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【摘 要】该文就内蒙古淮南矿业集团色连二号矿井风、副立井均采用普通凿井法施工，在矿井项目核准未完善，无火工品的情况下，采用人工配合挖掘机掘进施工。施工过程中合理组织、科学管理，实现了风、副井安全、优质、快速的综合施工效益进行了具体的阐述，具有一定借鉴意义。
【关键词】色连二号矿井；凿井法；工艺
1.井筒特征及工程地质概况
色连二号矿井风井井筒深344m，净径7.6m，掘进荒径8.9m；副井井筒深382m，净径10.6m，掘进荒径12.3m，均采用普通凿井法施工。井筒穿过三叠系上统延长组（T3y）、侏罗系中下统延安组（J1-2y）、侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统志丹群（K1zh）和第四系（Q），井筒水文条件复杂。风井井筒2012年4月开始平整挖掘场地筹备，2012年6月正式开工，2013年2月完工；副井2012年8月开始筹备，2012年10月份正式开工，2013年8月完工，分别创造了风井井筒10个月、副井井筒12个月安全到底的优异成绩。
2.井筒掘进风镐、挖掘机设备选型
风、副井井筒表土段、基岩段采用挖掘机配合人工B87C风镐掘进的施工方法。经过比较，风井选取一台斗山DX60挖掘机，副井选取一台久保田KX165、一台KX185挖掘机。
3.施工工艺
3.1风井筹备期施工工艺
风井井口平场结束后，人工配合挖掘机施工V型凿井井架基础、稳绞基础及井筒。挖掘机将V型凿井井架基础、稳绞基础挖掘完毕后正式开始挖掘井筒，挖掘井筒的过程中开始浇筑V型井架及稳绞基础。井筒、风道口掘进以挖掘机为主、人工B87C风镐挖掘刷帮为辅。利用风道口位置，由挖掘机将矸石装入自卸式汽车排出场外。井深10.8m以上及风道口预留3.9m整体绑扎钢筋后，采用1.2m组装模板浇筑混凝土，混凝土由泵车输送浇入模板内，分层对称浇筑。井架基础、稳绞基础养护够28天后，开始V型凿井井架、提升系统、悬吊系统、翻矸系统、天轮平台等安装与调试。由于地方政府原因，35kV变电所不能正常供电，利用2台1000kW柴油发电机供电，一台临时压风机供风，利用HZ-6型中心回转抓岩机的JZ-16/800稳车提升出矸，施工至井深21.6m，安装整体悬吊模板、一台中心回转抓岩机，封口盘形成。在此期间平行作业，两台凿井绞车JKZ-4/15.5、2JKZ-3.6/15.5分别调试完成，至此井筒筹备结束。
3.2副井筹备期施工工艺
3.2.1永久井塔基础施工与副井永久锁口及井筒部分段一并施工
副井井塔基础开挖同时将副井永久锁口及井筒段8个梁窝一并挖掘，挖掘副井井筒8.55m。绑扎井塔基础及副井永久锁口、部分井筒段钢筋，浇筑采用木模板，内外钢管加固，利用混凝土输送泵车分层连续对称浇筑。该方法减少了副井永久锁口及梁窝后期的单独施工，为井筒筹备期双层吊盘、封口盘、天轮平台、翻矸平台、整体悬吊模板等安装形成抢的时间。
3.2.2利用永久井塔平台布置凿井提升系统、悬吊系统、翻矸平台
利用井塔+15.5m、+24m平台布置工字钢天轮平台，利用已经安装并调试好的稳车将天轮工字钢及天轮按要求进行布置固定。固定天轮工字钢时，将其焊接在井塔梁的预埋件上，预埋件在绑扎设计水平井塔梁的钢筋时一并固定。
由于副井永久井塔平台过高不能用以布置翻矸平台，矿建单位在+11.5m位置布置安装翻矸平台。土建施工井塔结构柱式时，预埋钢结构并在钢结构上设置牛腿，牛腿上安设钢梁，利用钢梁布置翻矸平台并在下面增设支撑立柱。
