CN103939104B - 煤矿深立井抗扰动马头门结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矿深立井抗扰动马头门结构，其马头门包括：第一浇筑段、第二浇筑段、附属硐室、扰动影响隔离孔，所述第一浇筑段为井筒两侧首先施工部分、且与井壁整体浇筑，第一浇筑段之后设有第二浇筑段，第二浇筑段与第一浇筑段之间设有隔离缝，隔离缝内设有泡沫塑料板，隔离缝一侧的第一浇筑段上设有扰动影响隔离孔，附属硐室下方设有摇台基础。本发明加长了第一浇筑段长度，减少后续施工第二浇筑段对邻近井壁的扰动影响，另外，本发明设置扰动影响隔离孔，隔绝后续施工第二浇筑段对第一浇筑段和邻近井壁的扰动影响，具有广泛的实用性和易操作性。

Description

煤矿深立井抗扰动马头门结构

技术领域

本发明涉及建筑方法技术领域，具体为一种煤矿深立井抗扰动马头门结构。

背景技术

煤矿副井是作为提升人员与材料的井筒，副井马头门地处矿井的咽喉部位，是副井井筒与井底车场的连接处，断面大、结构复杂、附近布置有各种功能的连接硐室和巷道。通常马头门施工时，首先，两侧3m左右长度部分与井壁是整体浇筑的，称为第一浇筑段，包含3m左右长的马头门和摇台基础。然后继续向前掘进剩余部分马头门，同时掘砌相关硐室。由于目前掘进施工主要采用钻眼爆破法，而且爆破工作面紧邻长度很短的第一浇筑段，爆破冲击波对已浇筑段的围岩、第一浇筑段的钢筋混凝土碹体和上、下段井壁将产生很大的动荷载作用，极易造成它们的失稳和破坏。

同时，由于要求井底车场尽早贯通，只有在主要巷道贯通后，才进行马头门两侧剩余部分的混凝土浇筑，称为第二浇筑段。在贯通之前，马头门两侧剩余部分和车场巷道施工时主要采用锚、网、喷、索等一次支护，此为柔性支护，处于高地应力作用下的围岩将要发生较大的变形，且围岩变形在短期内很难趋于稳定，由于围岩变形由表及里、并引起周围一定范围内岩体变形，对已浇筑段的钢筋混凝土碹体和附近井壁将产生较大的变形扰动影响，极易造成碹体和井壁破裂，从而影响安全生产。

副井马头门因其位置的特殊性，具有断面大、结构复杂、硐室布置密集，特别是随着矿井埋藏深度的增加，地压加大，围岩稳定性差，相邻巷道和硐室群施工的反复扰动对马头门的影响越来越大，严重威胁着深井马头门的安全。通常，在矿井建设中，马头门与井筒同步施工，当井筒施工到马头门位置时，向两侧马头门各施工3m左右，一次支护后，与上、下段井壁整体浇筑，形成整体的钢筋混凝土结构，然后继续向前掘进马头门剩余部分。由于爆破震动、开挖卸载和围岩变形等都对已浇筑的钢筋混凝土碹体和邻近井壁产生很大的扰动影响，在很多工程实践中将引起碹体顶部钢筋弯曲、混凝土碎裂剥落和井壁破损，从而影响井筒的安全使用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种煤矿深立井抗扰动马头门结构，以解决上述背景技术中的难题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：煤矿深立井抗扰动马头门结构，其马头门包括：第一浇筑段、第二浇筑段、附属硐室和扰动影响隔离孔，第一浇筑段之后为第二浇筑段，第一浇筑段上设有扰动影响隔离孔，第二浇筑段与第一浇筑段之间设有隔离缝，隔离缝内设有泡沫塑料板，隔离缝一侧的第二浇筑段内设有附属硐室，附属硐室上端为圆弧形结构，附属硐室下方设有摇台基础，摇台基础为阶梯结构。

所述马头门围岩扰动影响控制方法是将马头门两侧第一浇筑段加长到6～8m，而且其中附属硐室与第一浇筑段同时施工，从而可避免后续施工附属硐室对已施工附近井壁产生大的扰动影响；在施工工作面继续向前掘进之前，在巷道的拱基线位置向上、垂直于巷道表面施工半圈深钻孔，从而形成有效的扰动影响隔离孔；第二浇筑段与第一浇筑段之间纵向钢筋隔断、设置泡沫塑料板，形成隔离缝，隔断第二浇筑段的施工和变形对第一浇筑段和邻近井壁的扰动影响。

