矿业工程管理与实务全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会编写
6.2立井井筒基岩施工
6.2.1 立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺
立井井筒基岩施工，是指在表土层或风化岩层以下的井筒施工，目前主要以钻眼爆破法施工为主。钻岩爆破法施工的主要内容包括工作面钻眼爆破工作、装岩与提升工作、井筒支护工作以及通风、排水、测量等辅助工作
1.钻眼爆破工作
在立井基岩掘进中，钻眼爆破工作这一项主要工序，约占整个掘进循环时间的百分之20到30%，钻眼爆破的效果直接影响其他工序及井筒施工速度和工程成本，必须予以足够的重视。
立井基岩掘进宜采用伞钻钻研（井筒直径小于五米时，可采用手持风动凿岩机），超大直径井筒可采用双联伞钻。手持钻机钻眼深度以1.5到2米为宜，伞钻钻眼深度一般为3到5米，用伞钻打眼具有机械化度高，劳动强度低，钻眼速度快和工作安全等优点
爆破工作包括爆破器材的选择，确定爆破参数和编制爆破图表
1）爆破器材
在立井施工中，工作面常有积水要求，采用抗水炸药，易采用高威力防水性能好的煤矿许用水胶炸药、乳化炸药等。起爆器材通常采用国产秒延期电雷管、毫秒延期电雷管和导爆索在有瓦斯或煤尘爆炸危险的井筒内进行爆破，或者是井筒穿过煤层进行爆破时，必须采用煤矿安全炸药和延期时间不超过130毫秒的毫秒延期电雷管。
爆破电源多采用交流电源或专用起爆器，采用交流电源时，其电压不得超过380伏
2）爆破参数
爆破参数包括炮眼深度、炮眼数目、炸药消耗量等。炮眼深度一般根据岩石性质，凿岩爆破器材的性能以及合理的循环组织确定。通常情况下，短段掘砌混合作业的炮眼深度因为3.5到5米，单行作业或平行作业的炮眼深度可2到4.5米或更深，浅眼多循环作业的炮眼深度意为1.2到2米，炮眼数目和炸药消耗量与岩石性质，井筒断面大小和炸药性能等因素有关。合理的炮眼数目和炸药消耗量应该是在保证最优爆破效果下爆破器材消耗量最少。立井井筒基岩段实施光面爆破时，周边眼的眼间距应控制在0.4到0.6米，其单位长度的装药量以二号岩石硝铵炸药为标准，岩石单轴饱和抗压强度小于30兆帕，时宜为110到165克每米，30到60兆帕时宜位165到220克每米，大于60兆帕时宜为220到330克每米，采用其他炸药需要根据猛度和暴力进行换算。
3）爆破图表
立井施工爆破作业，必须按照光面爆破要求进行爆破设计，并编制爆破图表。爆破图表的内容包括爆破原始条件、爆破参数、炮眼布置图及预期爆破效果。
2.装岩与提升工作
在立井施工中，装岩提升工作是最费工时的工作，约占整个掘进工作循环时间的百分之50到60%，是决定背景施工速度的关键工作
1）装岩工作
立井施工普遍采用抓岩机装岩，实现了装岩机械化。
我国生产的抓岩机有：NZq2—0.11型抓岩机、长绳吊式抓岩机（hS型）、中心回转式抓岩机（hZ型）、环行轨道式抓岩机（hh型）和靠壁式抓岩机（hK型）。目前以中心回转式抓岩机装岩应用最为普遍。
立井井筒施工宜选用中心回转式抓岩机。条件受限时，可选用长绳吊悬吊式抓岩机，净直径大于6.5米的井筒宜装备两台抓岩机，也可配备小型防爆挖掘机配合进行装岩和清底。
中心回转式抓岩机固定在吊盘的下层盘或稳绳盘上，抓岩的固定应可靠，并需要设置专用保险绳，吊盘或稳绳盘的固定装置与井壁之间应支撑牢固。长绳悬吊式抓岩机宜采用专用凿井绞车悬吊，并靠近井筒中心布置悬吊绞车应设闭锁装置。
