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

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

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

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。

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。

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。

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

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。

本发明的技术方案如下：

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，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做为上层的溜渣井；然后，

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；

第二步：施工垂直天井之外的中层掘进工作。

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。

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。

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。

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

图1是本发明特大提升机硐室的掘进剖面图。

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

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

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14.1m，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。

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ф2.0m。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。

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Ø18、L=3000mm、@1.5m*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。

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。