CN107237649A - 小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法，涉及地下斜井工程施工技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证工程安全、节约施工成本，且施工速度快的小断面长陡坡斜井运输系统，采用的技术方案是：小断面长陡坡斜井运输系统，斜井的入口段内的工作面处放置扒渣机，斜井的入口处设置卸渣平台，卸渣平台相对斜井的一侧安装定滑轮以及提升机，提升机的钢丝绳穿过定滑轮，再与斜井入口段内的矿车相连；斜井的出口段内工作面处放置扒渣机，扒渣机的尾部设置卷扬机，卷扬机的钢丝绳连接运渣车。小断面长陡坡斜井施工方法，斜井采用全断面爆破施工，从斜井的入口和出口同步开挖施工，保证工程安全、节约施工成本，同时节约工期。
Description
技术领域
本发明涉及地下斜井工程施工技术领域，具体是一种小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法。
背景技术
水电水利工程中，溢洪洞布置于山体之中，往往具有断面小、距离长、坡度陡的特点，涉及斜井开挖。例如，某水电站的溢洪洞布置于左岸山体内，平面呈直线，总长305m，立面上桩号0+275～0+305范围内采用1:5.2、桩号0+3.38～0+275范围内采用1:4.325的纵坡布置，桩号0+0～0+3.38采用龙抬头形式。
该溢洪洞的端面小，而且距离长，坡度陡，斜井开挖施工具有局限性，加之地质条件的复杂，艰苦的环境，施工难度极大。采用常规的开挖和运输方式，存在工期长、井内空气污染、不安全、成本高、难以保证工程质量的问题。
如何在复杂地质条件下顺利开展小断面长陡坡斜井开挖技术和提高出渣度，按期完成施工是当前面对的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证工程安全、节约施工成本，且施工速度快的小断面长陡坡斜井运输系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：小断面长陡坡斜井运输系统，斜井包括高处的入口段、低处的出口段和中间段；
斜井的入口段内的工作面处放置扒渣机，斜井的入口处设置卸渣平台，卸渣平台相对斜井的一侧安装定滑轮以及提升机，其中提升机安装于地锚平台上，提升机的钢丝绳穿过所述定滑轮，再与斜井入口段内的矿车相连，且钢丝绳的路径经过卸渣平台；
斜井的出口段内工作面处放置扒渣机，扒渣机的尾部设置卷扬机，卷扬机的钢丝绳连接运渣车。
进一步的是：所述卸渣平台和斜井入口段工作面之间铺设轨道，矿车位于轨道上。具体地，所述轨道为24kg/m的轻轨。
进一步的是：所述卸渣平台为曲轨卸渣平台，曲轨错台1m，所述矿车为侧卸式矿车。
进一步的是：所述提升机与斜井入口的距离为50m。
进一步的是：所述斜井的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道。
进一步的是：所述斜井内设置通风出烟设备。
本发明还提供一种小断面长陡坡斜井施工方法，通过上述小断面长陡坡斜井运输系统从斜井的入口和出口同步进行开挖施工，斜井采用全断面爆破施工，
在斜井的入口至中间段的中部，扒渣机将工作面开挖爆破后的洞渣转到矿车内，矿车通过提升机经钢丝绳牵引至卸渣平台，洞渣再转运至卸渣场；矿车再返回至斜井的工作面转运洞渣；
在斜井的出口至中间段的中部，扒渣机将工作面开挖爆破后的洞渣转到运渣车内，通过扒渣机尾部卷扬机以及运渣车的自身动力，将运渣车牵引、下放至斜井出口的卸渣位置并卸渣。
进一步的是：所述斜井的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道，
运渣车上坡进入斜井时，采用扒渣机尾部的卷扬机牵引上拉，结合扒渣机自身的动力正向开进，并在最接近工作面的避车道倒车，再倒车行驶至工作面；
运渣车装运洞渣下坡出斜井时，将扒渣机的反铲的动臂下抓，运渣车在卷扬机牵引和运渣车的自身动力下，下放至斜井出口的卸渣位置并卸渣。
进一步的是：所述斜井贯穿后，斜井的底板浇筑混凝土垫层，再铺设43kg/m的重轨，作为行驶轨道。
