CN109630131B - 一种地下硐室施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下硐室施工方法，利用采矿过程中常用的设备，采用自下而上的硐室逐层掘进工序和自上而下硐室逐层支护工序，即可完成了硐室施工，与现有具有硐室全面施工法、分层施工法和导硐施工法相比，具有无需专业硐室掘进设备、依靠矿山工程现有采矿施工机械和工人技能就能完成硐室的施工，工艺简单，施工方便，稳定性强等优点。
Description
技术领域
本发明属于地下建筑施工或矿山井巷工程技术领域，涉及地下硐室，具体涉及一种地下硐室施工方法。
背景技术
参考全国一级建造师执业资格考试用书《矿业工程管理与实务》一书，根据硐室断面的大小及其围岩的稳定程度，硐室施工方法主要分为三类：全面施工法、分层施工法和导硐施工法。全面施工法与普通的巷道施工方法相同，优点是一次成巷、施工简单，缺点是围岩暴露面积大、处理浮石困难；分层施工法主要用于全面法一次掘进围岩困难时补充施工手段，又分正台阶工作面施工法和倒台阶工作面施工法；导硐施工法主要应用于地质条件复杂或者断面特大的硐室。三种硐室施工方法均需要专业的掘进队伍配备专业工程机械进行。有时，一项地下工程尤其是矿山工程，需要施工的硐室数量不多，也不要求所有的硐室工程一次施工完毕，往往需要多次的硐室施工专业招投标工作，浪费了资源和时间。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种工艺简单，由矿山自行组织采矿工程机械和工人技能即可完成的地下硐室施工方法。
本发明采用的技术方案如下：一种地下硐室施工方法，具体包括以下步骤：
步骤A. 在硐室轮廓线底板处掘进通风人行联络道，在通风人行联络道内掘进行人天井和通风天井，通风天井上部与回风巷道联通，行人天井布置在硐室轮廓线的两帮或一帮，沿行人天井四壁布置铁筒，并在铁筒内架设梯子；
步骤B.在通风人行联络道内钻凿平行于硐室走向的水平炮孔，爆破崩落待开挖空间岩石，并将崩落岩石由人行联络道运出，最终完成2.5~3m高的硐室第一层已开挖空间；
步骤C.在硐室第一层已开挖空间内，在硐室轮廓线底板处向下掘进出渣漏斗；
步骤D.在硐室第一层已开挖空间内，钻凿上向凿岩炮孔，爆破崩落岩石至硐室第一层已开挖空间；
步骤E.人从通风人行联络道进入硐室已开挖空间内崩落岩石顶部，钻凿上向凿岩炮孔，爆破崩落待开挖空间岩石，并从出渣漏斗中放出部分崩落岩石；继续重复上述工艺，自下而上逐层掘进，直至掘进至硐室顶板，待开挖空间开挖完毕；
步骤F. 掘进至硐室顶板，待开挖空间开挖完毕后，硐室不需要支护时，从出渣漏斗中放出硐室已开挖空间内全部崩落岩石，拆除行人天井，封堵通风人行联络道、通风天井、出渣漏斗，即完成了硐室施工。
本发明的步骤F中，掘进至硐室顶板，待开挖空间开挖完毕后，围岩易破碎，硐室需要喷锚支护时，按先顶后帮的顺序进行，在步骤E工作结束后，首先人从行人天井进入硐室最后一层已开挖空间崩落岩石顶部，完成硐室顶部的喷锚工作；硐室顶部的喷锚工作结束后，从出渣漏斗中分次放出硐室已开挖空间内崩落岩石，每次放出后，人从行人天井进入未放出崩落岩石上完成硐室两帮的喷锚工作，硐室已开挖空间内崩落岩石分层降低的同时自上而下分次逐层完成硐室两帮的喷锚工作，从出渣漏斗中放出硐室已开挖空间内全部崩落岩石后，拆除行人天井，利用碎石混凝土封堵通风人行联络道、通风天井、出渣漏斗后，进行硐室底板的喷锚工作，即完成了整个硐室的喷锚支护。
