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        金屬非金屬礦山溜井安全快速掘砌施工技術(shù)

        2023-01-06 06:16:41柏躍金
        山東煤炭科技 2022年4期
        關(guān)鍵詞:反井錨網(wǎng)吊籃

        柏躍金

        (中煤第五建設(shè)有限公司第三工程處,江蘇 徐州 221000)

        1 工程概況

        溜井總深為47.6 m(直筒44.481 m+漏斗壁3.119 m),凈直徑3 m,為礦井井下儲存礦石用。-350 m 距井筒中116.729 m 處左幫平行巷道90°軌道中向里6000 mm 為礦石溜井中,-300 m 距井筒中116.524 m 處左幫平行巷道90°巷道中向里6525 mm 為礦石溜井中,-300~ -350 m 水平溜井上、下口硐室掘進(jìn)及錨網(wǎng)噴支護(hù)已施工完成,并采用反井鉆機(jī)進(jìn)行Ф1.2 m 導(dǎo)擴(kuò)孔施工完畢。

        礦石溜井為鋼筋砼+鋼軌、底部鋼筋砼+鋼軌連接漏斗、裝載硐室,其工程量和結(jié)構(gòu)如下:

        溜井直筒高度44.481 m,漏斗壁3.119 m,其凈直徑3 m,荒直徑4.0 m;壁厚為0.5 m,掘進(jìn)斷面為12.566 m2;凈斷面為7.069 m2;砼強(qiáng)度等級為C30;鋼筋砼+鋼軌結(jié)構(gòu),用30 kg/m 鋼軌進(jìn)行全長緊貼14a 槽鋼環(huán)形井圈面進(jìn)行縱向焊接加固澆筑,下部漏斗連接裝載硐室。圍巖采用高強(qiáng)樹脂錨桿Ф20 mm×2000 mm 加固,錨桿交錯布置,成梅花狀,間距900 mm×1000 mm,施工中也可根據(jù)圍巖情況三方現(xiàn)場見證并作適當(dāng)修改。

        2 施工方案[1-3]

        溜井采用鉆爆法施工,人工使用YT28 手持式鑿巖機(jī)鑿巖,鉆桿采用Φ22 mm 中空六角釬桿,L=2500 mm,Φ42 mm 柱齒型合金鉆頭。選用Φ32 mm×200 mm×200 g 乳化炸藥,雷管選用全塑非電毫秒延期導(dǎo)爆管雷管,在安全距離采用MFB-200 型便攜式放炮器起爆。人工攉矸至溜井中經(jīng)-350 m 水平出矸,施工中根據(jù)揭露巖性及溜井導(dǎo)孔垮塌情況錨網(wǎng)噴支護(hù)至施工支承臺完整段或漏斗壁上端后搭設(shè)鋼架平臺進(jìn)行綁扎內(nèi)、外層鋼筋、架設(shè)焊接環(huán)形井圈及預(yù)埋鉤筋,并在環(huán)形井圈平面上四周焊接縱向鋼軌;組裝平臺、校正內(nèi)模、澆筑砼及振搗,模板采用4 套1.0 m 段高金屬裝配式模板自下而上進(jìn)行砌壁施工。

        (1)先采用反井鉆機(jī)沿溜井中心線方向施工一個直徑為1200 mm 的鉆孔(反井鉆孔已施工完畢),在溜井掘進(jìn)時利用該鉆孔進(jìn)行排矸與排水。

        (2)溜井根據(jù)揭露巖性及溜井導(dǎo)孔垮塌情況分二段進(jìn)行施工,澆筑采用分階段的方式施工(支承臺完整段或漏斗壁上端):

        第①段:溜井段(即0~44.481 m),分段掘進(jìn)從上往下進(jìn)行鉆眼爆破擴(kuò)刷,錨網(wǎng)噴支護(hù)當(dāng)擴(kuò)刷深度及錨網(wǎng)噴支護(hù)至施工支承臺完整段或漏斗壁上端后進(jìn)行搭設(shè)鋼架平臺,即可從下向上綁扎內(nèi)、外層鋼筋、架設(shè)14a 槽鋼環(huán)形井圈焊接縱向鋼軌、校正內(nèi)模進(jìn)行澆筑砼。

        第②段:漏斗壁即底部漏斗口(44.481~47.6 m)高度為3.119 m。掘進(jìn)從上到下分段錨網(wǎng)噴支護(hù)完成,澆筑施工先從溜井下口裝載硐室及硐室聯(lián)巷,然后自下而上進(jìn)行整體漏斗壁的澆筑。

        3 施工方法

        3.1 布置輔助系統(tǒng)

        布置臨時封口盤、安裝提升設(shè)備:封口盤利用預(yù)埋的隔篩由2 根I45a 主梁連接副梁組成,然后覆蓋5 mm 厚的花紋鋼板;采用提升絞車,天輪梁由1 根I32a 工字鋼配合焊接δ20 鋼板組合焊接制成,并采用6根Φ18.9 mm×7500 mm鋼絞線錨索固定,5 t 導(dǎo)向滑輪與鋼板采用M24 高強(qiáng)螺栓連接,并焊接固定,用于升降物料和器具。

