液壓分裂機(jī)在破除井壁混凝土中的應(yīng)用

摘 要：板集煤礦主井井筒修復(fù)期間，需對井筒進(jìn)行套壁加固，當(dāng)套壁施工至壁座下口時，根據(jù)設(shè)計要求需對原井壁進(jìn)行破除作業(yè)。由于壁座段原井壁為C40鋼筋混凝土，井壁強(qiáng)度高、吊盤作業(yè)空間小、作業(yè)操作不方便等諸多因素的影響，給主井井筒壁座段破除作業(yè)增加了難度，很大程度上制約了壁座破除進(jìn)度。為了保證主井修復(fù)工程施工進(jìn)度，經(jīng)過調(diào)查研究，決定使用液壓分裂機(jī)配合風(fēng)鎬、風(fēng)錘進(jìn)行破除混凝土工作。

關(guān)鍵詞：液壓分裂機(jī) 壁座 破除 進(jìn)度

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0043-01

板集煤礦主、副、風(fēng)三井井筒均為鉆井法成井，井壁為地面預(yù)制鋼筋混凝土井壁和復(fù)合鋼板井壁。2009年4月副井井筒涌水淹井，造成大量泥沙涌入巷道及三井井筒內(nèi)，在對井筒進(jìn)行套壁修復(fù)時，為加強(qiáng)井筒的承載力，根據(jù)設(shè)計要求，在-641.5 m～ -647.5 m井筒段重新開挖壁座。根據(jù)施工需要，在套壁施工至壁座段下口時，對原井壁進(jìn)行破除作業(yè)，由于壁座段原井壁為C40鋼筋混凝土且受吊盤作業(yè)空間小、作業(yè)操作不方便等諸多因素的影響，給主井井筒壁座段破除作業(yè)增加了難度，很大程度上制約了壁座破除進(jìn)度。在施工前根據(jù)工程施工特點，項目部研究決定使用液壓分裂機(jī)配合風(fēng)鎬、風(fēng)錘進(jìn)行破除作業(yè)，實踐證明，通過液壓分裂機(jī)的使用，極大的提高了工程進(jìn)度，同時大大降低了作業(yè)人員的數(shù)量和勞動強(qiáng)度，取得了較好的效果。

1 液壓分裂機(jī)技術(shù)參數(shù)

液壓分裂機(jī)由分裂機(jī)、液壓動力站及液壓油管組成，其主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 施工方法

2.1 技術(shù)要求

壁座破除期間以二層盤為臨時工作平臺，在破除作業(yè)前為加強(qiáng)對破除段以下井筒設(shè)備的保護(hù)，提前對二層吊盤進(jìn)行改造，通過加設(shè)吊盤外加圈的方式，對二層吊盤與井壁之間的空隙進(jìn)行填補(bǔ)，限制破碎后的混凝土掉入井筒內(nèi)，對井下設(shè)備起到了很好的保護(hù)作用。破除壁座前，先將吊盤提升至壁座上口位置，隨吊盤下放逐層破除井壁，如井壁破碎需進(jìn)行臨時支護(hù)，空幫距不大于1.5 m，臨時支護(hù)形式采用錨桿+錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。錨桿采用Φ25×2500 mm高強(qiáng)金屬螺紋錨桿，每根錨桿使用3卷Z2350樹脂錨固劑，錨桿為矩形布置，間排拒800×800 mm，錨桿扭矩力120N·M，抗拔力不小于10T。錨桿托板規(guī)格為150×150×12 mm。錨網(wǎng)為Φ6 mm圓鋼加工而成，網(wǎng)格100×100 mm，錨網(wǎng)規(guī)格2000×1000 mm，錨網(wǎng)搭接150 mm，錨網(wǎng)搭接采用18#鐵絲雙股綁扎。利用YT-28型風(fēng)錘對原井壁進(jìn)行打眼，打眼間排拒根據(jù)現(xiàn)場情況確定，孔徑Φ42 mm，打眼深度不超過400 mm，井壁破除深度450 mm。

2.2 施工方式

通過參考與主井處于同一工廣內(nèi)的風(fēng)井井筒破除壁座施工經(jīng)驗，且主井為凍結(jié)法施工，為保護(hù)凍結(jié)管確保凍結(jié)效果，不易使用爆破作業(yè)方式進(jìn)行壁座破除，主井最終確定采用人工使用風(fēng)鎬、風(fēng)錘+液壓分裂機(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行施工作業(yè)。井壁破除主要分為兩個階段。