3.2.3副井井塔与井筒平行施工
副井凿井提升、悬吊系统安装与井塔同时施工，上下平行交叉作业。为确保安全，分别对+15.5m、+24m平台进行封闭。在+15.5m水平梁及层面施工结束并向上延伸时，在+15.5m和+24m水平井筒上方的梁上南北向铺设450b型工字钢，并在工字钢上满铺钢板，待施工至+32.5m层后全面封堵+32.5m平台及孔洞，确保矿建井筒掘砌与土建井塔施工平行作业。
3.3风、副井基岩段掘砌施工
采用挖掘机为主、人工风镐刷帮为辅进行掘进，风井利用V型凿井井架、副井利用永久井塔，采用两套独立的单钩提升系统，配4m3、5m3吊桶，铲车配合自卸式汽车排矸。采用MJY-3.6m液压整体移动式金属模板、砼下放采用DX-2.5m3、DX-3m3吊桶，经分灰器浇入模板内，分层振捣。
3.3.1掘进
井筒作业方式采用滚班制，共分4个综合性作业班组，结合井筒所穿地质岩石条件，不断修改每班的工作量。例如岩石较软时各班工作量第一班井筒掘进1.5m不开帮；二班1.5m开帮并井筒掘进开帮0.5m；三班掘进开帮1m；四班掘进开帮0.6m、绑扎钢筋；浇筑混凝土，依次循环。岩石变硬时，细化分解减少每班的工作量。
挖掘机掘进时，每次挖掘深度控制在0.8～1m范围，优先将罐窝位置挖出，方便放置吊桶。岩石较软时，采用人工风镐开帮、挖掘机挖土装罐；岩石较硬时，人工B87C风镐与挖掘机装破碎锤一并破岩、开帮，可有效的缩短井帮暴露时间，安全系数增加，同时提高工作效率，避免了窝工现象的发生。
风井井筒过3-1煤底板、4-1煤底板粉砂岩；副井井筒过3-1煤底板、4-1煤顶底板、5-1上煤顶板粉砂岩，岩石强度大，最大抗压强度达到101.5Mpa，采用岩石劈裂机、挖掘机破碎头、人工B87C风镐破岩掘进。岩石劈裂机的使用加快了破岩速度，降低了工人了劳动强度，缩短了掘进时间，从而加快了施工进度。
3.3.2临时支护
井筒穿过灰绿色细粒砂岩时，围岩条件差、井筒淋水及小构造等复杂的地质条件，导致井筒易片帮、抽帮。井筒每掘进1～1.5m时，采用打Φ18×1600mm管缝式或Φ20×1600mm树脂锚杆、挂金属菱形网临时支护。此方法确保安全的同时，避免了由于片帮、抽帮致使段高砼用量增加，矸石进入模板质量事故发生。
3.3.3出矸系统
由挖掘机将矸石装入5m3、4m3吊桶，利用两套独立的单钩提升，地面由铲车配合自卸式汽车排矸。
3.3.4绑扎钢筋
在井筒掘进高度到达3m时，优先将一侧高度掘够3.6m。此时一套单钩配吊桶用来出矸，另一套单钩将吊桶夺钩用来下放钢筋。安排人员连接纵筋，其余人员利用风镐配合挖掘机将另一侧高度掘够后，一起绑扎钢筋。此方法避免每段高快掘够时部分人员窝工现象，工序衔接更加紧凑。
3.3.5砌壁
井筒砌壁采用MJY型整体金属模板，模板高度3.6m。场外集中搅拌站搅拌砼，输送车将砼运至井口，采用DX-2.5m3底卸式吊桶下放至模板。为提高浇筑质量，加快浇筑速度，采用分层对称浇筑。过软岩段时，人工配合挖掘机掘进速度快，最短段高掘进时间约12小时。为确保安全脱模，矿建工程管理部、矿建监理及搅拌站相关人员现场取砼试块，并在同环境（放在井下双层吊盘上）养护，在不同的养护时间多次对砼试块进行抗压强度试验，经仔细分析研究，风、副井混凝土脱模时间分别为不低于16小时、21小时。由于混凝土搅拌站位于工广外，从搅拌站到风井时间约1.5小时，在每段高绑扎钢筋时（绑扎钢筋用时约3.5h）施工单位技术员下井实测掘进荒径数据以确定砼用量、发砼时间。此方法有以下两个优点：（1）工序衔接更加紧凑；（2）提前计算砼用量，避免了二次要砼增加段高施工时间。