本发明的有益效果是：小断面长陡坡斜井运输系统在斜井的入口至中间段采用轨道运输系统，利用斜井的自然坡度通过提升机快速出渣提升机无空气污染，并且具有具有牵引力大、运输量大、速度快等特点，可适应小断面斜井的限制，在安全制动距离、效率及机动性、成本等诸多方面均有优势。斜井的出口至中间段采用运渣车机械出渣，即采用采用轮胎式运输机械出渣，运渣车由设置于扒渣机尾部的卷扬机进行牵引，适应斜井的坡度，加强运渣车的爬坡能力，在牵引运渣车上下坡时，扒渣机的斗体抓住坡面，增强抗滑能力，保证运输安全。
小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法从斜井的入口和出口同步开挖施工，可确保斜井内爆破后的洞渣及时清除，保证工程安全、节约施工成本，同时节约了施工工期。
附图说明
图1是本发明小断面长陡坡斜井运输系统的斜井入口处运输系统示意图。
图2是本发明小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法的斜井内矿车装渣示意图。
图3是本发明小断面长陡坡斜井运输系统及施工方法的斜井内运渣车装渣示意图。
图中零部件、部位及编号：斜井1、扒渣机2、卸渣平台3、定滑轮4、提升机5、地锚平台6、卷扬机7、运渣车8、侧卸式矿车9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明小断面长陡坡斜井运输系统，斜井1包括高处的入口段、低处的出口段和中间段，如图1，斜井1的入口段的纵坡为1:4.325。
如图2，斜井1的入口段内的工作面处放置扒渣机2，扒渣机2用于将工作面的洞渣转至矿车内，其中矿车为侧卸式矿车9。如图1，斜井1的入口处设置卸渣平台3，卸渣平台3相对斜井1的一侧安装定滑轮4以及提升机5，其中提升机5安装于地锚平台6上，提升机5与斜井1入口的距离为50m。地锚平台6通过地锚固定安装于岩土体内。提升机5的钢丝绳穿过所述定滑轮4，再与斜井1入口段内的矿车相连，且钢丝绳的路径经过卸渣平台3。定滑轮4即为天轮，辅助提升机5实现矿车在斜井内的上下。
卸渣平台3为曲轨卸渣平台3，曲轨错台1m，矿车为侧卸式矿车9。提升机5提拉侧卸式矿车9出渣到达卸渣平台3，然后卸渣至自卸汽车内，最后转运至卸渣场。
为了保证侧卸式矿车9运行过程的稳固，卸渣平台3和斜井1入口段工作面之间铺设轨道，侧卸式矿车9位于轨道上运行。轨道为24kg/m的轻轨，在工程地质条件不好的斜井段，可加密铺设轨枕的方式解决。斜井1入口处采用有轨运输系统，扒渣机2为电动式，侧卸式矿车9通过提升机5进行提升，而提升机5也可为电动，避免斜井1内空气污染。而且，有轨运输具有牵引力大、运输量大、速度快等特点，可适应小断面斜井1的限制。
如图3所示，斜井1的出口段内工作面处放置扒渣机2，扒渣机2的尾部设置卷扬机7，卷扬机7的钢丝绳连接运渣车8。扒渣机2将洞渣装运渣车8，运渣车8上下坡均可由卷扬机7牵拉，扒渣机2的反铲的动臂下抓，保证卷扬机7的稳固并可随扒渣机2移动，保证运渣车8的安全。
斜井1的出口段内采用无轨运输，具有机动灵活的特点，为满足运渣车8在斜井1内的倒车需要，斜井1的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道，避车道可用于倒车。此外，为适应陡坡斜井运输掘进出渣必须采用牵引力强的大功率运渣车8，解决缺氧的深埋长隧洞内空气污染问题，斜井1内设置通风出烟设备。例如，采用11Kw风机2台进行通风除烟。
本发明一种小断面长陡坡斜井施工方法，通过上述小断面长陡坡斜井运输系统从斜井1的入口和出口同步进行开挖施工，斜井1采用全断面爆破施工，在斜井1的入口至中间段的中部，扒渣机2将工作面开挖爆破后的洞渣转到侧卸式矿车9内，侧卸式矿车9通过提升机5经钢丝绳牵引至卸渣平台3，然后卸渣至自卸汽车内，再转运至卸渣场；侧卸式矿车9再返回至斜井1的工作面转运洞渣，如此往复。
在斜井1的出口至中间段的中部，扒渣机2将工作面开挖爆破后的洞渣转到运渣车8内，通过扒渣机2尾部卷扬机7以及运渣车8的自身动力，将运渣车8牵引下放至斜井1出口的卸渣位置并卸渣。