2）提升工作
立井井筒施工时，提升工作的主要任务是及时排除井筒工作面的矸石，下放器材和设备，提放作业人员。提升系统一般由提升容器、钩头联结装置，提升钢丝绳、天轮、提升机以及提升所必需的导向稳绳和滑架组成。根据井筒断面的大小，可以设1到3套单钩提升或一套单钩一套双钩提升。
3）排矸工作
立井井筒施工时，井下矸石通过吊桶提升到地面井架上翻矸台后，通过翻矸装置将矸石卸出，矸石通过溜矸槽或矸石仓卸入汽车或矿车，然后运往排矸场地。汽车排矸机动、灵活，排矸能力大，速度快。在井筒施工初期，多采用这种方式，矸石可运往工业广场进行平整场地。矿车排矸简单、方便，主要用于井筒施工的后期，矸石可直接运往矸石山。
3.井筒支护工作
井筒向下掘进一定深度后应及时进行井筒的支护工作，以支撑地压、固定井筒装备、封堵涌水以及防止岩石分化破坏等。根据岩石的条件和井筒掘砌的方法，可掘进1到2个循环及进行永久支护工作，也可往下掘进一定深度后再进行永久支护工作，这时为保证掘进工作的安全，必须及时进行临时支护。
1）临时支护
井筒施工中，若采用短段作业，因围岩暴露高度不大，暴露时间不长，在进行永久支护之前，不会片帮，这时可不采用临时支护。一般情况下，为确保工作安全，都需要进行临时支护。在井筒基岩段施工时，采用铆喷支护作为临时支护具有很大的优越性，现已被广泛采用。
井筒施工是否需要进行临时支护根据井筒周围岩层的稳定性确定，对于一类岩层不支护段的高度，可由施工单位确定。对二三类岩层不宜超过四米，当高度超过两米，并有危岩时，应采取安设锚杆或锚网等防片帮措施。对四五类岩层不宜超过两米
井筒穿过煤层或构造破碎带时，可采用井圈背板等临时支护
2）永久支护
立井井筒永久支护，是井筒施工中的一个重要工序。根据所用材料不同立井井筒永久支护有料石井壁、混凝土井壁、钢筋混凝土井壁和锚喷支护井壁。砌筑料石井壁劳动强度大，不易实现机械化施工。而且井壁的整体性和封水性都很差。目前，多数井筒采用整体混凝土井壁
浇筑井壁的混凝土，其配合比必须经有有资质的单位试验确定，其强度必须由现场预留试块进行试压确认。在地面混凝土搅拌站拌制好的混凝土经溜灰管或底卸式吊桶输送到井下，注入模板内。向井下输送混凝土时，必须制定安全技术措施。混凝土强度等级大于c40或者输送深度大于400米时，不得采用溜灰管输送。
浇筑混凝土井壁的模板有多种，采用长段掘砌单行作业和平行作业时，多采用液压滑升模板或装配式金属模板，采用短段掘砌混合作业时，多采用金属整体活动模板。目前，短段掘砌混合作业方式配套金属整体活动模板，在立井施工中应用广泛。金属整体活动模板的高度一般根据围岩的稳定性和施工段高来决定，稳定岩层中可达3到4.5米
在我国，部分矿井井筒采用锚喷支护作为井筒永久支护，特别是在无提升设备的井筒中，采用锚喷支护作为永久支护，可使施工大为简化，施工机械化程度也大为提高，并且减少了井筒掘进工程量。
4.立井施工其他工作
1）通风工作
井筒施工中，工作面必须不断的通入新鲜空气，以清洗和冲淡岩石中和爆破时产生的有害气体，保证工作人员的身体健康。立井掘进的通风，是由设置在地面的通风机和井内的风筒完成的，可采用压入式，抽出式或抽出辅以压入式通风
2）井筒涌水的处理
井筒施工中，井内一般都有较大涌水，通常可以采用注浆堵水，导水与截水、钻孔泄水和井筒排水等方法进行处理