（1）在井壁破除初期，由于暫未形成自由面，液壓分裂機(jī)無法使用，采用風(fēng)錘進(jìn)行密集打眼，然后使用風(fēng)鎬進(jìn)行刷擴(kuò)的方法，破除的混凝土裝入吊桶提升至地面。首先利用風(fēng)錘進(jìn)行打眼，打眼間距為100～200 mm，孔徑Φ42 mm，打眼深度400 mm。然后利用風(fēng)鎬在風(fēng)錘已打好的孔口處進(jìn)行破除，每次破除井壁高度500 mm，深度450 mm。由于人工破除壁座施工人員體力消耗過大，為加快進(jìn)度，同時降低工人勞動強(qiáng)度，工作面共配置4把風(fēng)鎬+3把風(fēng)錘同時作業(yè)，每把風(fēng)鎬配1名作業(yè)人員，每把風(fēng)錘配2名作業(yè)人員，共計10人進(jìn)行輪流作業(yè)。破除進(jìn)度為：平均每小班（即8小時）破除高200 mm，深450 mm，破除混凝土量約1.9 m3。

（2）在創(chuàng)造出液壓分裂機(jī)可以利用的自由面以后，井下配置2把YT-28型風(fēng)錘，首先垂直于原井壁進(jìn)行打眼，每把風(fēng)錘配備2名作業(yè)人員。由于混凝土強(qiáng)度較高，打眼間距為150～200 mm，孔徑Φ42 mm，打眼深度400 mm。然后人工使用液壓分裂機(jī)把分裂槍插入已打好的眼中，然后開動液壓分裂機(jī)動力開關(guān)，進(jìn)行逐孔破除。一臺液壓動力站配備兩部分裂機(jī)進(jìn)行同時作業(yè)，每把分裂機(jī)配備1名作業(yè)人員，液壓動力站配備1名作業(yè)人員，液壓分裂機(jī)共計配備3名作業(yè)人員，操作風(fēng)錘共計4名作業(yè)人員，工作面作業(yè)人員共計7人。當(dāng)壁座破除高度大于1.5 m時，作業(yè)可直接站立在已破除的混凝土表面上進(jìn)行豎直打眼，同時使用分裂機(jī)進(jìn)行豎向破除工作，極大地提高了液壓分裂機(jī)的使用效率，提高了破除進(jìn)度。每部液壓分裂機(jī)破除完畢后，配一名作業(yè)人員使用風(fēng)鎬進(jìn)行找平及修整，已滿足設(shè)計壁厚要求。使用液壓分裂機(jī)共計作業(yè)人員9人，風(fēng)錘兩把，風(fēng)鎬一把，液壓分裂機(jī)一臺。破除進(jìn)度為：平均每小班（即8小時）破除高400 mm，深450 mm，破除混凝土量約3.8 m3。

3 施工效率比較

在地質(zhì)條件相同、破除壁座工作量相同的情況下，風(fēng)井采用風(fēng)鎬+風(fēng)錘的作業(yè)方式進(jìn)行壁座破除工作，工作面布置4把風(fēng)鎬+3把風(fēng)錘，10名作業(yè)人員，破除進(jìn)度為：平均每小班（即8小時）破除高200，深450 mm，破除混凝土量約1.9 m3。主井采用液壓分裂+風(fēng)鎬+風(fēng)錘的作業(yè)方式進(jìn)行壁座破除工作，工作面布置1臺液壓分裂機(jī)+1把風(fēng)鎬+2把風(fēng)錘，7名作業(yè)人員，破除進(jìn)度為：平均每小班（即8小時）破除高400 mm，深450 mm，破除混凝土量約3.8 m3。主井平均破除速度為風(fēng)井的2倍，極大提高了破除速度。

4 結(jié)語

綜合以上兩種破除情況綜合對比可知，使用液壓分裂機(jī)人員配置是不使用液壓分裂機(jī)的70%，破除進(jìn)度是后者的2倍。工期縮短9天（工期總計26天）。綜上所述通過液壓分裂機(jī)的應(yīng)用降低了工人的勞動強(qiáng)度，縮短了施工工期，節(jié)省了投資，穩(wěn)步推進(jìn)了主井套壁工程的順利進(jìn)展。為今后井筒類似破除工作積累了寶貴的經(jīng)驗，具有一定的借鑒意義。

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