立井凿井破除止浆垫的实用施工方法

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【摘要】利用液压劈裂机、风镐和风锤结合将凿过眼的井帮止浆垫进行破岩。

【关键词】劈裂机；风镐；止浆垫；破岩

1 工程概况

立井施工表土段一般采用冻结法施工，表土段套壁结束后要进行基岩段施工，由于基岩段往往要穿过的破碎带较多，涌水量可能较大，井筒围岩岩性较差，遇水后井筒将无法施工，因此对井筒破碎带要进行工作面超前预注浆，探水注浆施工的止浆垫采用C30的砼在井筒工作面全断面浇筑而成。探水注浆后，需要将厚2500mm的该止浆垫挖掉，其中就包括井帮止浆垫的劈裂破除。

2 机具选择

使用型号为MKL250的液压劈裂机，最大调压可达到65MPa，用型号为G10的风镐进行助破，用型号为7655的风锤对止浆垫进行打凿进眼。

3 机具组成

液压劈裂机由泵站和分裂器两大部分组成，工作时由泵站输出的高压油驱动油缸，产生巨大推力，驱动楔块组中的中间楔块向前伸出，将反向楔块向两边撑开，即可使被分裂物体分裂。

4 液压劈裂机作用机理

任何物体都有其自身的特点，岩石和混凝土具有极高的外部抗压强度，而从内部向外的抗拉强度却很小，其抗压与抗拉强度 具有100：2～10的差异，处于脆性状态。液压劈裂机抓住岩石与混凝土呈脆性特点，利用楔块原理来设计的，在最狭窄的孔中向外能够释放出极大的分裂力。

5 劈裂点的设置方法

合理设置劈裂点是作业人员不可少的工作，合理设置可保证作业质量和工作效率，一般设置要符合一下几点

（1）各眼孔轴线应在一个平面上。

（2）眼孔个数和间距要合理。一般按间距和排距均为200mm的距离进行井帮打眼。

（3）眼孔直径与劈裂机楔块组相适应，不得大于楔块组外径3mm，深度为止浆垫的厚度。

6 劈裂施工方法

首先，在被分裂的物体上钻一组直径和深度适当的孔，将液压劈裂机的楔块组（一个中间楔块和两个反向楔块）插入孔中，中间楔块通过液压压力的作用在两个反向楔块之间向前运动，由内向外释放出极大的能量，在几秒钟内轻易地把砼止浆垫劈裂开，使坚硬的矿石从止浆垫砼中按预定方向分离开。

当遇到眼孔的劈裂机枪头不再前进时，需要及时泄压退回枪头；若劈裂机泄过压后枪头仍不能退出眼孔时，可用风镐靠近枪头边缘进行破岩，以便使枪头松动将枪头从眼孔中拔出。

7 多次劈裂

（1）随着岩石裂封逐渐增大，钻孔与楔块组之间间隙超过楔块组作用范围，需要做多次分离才能完全劈开。多次分离方法很简单，就是换上不同厚度的楔片分别进行劈石作业。

（2）劈块和楔片有各种规格，购买时可根据需要选择，若要劈裂不同深度的孔，须购同种规格，以方便更换。

8 适应性分析

这种施工方法可普遍使用在立井建井期间进行打钻探水后对井帮止浆垫的拆除破解，防止采用爆破法拆除止浆垫，误伤冻结管造成盐水泄漏引发冻结壁强度降低而发生事故隐患。

9 结论

（1）这种破解井壁止浆垫的施工方法适应性广，比通过放炮凿岩的方法更安全可靠，经济实用，成本低。

（2）这种破解井壁止浆垫的施工方法，工序简洁，工艺简单，可进行多个劈裂头的同时施工，大大减轻了劳动强度，减少了劳动力，不会产生震动、冲击、噪音、粉尘飞屑等，促进了施工进度，提高了工作效率。

（3）液压劈裂机分裂力大，一次工作时间只需要几秒钟，并且可以连续无间断地工作，可进行多人多机同时作业，效率高；其运行及维护保养成本很低；无需像爆破作业那样采取隔离或其它耗时和昂贵的安全措施。

（4）这种方法使用装备具有体积小，重量轻，原理简单，操作灵活可靠、简单易学，易于检修维护，故障率很低。