4.结束语
风、副井均采用人工风镐配合挖掘机掘进施工，改善了作业环境，提高了安全条件，减低了劳动强度，提高了施工效率，在同类型矿井建设中具有一定借鉴意义。
【关键词】色连二号矿井；凿井法；工艺
1.井筒特征及工程地质概况
色连二号矿井风井井筒深344m，净径7.6m，掘进荒径8.9m；副井井筒深382m，净径10.6m，掘进荒径12.3m，均采用普通凿井法施工。井筒穿过三叠系上统延长组（T3y）、侏罗系中下统延安组（J1-2y）、侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统志丹群（K1zh）和第四系（Q），井筒水文条件复杂。风井井筒2012年4月开始平整挖掘场地筹备，2012年6月正式开工，2013年2月完工；副井2012年8月开始筹备，2012年10月份正式开工，2013年8月完工，分别创造了风井井筒10个月、副井井筒12个月安全到底的优异成绩。
2.井筒掘进风镐、挖掘机设备选型
风、副井井筒表土段、基岩段采用挖掘机配合人工B87C风镐掘进的施工方法。经过比较，风井选取一台斗山DX60挖掘机，副井选取一台久保田KX165、一台KX185挖掘机。
3.施工工艺
3.1风井筹备期施工工艺
风井井口平场结束后，人工配合挖掘机施工V型凿井井架基础、稳绞基础及井筒。挖掘机将V型凿井井架基础、稳绞基础挖掘完毕后正式开始挖掘井筒，挖掘井筒的过程中开始浇筑V型井架及稳绞基础。井筒、风道口掘进以挖掘机为主、人工B87C风镐挖掘刷帮为辅。利用风道口位置，由挖掘机将矸石装入自卸式汽车排出场外。井深10.8m以上及风道口预留3.9m整体绑扎钢筋后，采用1.2m组装模板浇筑混凝土，混凝土由泵车输送浇入模板内，分层对称浇筑。井架基础、稳绞基础养护够28天后，开始V型凿井井架、提升系统、悬吊系统、翻矸系统、天轮平台等安装与调试。由于地方政府原因，35kV变电所不能正常供电，利用2台1000kW柴油发电机供电，一台临时压风机供风，利用HZ-6型中心回转抓岩机的JZ-16/800稳车提升出矸，施工至井深21.6m，安装整体悬吊模板、一台中心回转抓岩机，封口盘形成。在此期间平行作业，两台凿井绞车JKZ-4/15.5、2JKZ-3.6/15.5分别调试完成，至此井筒筹备结束。
3.2副井筹备期施工工艺
3.2.1永久井塔基础施工与副井永久锁口及井筒部分段一并施工
副井井塔基础开挖同时将副井永久锁口及井筒段8个梁窝一并挖掘，挖掘副井井筒8.55m。绑扎井塔基础及副井永久锁口、部分井筒段钢筋，浇筑采用木模板，内外钢管加固，利用混凝土输送泵车分层连续对称浇筑。该方法减少了副井永久锁口及梁窝后期的单独施工，为井筒筹备期双层吊盘、封口盘、天轮平台、翻矸平台、整体悬吊模板等安装形成抢的时间。
3.2.2利用永久井塔平台布置凿井提升系统、悬吊系统、翻矸平台
利用井塔+15.5m、+24m平台布置工字钢天轮平台，利用已经安装并调试好的稳车将天轮工字钢及天轮按要求进行布置固定。固定天轮工字钢时，将其焊接在井塔梁的预埋件上，预埋件在绑扎设计水平井塔梁的钢筋时一并固定。
由于副井永久井塔平台过高不能用以布置翻矸平台，矿建单位在+11.5m位置布置安装翻矸平台。土建施工井塔结构柱式时，预埋钢结构并在钢结构上设置牛腿，牛腿上安设钢梁，利用钢梁布置翻矸平台并在下面增设支撑立柱。
3.2.3副井井塔与井筒平行施工