井筒涌水的治理方法必须根据含水层的位置、厚度、涌水量大小、岩层裂隙及方向、井筒施工条件等因素来确定。合理的井内治水方法，应满足效果好，费用低，对井筒施工工期影响小，设备少，技术简单，安全可靠等要求
3）压风和供水工作
立井井筒施工中工作面打眼、装岩和喷射混凝土作业所需要的压风与供水，通常由吊挂在井内的压风管和供水管输送到工作面
4）其他工作
立井施工时的其他工作，还有井下供电、照明、通信与信号的设置、测量及布置安全梯等
6.2.2 立井施工作业方式及其机械化配套方案
1.立井井筒钻眼爆破施工作业方式
立井井筒钻眼爆破施工根据掘进、砌壁和安装三大工序，在时间和空间的不同安装方式可分为掘砌单行作业，掘砌平行作业，掘砌混合作业和掘砌安一次成井
1）掘砌单行作业
立井井筒掘进时，将井筒划分为若干段高，自上而下逐段施工，在同一段高内按照掘砌交替顺序作业，称为单行作业。由于掘砌段高不同，单行作业又分为长段单行和短段单行作业
井筒掘进段高，是根据井筒穿过岩层的性质，涌水量大小，临时支护形式，井筒施工速度以及施工工艺来确定。段高的大小，直接关系到施工速度，井壁质量和施工安全。由于影响段高的因素很多，必须根据施工条件全面分析，综合考虑，合理确定
（1）长段单行作业
长段单行作业是在规定的段高内，先自上而下掘进井筒，同时进行临时支护，待掘制设计的井段高度时，即由下而上砌筑永久井壁，直至完成全部井筒工程
采用挂圈背板临时支护时，段高一般以30到40米为宜，最大不应超过60米，支护时间不得超过一个月。目前，在井筒基岩段施工中，由于挂圈背板临时支护材料消耗大，经济效益不明显，安全可靠性也相对较低，已很少采用
采用锚喷临时支护时，由于井帮围岩得到及时封闭，消除了岩帮风化和出现危岩垮帮等安全隐患，可采用较大段高。现场为了便于成本核算和施工管理，往往按月成井速度来确定段高。锚喷临时支护的结构和参数，应视井筒岩性区别对待
长段单行作业的缺点是需要进行临时支护，增加施工成本和工期；优点是可以较好的保证井筒施工质量，减少混凝土接槎缝。这种作业方式一般在煤矿立井井深施工中不常见，多用在金属矿山岩石条件较好的立井施工和煤矿的立井壁座施工中
（2）短段掘砌单行作业
短段掘砌单行作业是在2到5米应与模板高度一致较小的段高内，掘进后，即进行永久支护，不用临时支护。为便于下一循环的打眼工作，爆破后矸石暂不全部清除，砌壁时立模、稳模和浇筑混凝土都在浮矸上进行
短段掘砌单行作业的优点是不需要临时支护，降低成本和工期；缺点是井壁的混凝土接槎缝比较多。但是随着井壁混凝土浇筑技术的提高，接槎缝的质量大大提高，而且一般在井筒施工完毕后进行壁后注浆封水，短段掘砌单行作业的缺点基本得到克服，该作业方式成为目前最常见的立井施工作业方式
（3）短掘短喷单行作业
短掘短喷单行作业与短段掘砌单行作业基本相同，只是用喷射混凝土代替现浇混凝土井壁，喷射混凝土段高一般为两米左右。该种作业方式在煤矿立井井筒中比较少见，一般多用在金属矿山岩石条件比较好的立井施工中
2）掘砌平行作业
掘砌平行作业也有长段平行作业和短段平行作业之分
长段掘砌平行作业是在工作面进行掘进作业和临时支护，而上段则由吊盘自下而上进行砌壁作业
短断掘砌平行作业，掘砌工作都是自上而下，并同时进行施工。掘进工作在掩护筒（或锚喷临时支护）保护下进行。砌壁是在多层吊盘上，自上而下，逐段浇筑混凝土。每浇筑完一段井壁，即将砌壁托盘下放到下一水平，把模板打开并稳放到已安好的砌壁托盘上，即可进行下一段的混凝土浇筑工作