本发明的步骤A中，当行人天井布置在硐室轮廓线两帮时，通风天井竖直布置在硐室轮廓线两帮的中间，当行人天井布置在硐室轮廓线一帮时，通风天井布置在硐室轮廓线另一帮。
本发明的地下硐室施工方法用于岩体稳定、整体性好的大断面硐室。
本发明的有益效果是： 采用本发明的地下硐室施工方法利用采矿过程中常用的设备，采用自下而上的硐室逐层掘进工序和自上而下硐室逐层支护工序，即可完成了硐室施工，与现有具有硐室全面施工法、分层施工法和导硐施工法相比，具有无需专业硐室掘进设备、依靠矿山工程现有采矿施工机械和工人技能就能完成硐室的施工，工艺简单，施工方便，稳定性强等优点，适用于矿山零星硐室工程的施工，适用于岩体稳定、整体性好的大断面硐室，无需支护工序。
附图说明
图1. 本发明行人天井布置在硐室轮廓线一帮时的施工示意图；
图2. 本发明行人天井布置在硐室轮廓线两帮时的法施工示意图；
图3.本发明实施例的结构示意图。
图中：1-硐室轮廓线；2-通风人行联络道；3-行人天井；4-通风天井；5-回风巷道；6-出渣漏斗；7-上向凿岩炮孔；8-待开挖空间；9-已开挖空间；10-崩落岩石。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细解释和说明；
实施例
某矿主溜井破碎硐室位于主溜井底1460m水平，负责该矿1505m、1555m、1605m三个阶段的破碎出矿任务。硐室断面规格8m×12m，进深4m，因矿山井下空间狭小，很多硐室掘进专业设备无法进入现场，加之该硐室工期紧，矿山决定采用本发明所述的一种地下硐室施工方法，利用矿山自有气腿式凿岩机、电耙、振动放矿机、有轨列车、局扇等小型采矿设备和采矿工人完成该硐室施工。
一种地下硐室施工方法，具体包括以下步骤：
步骤A. 如图3所示，由1455m阶段巷道在向硐室轮廓线1的两帮外10m掘进5m高天井至1460m水平，在1460m水平，两天井相向掘进沿硐室轮廓线1底板处掘进通风人行联络道2，通风人行联络道2长28m，断面规格2.5m×2.5m。在通风人行联络道2内掘进行人天井3和通风天井4，行人天井3分别布置在硐室轮廓线1两帮，高12m，沿行人天井3四壁布置铁筒，并在铁筒内架设梯子；通风天井4与1475m处回风巷道5联通，高15m，布置在硐室轮廓线1中间；
步骤B. 在通风人行联络道2的两侧用气腿式凿岩机钻凿平行于硐室走向的水平炮孔，炮孔孔深1m，爆破崩落待开挖空间8岩石，并将崩落岩石通过电耙由通风人行联络道2通过天井转运至1455m阶段巷道内有轨列车中运出，最终完成2.5m高的硐室第一层已开挖空间9，其两端分别与对应的通风人行联络道2相通；
步骤C.在硐室第一层已开挖空间9内，在硐室轮廓线1底板处向下掘进出渣漏斗6至1455m阶段巷道，出渣漏斗6面积4×4m，共布置了2-3个出渣漏斗6；
步骤D.在硐室第一层已开挖空间9，钻凿上向凿岩炮孔，进尺2.0~2.5m，爆破崩落待开挖空间8岩石至硐室第一层已开挖空间9，并用电耙整平；
步骤E.人从通风人行联络道2进入硐室已开挖空间9步骤D整平后的崩落岩石10顶部，钻凿上向凿岩炮孔7，进尺2.0~2.5m，爆破崩落待开挖空间8岩石，并将部分崩落岩石10从出渣漏斗6经振动放矿机放至1455m阶段巷道内有轨列车中运出，已开挖空间9内剩余未放出崩落岩石10用电耙整平；继续重复上述工艺，自下而上分6次掘进，直至掘进至硐室顶板，待开挖空间8开挖完毕；
