应靠近井筒中⼼，吊桶中⼼则偏于井筒中⼼的另⼀侧；（长绳悬吊抓

岩机既可地⾯悬吊，也可井内悬吊）；

c 布置两台抓岩机使⽤⼀个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点在井筒⼀条直径上，⽽与吊桶中⼼约呈等边三⾓形；

d 布置两台抓岩机使⽤两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中⼼连线相互垂直或近似垂直，抓岩机悬吊点，

尽可能远离吊泵；

e 布置三台抓岩机使⽤两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点连线与两个吊桶中⼼连线平⾏，另⼀台抓岩机的悬吊点则居中，

主要⽤作辅助集岩。

（4）吊泵的布置：吊泵应靠近井帮布置（间隙＞300mm），且与吊桶对称布置与吊桶的外缘间隙要不⼩于500mm并避开抓

岩机和环形钻架的轨道。

（5）⽴井凿岩钻架的布置：为保证吊桶运⾏的安全，环形钻架与吊桶之间的距离要⼤于500mm，与井壁间之间的安全间隙要

⼤于200mm。环形钻架⽤地⾯凿井绞车悬吊或吊盘上的⽓动绞车悬吊，悬吊点应不⼩于3个并均匀布置。

伞形钻架是利⽤提升机⼤钩及吊桶提升孔⼝的空间起落的，⼀般吊桶孔⼝直径要⽐伞形钻架收拢后的最⼩直径⼤400mm。伞

形钻架在井⼝吊运，⼀般利⽤安在井架⼀层平台下的滑车或单轨吊车。因此，在翻矸平台下须留有⽐伞钻⾼2.0m的吊运空

间，其宽度不⼩于伞钻的最⼩收拢直径。

（6）安全梯的布置：安全梯应靠近井壁悬吊与井壁之间的距离要⼩于500mm，通过孔⼝时，与孔⼝边缘的间隙不⼩于

150mm，安全梯⽤专⽤绞车悬吊。

（7）管路及电缆的布置

管路（风筒、压风管、排⽔管、混凝⼟输送管）、缆线（照明、动⼒电缆、信号、通讯电缆、放炮电缆）及悬吊⽤钢丝绳的布

置均不得妨碍提升、卸矸和封⼝盘上轨道运输线路的通⾏。

以上各种设备及各种盘、管路、线缆的布置、悬吊均要经过计算，并附合安全规程的要求，这⾥就不再详细叙述，

⽴井施⼯机械化作业线

伞（环形）钻打眼（中深孔爆破）——抓岩机装岩——⼤吊桶（⼤绞车）提升——装配式钢模板——溜灰管输送混凝⼟——钻

进⽀护平⾏作业

⽴井井筒⽀护：表⼟段钢筋混凝⼟⽀护；风化带及基岩段钢筋混凝⼟⽀护、素混凝⼟⽀护，混凝⼟标号⼀般为C30,如果是冻

结法施⼯的井筒，要采⽤⾼强度混凝⼟⽀护，混凝⼟标号可达到C50，且由于⼯作⾯井壁温度可达到-30°，混凝⼟中要加添早

强剂。