CN103953368B - 特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法 - Google Patents

特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法 Download PDF

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王善飞
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叶立生
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Abstract

本发明公开了一种特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法,把整个硐室在垂高方向上分为上、中、下三层施工,首先采用中央导硐法施工下层,然后施工中层垂直天井,然后,施工上层;最后中层掘进。既减少了底部和上部控顶过高造成的冒顶危险,同时中部又在上部提升机顶板浇筑层的保护下进行扩刷,大大提高了掘进的安全系数,同时又提高了施工效率。既有效地控制了控顶高度,又实现了机械化快速出渣。

Description

特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种特大提升机硐室的施工方法。所述的特大提升机硐室是指断面积200m2以上,硐室高度大于15米的硐室。
背景技术
[0002] 各种硐室的形状、规格和结构差别很大,所穿过的岩石性质也不相同,所以施工方法也较多。目前施工方法可以分为以下三类:全断面一次掘进法,台阶工作面施工法和导硐施工法。
[0003] 全断面一次掘进法常用于围岩比较稳定、断面不是特别大的硐室。它和普通巷道施工法基本相同。在常规设备条件下,全断面一次掘进硐室的高度,以不超过5m为宜,因此此法并不适合特大提升机硐室的施工。
[0004] 当采用全断面一次掘进围岩维护困难时,或者由于硐室的高度过大而不便于施工时,可将整个硐室按全高分成几个分层,施工时形成台阶状,此即台阶工作面施工法。上分层工作面超前施工的,称为正台阶工作面施工法,亦称下行分层施工法;下分层工作面超前施工的,称为倒台阶工作面施工法,亦称上行分层施工法。台阶工作面施工法一般用在岩层稳定或比较稳定的条件下。由于特大提升机硐室控顶高度大,采用此方法施工不仅组织复杂,而且渣石倒运强度太大,且局部时段控顶高度大,施工存在较大的安全风险。
[0005] 根据导硐所在位置的不同,导硐施工法有中央下导硐施工法、顶部导硐施工法、两侧导硐施工法之分。对50m2以上的硐室多采用两侧导硐施工。中央下导硐施工法,导硐位于硐室中部靠近底板,导硐断面可按单轨巷道考虑以满足机械装岩要求。当导硐掘到预定位置后,再进行刷帮、挑顶,并完成永久支护工作;在松软、不稳定岩层中,为了保证硐室施工的安全,在两侧墙部的位置沿硐室底板开掘两条小导硐,其断面不宜过大,一般宽度为
1.8-2.0m,高度为2.0m,以利控制顶板。掘一层导硐后随即砌墙,再掘上一分层的导硐,硐石放在下层导硐里一部分,代替脚手架,再接砌边墙到拱基线位置。墙部完成后开始挑顶砌拱。拱部完成后再拆除中间所留的岩柱。如果采用两侧导硐施工法,安全确实得到了保证,特别是上部硐室的施工,全靠人工出渣,满足不了机械化装岩的需要,施工进度又难以保证。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是,提供一种特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法,提高掘进的安全系数和施工效率。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] —种特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法,其特征在于把整个硐室在垂高方向上分为上、中、下三层施工,施工步骤是:
[0009]第一步:
[0010] 1)、采用中央导硐法施工下层:施工中央导硐,然后扩刷至设计边界;然后,
[0011] 2)、施工中层垂直天井:在中层的四个角分别施工一条垂直天井做为上层的溜渣井;然后,
[0012] 3)、施工上层:先施工垂直拉底巷,并使之与三个角的垂直天井贯通,从其中一条贯通巷开始扩帮、压顶,达到拱顶设计的宽度和高度,并进行永久支护;
[0013] 第二步:施工垂直天井之外的中层掘进工作。
[0014] 优选地,上层分两次施工拱顶:第一次爆破控顶一定高度,第二次进行光面爆破,掘进完毕后,拱顶进行锚杆与喷射砼联合支护;再进行钢筋砼永久支护。
[0015] 优选地,施工垂直天井之外的中层掘进工作时,首先在本特大提升机硐室入口天井的下部,用上部留下的毛渣,平整一个高度为2〜3m的平台;然后沿垂直天井向周围扩刷,把提升硐室一角扩刷至与上层贯通;之后沿提升硐室掘进断面,依次向前落渣推进;出渣;出渣结束后,采用喷砼进行临时支护;最后浇筑拱顶下墙体及牛腿柱。
[0016] 本发明的积极效果在于:本发明采用了下层导硐、中层天井、上部直角拉底,先底顶后中层联合掘进施工法,既减少了底部和上部控顶过高造成的冒顶危险,同时中部又在上部提升机顶板浇筑层的保护下进行扩刷,大大提高了掘进的安全系数,同时又提高了施工效率。既有效地控制了控顶高度,又实现了机械化快速出渣。
[0017] 在中层的四个角施工四条天井,做为上部的溜渣井,与台阶工作面施工法相比较,减少了倒渣量,与导硐施工法相比较,大幅度降低了出渣和平场强度。
附图说明
[0018] 图1是本发明特大提升机硐室的掘进剖面图。
[0019] 图2是本发明特大提升机硐室的上层掘进平面图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
[0021] 本实施例为三山岛金矿盲竖井提升机硐室,位于井下-537m水平。硐室长18.7m,宽14.lm,高15.65m,掘进断面209.19立方,属于本发明所述的特大提升机硐室。岩石较稳定,施工难度比较大,采用普通硐室施工方法,难以顺利施工。为了确保硐室的安全快速施工,采用下层导硐,中层天井,上部直角拉底,先底顶后中层联合掘进施工法。
[0022] 具体施工方法:如图1和图2,在硐室垂高15.65m的高度上分为三层分施工:下层4.5m采用中央导硐施工法,先施工3*3m中央导硐1,然后扩刷至设计边界;中层垂高为6.5m,在硐室的四个角分别施工一条垂直天井2做为上层的溜渣井,垂直天井Φ 2.0m0待上层施工完毕后,再进行扩刷。上层垂高为4.65m,先施工垂直拉底巷3,并使之与三个角的垂直天井2贯通,垂直拉底巷3规格为2*2m,从其中一条贯通巷(图2中互呈直角三角形的两条巷道之一)开始扩帮、压顶,达到拱顶设计的宽度和高度。
[0023] 其中上层具体做法:分两次施工拱顶:第一次爆破控顶高度4m,第二次进行光面爆破,爆破高度0.65m。掘进完毕后,拱顶进行锚杆与喷射砼5cm联合支护。再进行钢筋砼永久支护。硐室钢筋与拱顶、硐壁上的外露50cm锚杆牢固绑扎,锚杆的参数018、L=3OOOmm、il.5m*1.5m。同时已经浇筑结束的起拱线下钢砼底部采用1.5m间距,用Φ32螺纹钢做为锚杆,与预留搭接的钢筋绑扎连接,有效抑制了上层砼浇筑体变形位移。通过一系列举措,上部吊挂,下部垫托,对钢砼墙壁起到了很好的支撑作用,确保了中层扩刷的安全作业。
[0024] 最后施工中层剩余6.5m的掘进工作,在上部提升机浇筑层的保护下进行施工,具体做法为:在-537m提升硐室底部靠近配电硐室、大件道的天井(靠近入口天井)下部,用上部留下的毛渣,平整一个高度为2〜3m的平台。沿天井向周围扩刷,把提升机硐室一角扩刷至与上层贯通,这样上部是钢筋砼顶板,在浇筑顶板下作业,有效地防止了控顶过高导致的塌方危险。然后沿提升硐室掘进断面,依次向前落渣推进。掘进分两步进行,第一步:掘进落渣2〜4m高,第二步:掘进剩余部分。掘进时测量人员及时检查毛断面尺寸,严格控制超挖现象。达到设计要求后,检查拱顶钢筋砼有无变化,如果没有变化用铲运机配合卡车出渣。出渣结束后,采用喷砼进行临时支护。最后浇筑拱顶下墙体及牛腿柱。