长段平行作业和短段平行作业这两种方式的缺点都是必须进行临时支护，而且上下立体作业导致安全可靠性较低，砌壁和掘进相互影响，相比发展较快的短段掘砌单行作业来说，其优势已经没有。目前长段平行作业和短段平行作业已经很少使用
3）掘砌混合作业
立井井筒掘砌工序在时间上有部分平行时称混合作业。既不同于单行作业掘砌顺序完成，也不同于平行作业掘砌平行进行
混合作业是随着凿井技术的发展而产生，这种作业方式区别于短段单行作业，对于短段单行作业掘砌工序顺序进行，而混合作业是在向模板浇筑混凝土达一米高左右时再继续浇筑混凝土的同时即可装岩出渣，待井壁浇筑完成后作业面上的掘进工作又转为单独进行，依此往复循环
这种作业方式的优点是在井壁浇筑混凝土的时候，有平行作业的出渣工序，节省工期。但是这种作业方式的前提是采用溜灰管输送混凝土，或者是两套提升系统，一套提升系统输送混凝土，一套出渣，其缺点是劳动组织相对复杂，需要较高的施工管理水平，一般用在直径超过6.5米的井筒中，在冻结表土段施工中，也经常使用
4）掘砌安一次成井
井筒永久装备的安装工作与掘砌作业同时施工时称为一次成井。根据掘砌安三项作业安排顺序的不同，有三种不同形式的一次成井施工方案，即掘砌安顺序作业一次成井，掘砌掘安平行作业一次成井和掘砌安三行作业一次成井
随着立井施工设备和施工技术的发展，立井施工速度快速提升，对井筒空间的利用也越来越高。掘砌安一次成井这种作业方式很少使用
5）立井井筒施工作业方式的选择
（1）立即井筒施工作业方式的选择，不仅影响到凿井设备的数量，劳动力的多少，对施工单位的管理需求，而且在于能否最合理的利用立井井筒的有效作业空间和作业时间，充分发挥各种凿井设备的潜力，获得最优的效果。因此，历经施工方案的选择，具有特别重要的意义
（2）在选择立井井筒施工作业方式时，应综合分析和考虑井筒穿过岩层性质，涌水量的大小和井壁支护结构；井筒直径和基岩部分的深度；可能采用的施工工艺及技术装备条件，施工队伍的操作技术水平和施工管理水平
（3）各种施工作业方式都是随着凿井技术不断发展而形成，并且逐步完善的。任何一种施工作业方式都受多方面因素影响，具有一定的适用范围和条件，选择施工方式首先要求安全可行，技术先进，有利于采用新型凿井装备，不仅能获得单月最高纪录，更重要的是能取得较高的综合成井速度，并应有明显的经济效益
（4）在确定施工方式时，除了注意凿井工艺和机械化配套，要与井筒直径、深度相适应外，要特别重视井筒涌水对施工的影响，如井筒淋水较大，多数达不到施工方式要求的预期效果。另外，为了充分发挥各种方案的优越性，必须提高施工队伍的操作技术水平和技术管理水平
（5）掘砌单行作业的最大优点是工序单一，设备简单，管理方便。当井筒涌水量小于40立方每小时，任何工程地质条件均可使用，特别是当井筒深度小于400米，施工管理技术水平薄弱，凿井设备不足，无论井筒直径大小，应首先考虑采用掘砌单行作业
（6）短段掘砌单行作业。除上述优点（工序单一，设备简单，管理方便）外，还取消了临时支护，简化了施工工艺，节省了临时支护材料，围岩能及时封闭，可改善作业条件，保证了施工操作安全。此外，它省略了长段单行作业中掘砌转换时间，减去了集中排水，清理井底落灰以及吊盘、管路反复起落，接拆所消耗的辅助工时。因此，当井筒施工采用单行作业时，应首先考虑采用这种施工方式