运渣车8上坡进入斜井1时，采用扒渣机2尾部的卷扬机7牵引上拉，结合扒渣机2自身的动力正向开进，为了保证卷扬机7的稳固，卷扬机7牵引时扒渣机2反铲的动臂下抓。斜井1的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道，避车道可用于倒车，运渣车8在最接近工作面的避车道倒车，再倒车行驶至工作面。运渣车8装运洞渣下坡出斜井1时，运渣车8在卷扬机7牵引和运渣车8的自身动力下，下放至斜井1出口的卸渣位置并卸渣，以确保了长陡坡斜井的下坡安全。
斜井1两侧施工贯穿后，可拆除24kg/m的轻轨，在斜井1的底板浇筑混凝土垫层，并重新铺设43kg/m的重轨，不仅可以彻底解决轨道变形问题，还能提高运行速度。
小断面长陡坡斜井施工方法，在受到斜井断面限制无法加大运渣车8和侧卸式矿车9斗容的情况下，应充分发挥设备的性能，可确保斜井1内爆破后的洞渣及时清除，保证工程安全、节约施工成本，同时缩短了施工工期。
Claims (10)
1.小断面长陡坡斜井运输系统，斜井(1)包括高处的入口段、低处的出口段和中间段；其特征在于：
入口段内的工作面处放置扒渣机(2)，斜井(1)的入口处设置卸渣平台(3)，卸渣平台(3)相对斜井(1)的一侧安装定滑轮(4)以及提升机(5)，其中提升机(5)安装于地锚平台(6)上，提升机(5)的钢丝绳穿过所述定滑轮(4)，再与斜井(1)入口段内的矿车相连，且钢丝绳的路径经过卸渣平台(3)；
斜井(1)的出口段内工作面处放置扒渣机(2)，扒渣机(2)的尾部设置卷扬机(7)，卷扬机(7)的钢丝绳连接运渣车(8)。
2.如权利要求1所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述卸渣平台(3)和斜井(1)入口段工作面之间铺设轨道，矿车位于轨道上。
3.如权利要求2所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述轨道为24kg/m的轻轨。
4.如权利要求1所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述卸渣平台(3)为曲轨卸渣平台(3)，曲轨错台1m，所述矿车为侧卸式矿车(9)。
5.如权利要求1所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述提升机(5)与斜井(1)入口的距离为50m。
6.如权利要求1所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述斜井(1)的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道。
7.如权利要求1所述的小断面长陡坡斜井运输系统，其特征在于：所述斜井(1)内设置通风出烟设备。
8.小断面长陡坡斜井施工方法，其特征在于：通过权利要求1至7任一权利要求所述小断面长陡坡斜井运输系统从斜井(1)的入口和出口同步进行开挖施工，斜井(1)采用全断面爆破施工，
在斜井(1)的入口至中间段的中部，扒渣机(2)将工作面开挖爆破后的洞渣转到矿车内，矿车通过提升机(5)经钢丝绳牵引至卸渣平台(3)，洞渣再转运至卸渣场；矿车再返回至斜井(1)的工作面转运洞渣；
在斜井(1)的出口至中间段的中部，扒渣机(2)将工作面开挖爆破后的洞渣转到运渣车(8)内，通过扒渣机(2)尾部卷扬机(7)以及运渣车(8)的自身动力，将运渣车(8)牵引、下放至斜井(1)出口的卸渣位置并卸渣。
9.如权利要求8所述的小断面长陡坡斜井施工方法，其特征在于：所述斜井(1)的出口至中间段的中部每间隔50m设置避车道，
运渣车(8)上坡进入斜井(1)时，采用扒渣机(2)尾部的卷扬机(7)牵引上拉，结合扒渣机(2)自身的动力正向开进，并在最接近工作面的避车道倒车，再倒车行驶至工作面；
运渣车(8)装运洞渣下坡出斜井(1)时，将扒渣机(2)的反铲的动臂下抓，运渣车(8)在卷扬机(7)牵引和运渣车(8)的自身动力下，下放至斜井(1)出口的卸渣位置并卸渣。
10.如权利要求8或9所述的小断面长陡坡斜井施工方法，其特征在于：所述斜井(1)贯穿后，斜井(1)的底板浇筑混凝土垫层，再铺设43kg/m的重轨，作为行驶轨道。
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