王 欣

(淮北礦業(yè)集團(tuán)公司青東籌備處,安徽濉溪 235100)

主井裝載硐室安全施工研究

王 欣

(淮北礦業(yè)集團(tuán)公司青東籌備處,安徽濉溪 235100)

主井箕斗半裝載硐室是礦井生產(chǎn)的咽喉,傳統(tǒng)的施工方法是下行邊掘邊砌施工法,有著許多缺點(diǎn)。在此介紹一種新型施工工藝,闡述施工工序、施工方法問題及對(duì)策,說(shuō)明該施工方法的優(yōu)越性及其效果。

裝載硐室;施工

0 引言

裝載硐室在礦井生產(chǎn)中的重要地位。

井筒一樣是礦井的咽喉要道,主井裝載硐室是生產(chǎn)礦井產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益的門戶;裝載硐室的施工方案直接關(guān)系到施工單位職工的安全和經(jīng)濟(jì)效益,硐室質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)礦井經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出,關(guān)系到廣大職工的切身利益。

1 青東煤礦主井裝載硐室簡(jiǎn)介

青東煤礦主井裝載硐室的整個(gè)工程由裝載硐室、膠帶機(jī)巷、操控硐室及相關(guān)井筒段組成。裝載硐室位置標(biāo)高:-519.9～-537.660m,上部—機(jī)頭硐室斷面形狀為半圓拱形巷道,凈寬7600mm,凈高為6500mm,深8000mm永久支護(hù)為鋼筋砼結(jié)構(gòu),澆筑砼厚度為700mm;裝載硐室下部斷面形狀為矩形,凈寬 7600mm,凈高為 11660mm,深度9900mm,永久支護(hù)為鋼筋砼結(jié)構(gòu);澆筑砼厚度為500mm;裝載硐室與井筒連接處上部加固段高度為10000mm、凈深5.5m與井筒連接處下部加固段高度為5000mm,永久支護(hù)均為鋼筋砼結(jié)構(gòu),澆筑砼厚度均為600mm;砼強(qiáng)度等級(jí)均為C40。附:斷面圖(如圖1)

表1 實(shí)際揭露地層資料

2 地質(zhì)條件

青東煤礦地質(zhì)條件較復(fù)雜,工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì)主、副、中央風(fēng)井三井筒,附近有(F3∠55～70°H=20～120m 、F14∠70°H=0-240m、Fs8∠70°H=30～90m、F15∠65～70°H=20～160m、F11∠45～70°H=50～300m、F12∠70°犎＝100－250犿）等斷層,造成施工中揭露的地層巖性與鉆孔資料差別很大,原設(shè)計(jì)裝載硐室頂板為砂巖、但實(shí)際揭露為泥巖、裂隙發(fā)育,整個(gè)硐室施工中巖性極不穩(wěn)定。附實(shí)際揭露地質(zhì)資料表。

圖1 硐室斷面圖

3 施工方案的確定

3.1 方案Ⅰ 傳統(tǒng)的施工方案:井筒施工至裝載硐室底板及加固段位置后,上行掘砌裝載硐室,井筒臨時(shí)支護(hù)采用錨網(wǎng)噴,邊掘進(jìn)邊支護(hù)。該工藝硐室的整體性較差,容易出現(xiàn)淋水,以至于造成硐室破壞、增大后期維修量影響礦井正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;更重要的是硐室施工過(guò)程中排矸困難、工序轉(zhuǎn)換頻繁、圍巖暴露時(shí)間長(zhǎng)、頂板難以維護(hù)、容易造成頂板事故、危及人身安全,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,形成不良的社會(huì)影響。

3.2 方案Ⅱ 結(jié)合青東煤礦的實(shí)際地質(zhì)狀況,經(jīng)充分研究決定采用下行分層掘進(jìn),錨網(wǎng)、噴一次支護(hù)、錨索加固。待裝載硐室及下加固段施工結(jié)束后、上行整體澆注。實(shí)踐證明,采用這種工藝可有效避免以上缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)安全、快速施工。

3.3 方案比較,實(shí)踐證明,采用方案Ⅱ這種工藝可有效避免方案Ⅰ缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)安全、快速施工。

4 一次支護(hù)質(zhì)量要求

4.1 錨桿規(guī)格:Φ22×2500mm高強(qiáng)螺紋鋼錨桿

間排距:800×800mm,每根3樹脂(一卷 K2350、二卷Z2350)扭矩300NM、錨固力10T;

4.2 錨索規(guī)格:Φ17.8×6400mm;