（7）掘砌平行作业是在有限的井筒空间内上下立体交叉，同时进行掘砌作业。空间时间利用率高，成井速度快，但井上井下人员多，安全工作要求高，施工管理较复杂，凿井设备布置难度大。因此，当井筒穿过基岩深度大于400米，井筒净径大于六米，围岩稳定，井筒涌水量小于20立方米每小时，施工装备和施工技术力量较强时，可以采用平行作业
（8）掘砌混合作业是在短段掘砌单行作业的基础上发展而来的，某些施工特点都与短段单行作业基本相同。它所采用的机械化配套方案也大同小异，但是混合作业加大了模板高度，采用金属整体伸缩式模板，使得在进行混凝土浇筑的时候可以进行部分出矸工作，实际施工中装岩出矸与浇筑混凝土部分平行作业，两个工作要配合好，只有这样才能实现混合作业的目的，达到利用部分支护时间进行装渣出矸，节约工时而提高成井速度。该作业方式目前应用较为广泛
2.立井施工设备及其机械化配套
1）立井施工机械化作业线配套设备设计原则
我国立井井筒的施工已基本实现机械化，立井井筒施工机械化作业线的配套，主要根据井筒条件，设备条件和综合经济效益等方面进行考虑。立井施工机械化作业线及其配套设备在设计时，应遵循以下原则：
（1）应根据工程的条件，施工队伍的素质和已具有设备条件等因素进行综合考虑，最后选定配套类型
（2）各设备之间的能力要匹配，主要应保证提升能力与装岩能力、一次爆破矸石量与装岩能力，地面排矸与提升能力、支护能力与掘进能力和辅助设备与掘砌能力的匹配
（3）配套方式应与作业方式相适应，例如采用立井快速施工机械化作业线时，一般采用短段单行作业或混合作业，若采用长段单行作业，则凿井设备升降拆装、频繁，设备能力受到很大的影响
（4）配套方式应与设备技术性能相适应，选用寿命长，性能可靠的设备
（5）配套方式应与施工队伍的素质相适应，培训能熟练使用和维护机械设备的队伍，保证作业线正常运行
（6）配套方式应尽可能先进合理，以充分改善工人劳动环境，降低劳动强度，确保施工安全，提高劳动效率
（7）配套方式设计时，在可能的情况下，应适当加大提升能力，提高系统的可靠性
2）立井井筒施工机械化作业线配套方案
目前，立井井筒施工机械化作业线的配套方案主要有综合设备机械化作业线和普通设备机械化作业线两种
（1）综合设备机械化作业线
综合设备机械化作业线及其配套设备内容，见表6.2-1。这种配套方式是设备能力相互匹配，工艺也较合理，可以满足大型井筒快速施工的要求
根据现有设备、需要的提升能力、井筒深度、井筒直径综合考虑选择。井筒直径5.5米以下，宜选择一套提升；5.5到9米，易选择两套提升；超过九米，宜选择2到3套提升；改绞井筒，至少选择一台双滚筒提升机
综合设备机械化作业线及其设备配套方案，适应于井筒直径5到10米，井筒深度一千米的凿井工程。方案中多数配套设备都可满足一千米以上的井筒的施工条件，部分可满足井筒深度1500米的施工条件。设备能力、施工技术及辅助作业等相互都很协调，配套性能较好，装备水平与国际水平接近。在今后的深井工程中，我们很好的发展和使用前景
（2）普通设备机械化作业线
普通设备机械化作业线是以手持凿岩机、长绳悬吊式抓烟机为主要设备组成的作业线，特点是设备便携，生产能力低，人力操纵为主，机械化程度低，劳动强度大，多用于井筒直径较小的浅井，但从施工速度方面看，仍有潜力。我国在一些大直径深井工程中选用斗容量0.6立方米长绳悬吊式抓岩机，配用多台手持式凿岩机，段高3到5米，液压金属整体活动模板，采用短段单行作业或混合作业，先后曾创造立井月进100米上的成绩