Claims (2)

1.一种特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法,其特征在于把整个硐室在垂高方向上分为上、中、下三层施工,施工步骤是: 第一步: 1)、采用中央导硐法施工下层:施工中央导硐(1),然后扩刷至设计边界;然后, 2)、施工中层垂直天井:在中层的四个角分别施工一条垂直天井(2)作为上层的溜渣井;然后, 3)、施工上层:先施工垂直拉底巷(3),并使之与三个角的垂直天井(2)贯通,从其中一条贯通巷开始扩帮、压顶,达到拱顶设计的宽度和高度,并进行永久支护; 第二步:施工垂直天井之外的中层掘进工作;施工垂直天井之外的中层掘进工作时,首先在本特大提升机硐室入口天井的下部,用上部留下的毛渣,平整一个高度为2〜3m的平台;然后沿垂直天井(2)向周围扩刷,把提升硐室一角扩刷至与上层贯通;之后沿提升硐室掘进断面,依次向前落渣推进;出渣;出渣结束后,采用喷砼进行临时支护;最后浇筑拱顶下墙体及牛腿柱。
2.如权利要求1所述的特大提升机硐室的三层联合掘进施工方法,其特征在于:其中上层分两次施工拱顶:第一次爆破控顶一定高度,第二次进行光面爆破,掘进完毕后,拱顶进行锚杆与喷射砼联合支护;再进行钢筋砼永久支护。
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