过薄流沙层的竖井掘进施工方法与流程

本发明涉及一种能够在薄流砂层中快速挖掘竖井的方法，属于采矿技术领域。

背景技术：

在竖井的施工过程中，往往会遇到流砂层，如果使用普通方法挖掘井筒内流砂，井筒外侧的流砂就会流入井筒内，而且越坍越多，导致施工任务不能顺利完成。对于厚的或超厚的流砂层，目前一般采用冻结法或钻井法施工；而对于薄流砂层，如果同样使用冻结法或钻井法施工将会大幅提高施工成本，增加施工工期，因此寻求一种经济、快速、安全的，适用于薄流砂地层的竖井施工方法是十分必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种过薄流沙层的竖井掘进施工方法，以提高竖井的施工效率，降低施工成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种过薄流沙层的竖井掘进施工方法，所述方法包括以下步骤：

a.在施工地点挖掘水窝，集中收集工作面涌水并用泵外排，降低工作面水位；

b.将绕竖井井筒排列的多根挡砂桩按偏向井筒外侧的方向打入流砂层，使多根挡砂桩形成上细下粗的圆筒形井壁；

c.挖掘由多根挡砂桩形成的圆筒形井壁内侧的流砂，形成一定高度的井筒；

d.采用混凝土在挡砂桩内侧加工永久支护；

e.在加工好的永久支护的下方重复步骤a～步骤d，直至完成流沙层内井筒的施工。

上述过薄流沙层的竖井掘进施工方法，在挖掘井筒内流砂过程中，如果井筒外的流砂从相邻挡砂桩之间的间隙流入井筒内，则在相邻挡砂桩之间的间隙内充填挡砂物，阻止井筒外流砂向井筒内流动。

上述过薄流沙层的竖井掘进施工方法，所述挡砂桩与竖井轴线的夹角为5°。

上述过薄流沙层的竖井掘进施工方法，所述挡砂物为稻草。

上述过薄流沙层的竖井掘进施工方法，所述挡砂桩为槽钢。

本发明利用挡砂桩和混凝土在井壁上逐层构筑支护，防止井筒外流砂向井筒内流动，同传统的冻结法和钻井法相比，本发明不仅能够确保竖井施工的正常进行，而且可大大提高施工效率，降低施工成本，特别适于在薄流砂层中挖掘竖井。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是采用本方法挖掘的竖井的剖面图；

图2是a-a剖视图。

图中各标号如下：1、混凝土，2、挡砂桩，3、井壁。

具体实施方式

本发明提供了一种过薄流砂层的竖井掘进施工方法。该方法首先挖掘水窝集中收集工作面涌水，用泵外排，以降低水位，然后沿竖井井筒轮廓线，将由槽钢制成的挡砂桩2按偏向竖井井筒外一定角度打入砂层，用彼此相连的槽钢形成圆形井壁，形成超前支护，最后挖掘井筒内流砂，在挖掘过程中，彼此相连的槽钢中间局部空隙用稻草充填，阻止井筒外流砂向井筒内流，待形成一定高度的井筒后，及时采用混凝土（砼）进行永久支护。

本方法的具体步骤如下：

1.施工到流砂层时，先挖掘水窝集中收集工作面涌水，用泵外排，以降低水位。

2.然后沿竖井井筒轮廓线，将多个由2.0m长的16a型槽钢构成的挡砂桩2斜向外打入流砂层中，挡砂桩2与竖井轴线的夹角为5°，槽钢上端留200～300mm的露头，对砼支护井壁起支撑作用。16a槽钢下端带尖，便于有效地夯入流砂层。

3.第一茬槽钢施工完毕后开始挖掘，彼此相邻的槽钢中间局部空隙用稻草充填，边挖边充填，挖掘深度达到1.5m时停止挖掘。

4、形成1.5m深的井筒后，及时采用砼进行永久支护。

以上施工过程为一个循环。重复此循环，直到井筒穿过流砂层。

本发明是一种过薄流砂层竖井掘进施工的高效方法，与冻结法或钻井法相比，本发明能够简化施工工艺、缩短施工工期、大幅降低工程造价，实现在薄流砂地层条件下经济、快速、安全施工。