普通设备机械化作业线主要特点是作业灵活可靠，能实现多台凿岩机同时作业，充分发挥小型抓岩机的优点，设备简单，操作容易，但机械化程度低，工人劳动强度大，生产能力弱，安全工作要求高，这种设备配套方案由于具有设备轻便，操作维修水平要求不高，设备费用省，施工组织管理简单等优点，目前仍在不少立井工程中采用
立井井筒施工机械化作业线的配套方案与井筒的工程条件密切相关，工程条件如果发生变化，可能会导致需要重新进行施工装备的计算及选型，特别是当井筒深度加深时，提升悬吊相关设备需要重新进行选型。这种情况的工程变更不仅会产生工程量增加的费用，还会产生施工设备需要完善的费用以及井筒深度加深，导致施工难度加大，需要增加的费用等。
6.2.3 立井井筒掘进机施工方法及其应用
立井井筒掘进机施工方法，以传统立井基岩钻眼爆破施工技术为基础，融合隧道掘进机技术，初步形成了系列化的立井井筒掘进机施工技术装备。基于排渣方式的不同，目前主要由上排渣立井掘进机施工方法和下排查立井掘进机施工方法
立井掘进机施工方法的优势主要体现在：
（1）机械化程度高，降低了人员的劳动强度。采用立井掘进机技术及工法开展机械化开挖立井井筒，改善了人员作业环境，大大降低人员作业强度
（2）地面远程作业提高人员安全性。设备采用地面远程控制作业，非必要不下井。掘进期间，井下无人作业。从根本上保证了人的生命安全
（3）效率高，施工速度快。改变传统立井施工法，钻眼、装药、爆破、通风、出渣、井壁支护等顺序作业的施工工序，为掘进机截割、出渣、井壁支护平行作业，速度得到显着提高
（4）减少围岩扰动，避免围岩破坏。采用立井掘进技机技术施工工艺对围岩的扰动破坏几乎为零，避免了常规爆破施工对围岩的破坏，可对初期支护进行优化，大大降低立井支护的施工费用和工期成本
1.上排渣立井掘进机施工方法
1）吊桶提升上排渣立井掘进机系统组成
上排渣立井掘进机施工作业时，地面布置凿井井架、提升机、凿井绞车等组成地面提升和稳绞系统，井下布置掘进机主机和后配套系统，掘进机主机完成掘进、出渣、支护等工作，后配套系统完成提升、出渣、通风、供水、供电等工作，地面配套设备，还包括混凝土搅拌站、空压机房、通风机、蓄水池、污水池等设施
（1）破岩系统
立井掘进机主机采用盘形滚刀进行破岩，滚刀按照一定的规律布置，在掘进机刀盘上通过滚刀的挤压，剪切和刮削作用，使岩体发生破碎。针对不同的岩体，通常采用不同齿形结构的滚刀。主机驱动系统，控制掘进方向，采用撑靴推进系统，撑紧井壁，产生的摩擦力，提供推进反力。掘进行程结束后撑靴换步进行下一循环掘进作业
（2）出渣系统
立井掘进机出渣系统，共包括刀盘刮渣装置、垂直提升装置和吊桶提升系统三大部分接力共同完成岩渣的出井工作。出渣装置根据地层不同可更换不同的刮渣板、刮斗，适应不同渣土的清运需求
（3）支护系统
立井掘进机井壁支护系统一般根据实际工程条件进行独立设计，以满足现浇、锚网喷等多种支护形式的井壁施工要求，该种类型掘进机也称为Sbm全断面立井掘进机。如果采用预制管片地面拼装支护结构，通过控制拼装结构的精准下沉作为井筒支护，这一类型的掘进机，称为cJm沉井法立井掘进机
（4）导向系统
立井掘进机导向系统采用传统立井测井技术，并结合现代电子传感技术构成。在井筒中心布置一套垂线装置，为井筒中心各设备的标定校准提供基准参考。同时，在设备中心设置激光靶，在设备撑靴平台设置倾角仪，利用倾角仪测得掘进方向两个轴上的偏转角度，通过两束激光发射器、激光耙，采用图像定位法算法得出旋转角，最终达到设备导向的目的