間排距2000×2000mm,每根錨索用 K2350樹脂藥卷1卷,Z2350樹脂藥卷2卷,預(yù)緊力10T、錨固力20T。

4.3 鋼筋網(wǎng)規(guī)格:金屬網(wǎng)——采用Φ6mm冷拔鋼筋加工,規(guī)格為:1000×2000mm、網(wǎng)格:100×100mm。

相鄰兩塊網(wǎng)壓茬不小于100mm,用14#鐵絲綁扎連接,連接點(diǎn)要均勻,間距不大于200mm。

4.4 噴漿:水泥——P.O42.5R普通硅酸鹽水泥。

砂子——中粗河砂。

石子——粒徑4～6mm。

砼配合比:水泥:黃砂:瓜子片=1:2:2(體積比);水灰比W:C=0.45。噴厚100mm。強(qiáng)度C20。

5 具體施工方法及問題對(duì)策

5.1 為解決裝載硐室的排矸問題,采用大抓井筒排矸,施工時(shí)井筒超前一查炮(約3.5m)。

5.2 為防止頂、幫事故,施工時(shí)一次支護(hù)先頂后幫及時(shí)跟上,及時(shí)噴漿封閉、及時(shí)打錨索加固,錨索托盤頂部為:長(zhǎng)0.6m的14#槽鋼預(yù)壓成相匹配的拱形。

5.3 為保證噴漿質(zhì)量和速度解決下料難、材料浪費(fèi)、配比不精確、摻和不均勻等問題:噴漿機(jī)置于地面、采用地面攪拌站配供料,地面供風(fēng)、壓風(fēng)管兼作供料管,井下供水。

5.4 為防澆注時(shí)跑模:采用對(duì)稱澆注的方法,并在每次澆注前將每個(gè)轂腿與巖壁以及模板四周與井壁用撐子撐緊,固定牢。

5.5 為保證拱頂部分的混凝土質(zhì)量:在拱頂上方放大入口,并使用混凝土輸送泵,從里向外倒退式澆注,邊澆注邊振搗,保證混凝土的密、實(shí)、滿。

5.6 為保證拱頂部分混凝土強(qiáng)度,在澆注完成上加固段后,按自下而上,先井筒后硐室的順序拆除模板,保證了拱頂部分的混凝土的凝固時(shí)間,從而保證了混凝土的強(qiáng)度。

5.7 為保證支護(hù)質(zhì)量:堅(jiān)持一次支護(hù)的驗(yàn)收和澆注混凝土的監(jiān)督管理工作。

表2 施工工具列表

6 實(shí)際施工效果

6.1 實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),在整個(gè)施工過(guò)程中沒發(fā)生安全事故,且硐室整體性好,沒有滲漏現(xiàn)象。

6.2 實(shí)現(xiàn)了快速施工,整個(gè)掘砌施工過(guò)程僅28天時(shí)間,比計(jì)劃施工時(shí)間提前17天,達(dá)到理想效果。

6.3 工程竣工驗(yàn)收達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),被集團(tuán)公司檢查驗(yàn)收組評(píng)為新井建設(shè)中的“優(yōu)質(zhì)樣板工程”。

7 效益分析

7.1 經(jīng)濟(jì)效益:

7.1.1 對(duì)施工方來(lái)說(shuō):采用該施工方案可減少頻繁的工序轉(zhuǎn)變、節(jié)省施工時(shí)間,同時(shí)可有效的減少材料的浪費(fèi),從而產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

7.1.2 對(duì)業(yè)主方來(lái)論:保證了工程的質(zhì)量、減少后期維修投資;同時(shí)有效地避免停產(chǎn)維修時(shí)間,保證硐室的連續(xù)正常使用,保證了礦井的正常生產(chǎn),可創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

7.2 社會(huì)效益:采用該方案施工,很好地避免了施工中頂幫安全事故及后期維修的安全事故,有效避免安全事故造成的不良社會(huì)影響,產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

8 推廣價(jià)值

該施工方法不僅適用于巖性較好的大型硐室,同時(shí)也適用于巖性較差的硐室;不僅適用于煤礦,同時(shí)也適用于其它采礦行業(yè)及巷隧道工程施工,具有較好的推廣價(jià)值。

TE2

A

1671-8275(2010)01-0052-02

2009209220

王欣(19642),男,吉林長(zhǎng)春人,淮北礦業(yè)集團(tuán)公司青東籌備處工程師。

責(zé)任編輯:張彩云