副井凿井提升、悬吊系统安装与井塔同时施工，上下平行交叉作业。为确保安全，分别对+15.5m、+24m平台进行封闭。在+15.5m水平梁及层面施工结束并向上延伸时，在+15.5m和+24m水平井筒上方的梁上南北向铺设450b型工字钢，并在工字钢上满铺钢板，待施工至+32.5m层后全面封堵+32.5m平台及孔洞，确保矿建井筒掘砌与土建井塔施工平行作业。
3.3风、副井基岩段掘砌施工
采用挖掘机为主、人工风镐刷帮为辅进行掘进，风井利用V型凿井井架、副井利用永久井塔，采用两套独立的单钩提升系统，配4m3、5m3吊桶，铲车配合自卸式汽车排矸。采用MJY-3.6m液压整体移动式金属模板、砼下放采用DX-2.5m3、DX-3m3吊桶，经分灰器浇入模板内，分层振捣。
3.3.1掘进
井筒作业方式采用滚班制，共分4个综合性作业班组，结合井筒所穿地质岩石条件，不断修改每班的工作量。例如岩石较软时各班工作量第一班井筒掘进1.5m不开帮；二班1.5m开帮并井筒掘进开帮0.5m；三班掘进开帮1m；四班掘进开帮0.6m、绑扎钢筋；浇筑混凝土，依次循环。岩石变硬时，细化分解减少每班的工作量。
挖掘机掘进时，每次挖掘深度控制在0.8～1m范围，优先将罐窝位置挖出，方便放置吊桶。岩石较软时，采用人工风镐开帮、挖掘机挖土装罐；岩石较硬时，人工B87C风镐与挖掘机装破碎锤一并破岩、开帮，可有效的缩短井帮暴露时间，安全系数增加，同时提高工作效率，避免了窝工现象的发生。
风井井筒过3-1煤底板、4-1煤底板粉砂岩；副井井筒过3-1煤底板、4-1煤顶底板、5-1上煤顶板粉砂岩，岩石强度大，最大抗压强度达到101.5Mpa，采用岩石劈裂机、挖掘机破碎头、人工B87C风镐破岩掘进。岩石劈裂机的使用加快了破岩速度，降低了工人了劳动强度，缩短了掘进时间，从而加快了施工进度。
3.3.2临时支护
井筒穿过灰绿色细粒砂岩时，围岩条件差、井筒淋水及小构造等复杂的地质条件，导致井筒易片帮、抽帮。井筒每掘进1～1.5m时，采用打Φ18×1600mm管缝式或Φ20×1600mm树脂锚杆、挂金属菱形网临时支护。此方法确保安全的同时，避免了由于片帮、抽帮致使段高砼用量增加，矸石进入模板质量事故发生。
3.3.3出矸系统
由挖掘机将矸石装入5m3、4m3吊桶，利用两套独立的单钩提升，地面由铲车配合自卸式汽车排矸。
3.3.4绑扎钢筋
在井筒掘进高度到达3m时，优先将一侧高度掘够3.6m。此时一套单钩配吊桶用来出矸，另一套单钩将吊桶夺钩用来下放钢筋。安排人员连接纵筋，其余人员利用风镐配合挖掘机将另一侧高度掘够后，一起绑扎钢筋。此方法避免每段高快掘够时部分人员窝工现象，工序衔接更加紧凑。
3.3.5砌壁
井筒砌壁采用MJY型整体金属模板，模板高度3.6m。场外集中搅拌站搅拌砼，输送车将砼运至井口，采用DX-2.5m3底卸式吊桶下放至模板。为提高浇筑质量，加快浇筑速度，采用分层对称浇筑。过软岩段时，人工配合挖掘机掘进速度快，最短段高掘进时间约12小时。为确保安全脱模，矿建工程管理部、矿建监理及搅拌站相关人员现场取砼试块，并在同环境（放在井下双层吊盘上）养护，在不同的养护时间多次对砼试块进行抗压强度试验，经仔细分析研究，风、副井混凝土脱模时间分别为不低于16小时、21小时。由于混凝土搅拌站位于工广外，从搅拌站到风井时间约1.5小时，在每段高绑扎钢筋时（绑扎钢筋用时约3.5h）施工单位技术员下井实测掘进荒径数据以确定砼用量、发砼时间。此方法有以下两个优点：（1）工序衔接更加紧凑；（2）提前计算砼用量，避免了二次要砼增加段高施工时间。
4.结束语
风、副井均采用人工风镐配合挖掘机掘进施工，改善了作业环境，提高了安全条件，减低了劳动强度，提高了施工效率，在同类型矿井建设中具有一定借鉴意义。