（5）纠偏系统
立井掘进机整机设计由稳定器和撑靴推进系统，稳定器的伸缩油缸和推进油缸均可分区独立控制。当掘进主机相对井筒轴线发生倾斜时，通过控制不同区域的油缸油压使油缸产生位移行程差，不断调整主机姿态，最终使主机轴线回正。当掘进主机圆周滚转时，使稳定器和撑靴脱离井壁反转主机回正即可
2）吊桶提升上排渣立井掘进机钻井施工作业
（1）始发工作井施工
根据立井掘进机施工原理，可采用分体始发掘进作业。设备最小的始发井深度应保证撑靴可以入井，待主机始发掘进一定深度后，组装地面提升悬吊系统，钢丝绳与吊盘后配套连接，形成一套完整的开挖、出渣系统，进行后续的立井掘进施工
为便于设备始发，井口需提前进行锁口施工，始发井深度应超过设备撑靴高度，始发井内径应大于井筒设计净直径200毫米以上，满足主机组装的需要。始发井结合井筒锁口施工，采用大型挖掘机、破碎锤等设备进行开挖，长臂挖掘机出渣
（2）掘进机组装
立井掘进机组装主要分为两部分，掘进主机组装和吊盘后配套组装。掘进主机，采用由下至上的组装顺序在井下完成组装工作。掘进主机完成组装后进行管线连接，进入设备调试阶段。吊盘后配套采用分层法逐步安装每一层平台，同时布置该层设备。组装完成后，连接电缆、稳绳、风水管线等
（3）掘进机调试
立井掘进机调试主要分为组装确认、供电调试、控制调试、液压调试、功能调试五大步骤，以保证设备运行正常，状态良好
（4）井筒掘进施工
设备调试完成后，复测井筒中心及设备中心进行始发掘进。由于井筒直径大于刀盘开挖直径，在掘砌前期适当加大撑靴及稳定器撑紧力，保证刀盘开挖过程不发生偏斜。进行始发掘进时采用小贯入度、小推进速度缓慢掘进，待设备撑靴进入井筒稳定地层后，及时调整掘进参数，恢复正常掘进
立井掘进机掘进施工主要工序包括掘进出渣、井壁支护、换步作业、管线延伸、姿态调整等
掘进出渣：掘进出渣工序操作位于地面主控室内，掘进时撑紧撑靴，撑紧稳定器，启动斗式提升机、刮板输送机之后启动刀盘，准备掘进施工。掘进施工需要根据地层寻找匹配的转速及贯入度。支护每次的段高为1.5米，设备每一米换步一次，每3米掘进支护两次，水管、风管每六米延伸一次
井壁支护：井壁支护与掘进主机相互独立，支护作业区域位于吊盘后配套系统，不受掘进主机的影响。根据地层情况及井筒特征，可灵活采用锚网喷支护或模板浇筑支护
换步作业：换步时需要增加稳定器的撑紧力，同时刀盘停转，待设备停止运行后收回撑靴，撑紧油缸之后收回推进缸，将撑靴下移完成换步，重新撑紧撑靴，确认撑紧后降低稳定器撑紧力，检测设备姿态后重新启动刀盘，进行下一循环掘进。
管线延伸：每掘进六米后，对管线进行延伸，需要延长的管线有风筒、供水管、排水管
姿态调整：采取掘进自动导向系统和人工测量相辅的方式进行立井掘进机姿态监测
（5）掘进机拆卸及出井
施工完成后，设备需要进行井下拆解，提升出井。根据设备在井内的上下顺序进行，首先拆解提升吊盘出井，然后是掘进主机
2.下排渣立井掘进机系统组成
1）利用导井下排渣立井掘井机系统组成
下排渣立井掘进机施工方法主要针对地质条件较好，岩石稳定或经地层改性后稳定的地层，且具有下部巷道的矿山井筒工程，通过先开凿导井作为溜矸孔，然后利用立井掘进机进行全断面钻进成井并进行支护。立井掘进机系统能够实现掘进、破岩、排渣、井壁支护同时作业互不干扰，并可大幅减少井下作业人员，加快凿井速度，缩短工期，降低成本