所述泡沫塑料板厚度为3-10mm。

所述扰动影响隔离孔直径为50-100mm。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明加长了第一浇筑段长度，减少施工第二浇筑段对邻近井壁的扰动影响，且第一浇筑段加长后包括了部分附属硐室，比如信号硐室和液压泵站等，它们可与马头门同时施工、同时浇筑，避免后续施工这些硐室带来的扰动影响；另外，本发明设置扰动影响隔离孔，隔绝第二浇筑段掘进和变形对第一浇筑段和邻近井壁产生的扰动影向；设置隔离缝，可防止第二浇筑段由于受到前面巷道施工的扰动和自身变形再对第一浇筑段产生连环扰动、并影响到邻近井壁，所以说，本发明具有广泛的实用性和易操作性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的扰动影响隔离孔设置剖面图；

图3为本发明的实施例1结构示意图；

图中：1、第一浇筑段；2、第二浇筑段；3、拱基线；4、附属硐室；5、扰动影响隔离孔；6、井筒中心线；7、摇台基础；8、隔离缝；9、井壁；10、井筒；B、巷道净宽；D、井筒直径；H、直墙高度；L、隔离孔深度；R、半圆拱半径；T、衬砌厚度。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达到目的与功效且易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～3所示，煤矿深立井抗扰动马头门结构，其马头门包括：第一浇筑段1、第二浇筑段2、附属硐室4、扰动影响隔离孔5，所述第一浇筑段1为井筒10两侧首先施工部分、且与井壁9整体浇筑，剩余部分称为第二浇筑段2，第一浇筑段1上设有扰动影响隔离孔5，第二浇筑段2与第一浇筑段1之间设有隔离缝8，隔离缝8内设有泡沫塑料板，第二浇筑段2中设有附属硐室4，附属硐室4上端为圆弧形结构，附属硐室4下方设有摇台基础7，摇台基础7为阶梯结构。

所述马头门围岩扰动影响控制方法为将井筒两侧马头门第一浇筑段加长到6～8m，而且附属硐室4与第一浇筑段同时施工，从而可避免后续硐室施工对已浇筑井壁的扰动影响；在两侧工作面继续向前掘进之前，从巷道的拱基线向上、垂直于巷道表面施工半圈深钻孔，从而形成有效的扰动影响隔离孔5，第二浇筑段与第一浇筑段之间纵向钢筋隔断、设置泡沫塑料板，形成隔离缝，隔断第二浇筑段对第一浇筑段的扰动影响，同时也减小对井壁的扰动影响。

实施例1

某矿马头门埋深800米，属于深立井马头门，井筒净直径8800mm，摇台基础宽度15800mm，区别于传统结构，该马头门采用本发明的新式结构，将两侧马头门的第一浇筑段延伸至6m，如图3所示，与第一浇筑段同时施工其内信号硐室。并在马头门上方设置扰动影响隔离孔，钻孔直径设计为75mm、间距500mm、孔深8m，形成有效的扰动影响隔离孔，在浇筑第二浇筑段时，保留一段5mm的隔断区，放置5mm厚泡沫塑料板，形成隔离缝。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种煤矿深立井抗扰动马头门结构，其马头门包括：第一浇筑段、第二浇筑段、附属硐室、扰动影响隔离孔，其特征在于：所述第一浇筑段之后为第二浇筑段，第一浇筑段上设有扰动影响隔离孔，第二浇筑段与第一浇筑段之间设有隔离缝，隔离缝内设有泡沫塑料板，隔离缝一侧的第一浇筑段内设有附属硐室，附属硐室上端为圆弧形结构，附属硐室下方设有摇台基础，摇台基础为阶梯结构；所述马头门围岩扰动影响控制方法是将马头门两侧第一浇筑段加长到6～8m，而且其中附属硐室与第一浇筑段同时施工，从而可避免后续施工附属硐室对已施工附近井壁产生大的扰动影响；在施工工作面继续向前掘进之前，在巷道的拱基线位置向上、垂直于巷道表面施工半圈深钻孔，从而形成有效的扰动影响隔离孔；第二浇筑段与第一浇筑段之间纵向钢筋隔断、设置泡沫塑料板，形成隔离缝，隔断第二浇筑段的施工和变形对第一浇筑段和邻近井壁的扰动影响。

2.根据权利要求1所述的煤矿深立井抗扰动马头门结构，其特征在于：所述泡沫塑料板厚度为3-10mm。

3.根据权利要求1所述的煤矿深立井抗扰动马头门结构，其特征在于：所述扰动影响隔离孔直径为50-100mm。