        在封口盤上預(yù)留2 m 見方提升口并設(shè)雙向折頁井蓋門,用于施工輔助下放,周圍設(shè)有裙板,防止墜物傷人。在封口盤鋼梁底部對稱兩側(cè)分別安裝FZQ-50 防墜器(FZQ-50 防墜器最大工作載荷150 kg,破壞負(fù)荷≥8900 N),作為上、下人員過程中的雙重安全防護(hù)。溜井下放順序:① 關(guān)閉井蓋門,吊籃停放在井蓋門上,停穩(wěn)后,把鉤工打開溜井圍欄,將設(shè)備材料裝入吊籃,提升司機(jī)利用對講機(jī)告知作業(yè)面人員,得到回饋信號后進(jìn)行操車下放(作業(yè)面人員得到信號后,應(yīng)立即停止作業(yè),躲避至溜井井幫處,避開提升位置,吊籃運行過程中,嚴(yán)禁從吊籃下方穿行)。② 下放至工作面時,工作面信號工反饋停車信號,穩(wěn)好吊籃后,人員方可將設(shè)備材料卸出。③ 溜井提升、下放物料時,必須成捆捆扎牢固,嚴(yán)禁超出吊籃,防止刮碰懸吊設(shè)施或意外墜落,吊籃載重嚴(yán)格執(zhí)行計算要求,禁止超載運行。

        3.2 溜井段

        采用整體掘進(jìn)從上向下進(jìn)行鉆眼爆破擴(kuò)刷,人工攉矸并進(jìn)行錨網(wǎng)噴臨時支護(hù)。當(dāng)擴(kuò)刷深度及錨網(wǎng)噴支護(hù)至支承臺完整段或漏斗壁上端后,進(jìn)行搭設(shè)鋼架平臺,即可從下向上綁扎雙層鋼筋,Ф25 mm圓鋼L 形錨桿每圈均勻布置6 根,層距1.5 m,長端錨入井幫,短端找平焊接拖住14a 槽鋼環(huán)形井圈(層距0.5 m)并在四周縱向焊接敷設(shè)30 kg/m鋼軌,校正內(nèi)模,澆筑混凝土。施工中鐵篦子除爆破時,其余時間均放置在反井鉆孔承臺上方,防止人員墜入導(dǎo)孔及導(dǎo)孔被大塊矸石堵孔(鐵篦子用Ф22 mm螺紋鋼筋焊制而成)。井蓋門除下放人員、材料、工具時打開外,其他時間均常閉。

        3.3 漏斗壁

        漏斗壁即下口段(44.481~47.6 m)當(dāng)施工到44.481 m 時,進(jìn)行溜井下部漏斗口刷大,刷擴(kuò)到規(guī)定尺寸后,利用之前預(yù)留堆積的矸石,登矸作業(yè)進(jìn)行錨網(wǎng)噴臨時支護(hù)。在溜井下口裝載硐室墻部澆筑完成后,再搭設(shè)平臺自下而上進(jìn)行溜井漏斗口鋼筋綁扎、鋪設(shè)漏斗壁鋼軌、澆筑混凝土。

        3.4 混凝土支護(hù)施工

        (1)立模

        ① 溜井井身澆筑段。采用4 套(1 m 高)塊模進(jìn)行組裝施工;掘夠3 m 后,留一茬坐底炮停止掘進(jìn)平整工作面,當(dāng)內(nèi)、外層鋼筋綁扎完畢、模板支好后,再以溜井中線校正14a 井圈的半徑合格,固定合格后,進(jìn)行四周焊接敷設(shè)鋼軌,預(yù)留砼合茬口,并檢查確認(rèn)牢固可靠后,即可進(jìn)入塊模找平組裝工作,待模板尺寸符合要求后進(jìn)行砼澆筑工作。

        ② 裝載硐室及漏斗壁。硐室支架采用16 槽鋼螺栓連接校正由內(nèi)向外方向逐架組裝、定位。立支架前,應(yīng)在支架位置墊50 mm 厚的托底板,并按設(shè)計標(biāo)高找平上口。托底板與支架的位置必須用硐室中線定位;支架定位后,立柱之間用M16 螺栓連接槽鋼水平撐,水平撐之間再用50 mm×100 mm 木方連接,用8#鐵絲捆綁牢固。墻板采用木工板或木方作為背板。拱部采用50 mm×100 mm 木方及鋼模板作為背板,背板完成,礦方驗收合格后進(jìn)行混凝土澆筑施工。

        (2)混凝土澆筑施工

        模板立好后,做好澆筑準(zhǔn)備工作?;炷敛捎蒙添跑囘\至地面井口,利用底卸式吊桶下放至馬頭門開口處鋪設(shè)鋼軌平臺,利用輪式裝載機(jī)運至溜井上口,利用下料管下至澆筑工作面。人工對稱分層入模,分層厚度300 mm,邊澆筑邊振搗,以表面出現(xiàn)灰漿沒有氣泡為標(biāo)準(zhǔn),且砼料嚴(yán)格控制水灰比,防止?jié)仓瓿珊蟪霈F(xiàn)窩蜂、麻面、脫褲現(xiàn)象。

        4 效果分析

        (1)采用反井鉆機(jī)施工便于上下貫通形成通風(fēng)自然,避免大塊矸石堵塞從而影響總體工期。

        (2)采用固定的絞車下放物料,安全系數(shù)高。

        (3)施工采用段高1.0 m 的塊模進(jìn)行倒模工藝,便于針對巖性破壞特別是支撐模板平臺垮臺嚴(yán)重的情況下,無法按照掘進(jìn)有效段高施工,可以隨情況調(diào)整澆筑高度,提高工作效率,保證井壁接茬質(zhì)量。

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