（1）反井钻机
反井钻机包括主机、油泵车、操作平台等，主机采用液压驱动，带动钻具旋转，并向上或向下升降，对岩石产生挤压和剪切作用，使其破碎达到钻进成孔的目的。立井掘进机施工中，反井钻机的主要工作是完成导井的施工，导井直径通常为1.2到1.8米，其施工方法是先从上向下钻进导孔，然后从从下向上扩孔钻进，形成导井
（2）立井掘进机
立井掘进机可以完成包括破岩、装岩、运输、临时支护、永久支护等工序
破岩机构：掘进机采用滚刀破岩，钻头体和多把滚刀构成破岩机构，滚刀刀齿在推进力的作用下压入岩石，钻头体在驱动系统的作用下旋转，并形成滚刀的旋转，将岩石从岩体上分离出来，最终在岩体内钻成井筒。为实现滚刀破碎的岩屑顺利滑落入导井，钻头体的井底角为45度。为使掘进机在超前孔偏斜的情况下能够继续施工，在钻头体前段设置了一个超前孔钻头可在导孔偏斜和塌帮的情况下进行扫孔作业。
支撑推进机构：支撑推进机构的作用是承受钻进破岩过程产生的反压力和反扭矩，并将这些力和力矩传递到井帮岩石上。机构整体为框架结构，布置有四个推进油缸和八个支撑油缸，支撑结构不但承受反扭矩和反推、拉力，还可通过油缸的伸缩，调整掘进机的钻进方向和进行纠偏降斜
电液控制系统：电液控制系统主要满足掘进机破岩，方向控制等工艺需要，通过控制电机变频，满足滚刀破岩旋转大负荷、不均载、不均旋转等要求，通过控制支撑油缸的快速伸出或缩回、对称油缸同时伸缩、每个支撑油缸独立控制伸出或缩回以及伸缩距离，达到调整钻进方向的目的。
支护系统：根据立井井筒功能和服务年限，可以采用锚喷或现浇混凝土井壁支护，利用多层吊盘起到保护掘进机和进行支护作业的目的。吊盘上进行锚喷支护和喷射混凝土作业，如需进行混凝土井壁砌筑，可采用吊盘带整体模板，随着吊盘同时进行井壁浇筑。在岩石条件较好时，先采用掘进机完成井筒钻进并进行必要临时支护后，拆除掘进机由下向上再进行混凝土井壁浇筑
（3）辅助系统
立井掘进机施工时，地面需要布置凿井井架和提升机作为掘进机掘进的提升辅助系统，满足井下支护工作的需要。另外，还需要布置井下排矸系统、排水系统以及形成施工所必需的通风系统
2）利用导井下排渣立井掘进机钻井施工作业
（1）导井钻井
采用反井钻机完成直径1.2到1.8米的溜渣导井钻进，导井偏斜率不大于0.3%，立井掘进机凿井时的溜渣、排水、通风等
（2）锁口施工
地面首先进行临时锁口的施工，然后安装凿井井架、提升机和凿井绞车等设备，组装立井掘进机和吊盘
（3）掘进、排渣与支护
井筒施工掘进采用立井掘进机，掘进机利用滚刀进行破岩，破碎岩渣沿井底底锥形面滑落至导井，由下部运输设备装运。当井筒断面较大时，可进行分次扩孔掘进，直到设计的掘进断面。井筒支护可根据围岩条件，井筒类型采用铆喷支护、锚喷网支护或采用整体现浇混凝土支护。
（4）辅助作业
通风：立井掘进机采用机械破岩与爆破破岩不同产生的有害气体和粉尘比较小。井下作业人员少。导井和矿井的通风系统连通，实现井筒负压通风，一般不需要单独设立通风装置，特殊情况下可设置局部通风机
排水：如果地层涌水量大，需预先采用地层改性方法封堵涌水，稳定地层。少量涌水，可直接通过倒井流到井筒下部，汇入矿井的排水系统排出
（5）掘进机拆卸及辅助设施安装
立井井筒掘进完成后，将吊盘提升出井并拆除，同时拆除钻头扩展部分，再将立井掘进机整体提出地面，最后进行井筒的安装工作。