步骤F.围岩较破碎，硐室需要喷锚支护，掘进至硐室顶板，待开挖空间8开挖完毕后，按照“先顶后帮”的顺序进行，在步骤E工作结束、首先从行人天井3进入整平后硐室最后一层已开挖空间9崩落岩石10顶部，完成硐室顶部的喷锚工作，锚杆深2.5m，网度2m×2m，喷浆厚度50mm，硐室顶部的喷锚工作结束后，从出渣漏斗6中分6次，每次2m放出硐室已开挖空间9内崩落岩石10，每次放出后用电耙整平已开挖空间9内未放出崩落岩石10顶部，人从行人天井3进入已整平的未放出崩落岩石顶部完成硐室两帮的喷锚工作，在硐室已开挖空间9内崩落岩石10分层降低的同时，自上而下分6次逐层完成硐室两帮的喷锚工作，锚杆深2.5m，网度2m×2m；喷浆厚度50mm。从出渣漏斗6中放出硐室已开挖空间9内全部崩落岩石10后，拆除行人天井3，利用碎石混凝土封堵通风人行联络道2、通风天井4、出渣漏斗6后，进行硐室底板的喷锚工作，喷浆厚度100mm，完成主溜井破碎硐室开挖工作。
该主溜井破碎硐室内布置有颚式破碎机等设备，每日破碎矿石800吨；硐室使用2年来，稳定性效果良好。
Claims (3)
1.一种地下硐室施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤A. 在硐室轮廓线(1)底板处掘进通风人行联络道(2)，在通风人行联络道(2)内掘进行人天井(3)和通风天井(4)，通风天井(4)上部与回风巷道(5)联通，行人天井(3)布置在硐室轮廓线(1)的两帮或一帮，沿行人天井(3)四壁布置铁筒，并在铁筒内架设梯子；
步骤B.在通风人行联络道(2)内钻凿平行于硐室走向的水平炮孔，爆破崩落待开挖空间(8)岩石，并将崩落岩石由通风 人行联络道(2)运出，最终完成2.5~3m高的硐室第一层已开挖空间(9)；
步骤C.在硐室第一层已开挖空间(9)内，在硐室轮廓线（1）底板处向下掘进出渣漏斗(6)；
步骤D.在硐室第一层已开挖空间(9)内，钻凿上向凿岩炮孔，爆破崩落待开挖空间(8)岩石至硐室第一层已开挖空间(9)；
步骤E.人从通风人行联络道(2)进入硐室已开挖空间(9)内崩落岩石(10)顶部，钻凿上向凿岩炮孔(7)，爆破崩落待开挖空间(8)岩石，并从出渣漏斗(6)中放出部分崩落岩石；继续重复上述工艺，自下而上逐层掘进，直至掘进至硐室顶板，待开挖空间(8)开挖完毕；
步骤F. 掘进至硐室顶板，待开挖空间(8)开挖完毕后，硐室不需要支护时，从出渣漏斗(6)中放出硐室已开挖空间内全部崩落岩石(10)，拆除行人天井(3)，封堵通风人行联络道(2)、通风天井(4)、出渣漏斗(6)，即完成了硐室施工。
2.根据权利要求1所述的一种地下硐室施工方法，其特征在于：步骤F中，掘进至硐室顶板，待开挖空间(8)开挖完毕后，围岩易破碎，硐室需要喷锚支护时，按先顶后帮的顺序进行，在步骤E工作结束后，首先人从行人天井(3)进入硐室最后一层已开挖空间(9)崩落岩石(10)顶部，完成硐室顶部的喷锚工作；硐室顶部的喷锚工作结束后，从出渣漏斗(6)中分次放出硐室已开挖空间内崩落岩石(10)，每次放出后，人从行人天井(3)进入未放出崩落岩石(10)顶部完成硐室两帮的喷锚工作，硐室已开挖空间(9)内崩落岩石(10)分层降低的同时，自上而下分次逐层完成硐室两帮的喷锚工作，从出渣漏斗(6)中放出硐室已开挖空间(9)内全部崩落岩石(10)后，拆除行人天井(3)，封堵通风人行联络道(2)、通风天井(4)、出渣漏斗(6)后，进行硐室底板的喷锚工作，即完成了整个硐室的喷锚支护。
3.根据权利要求1或2所述的一种地下硐室施工方法，其特征在于：步骤A中，当行人天井（3）布置在硐室轮廓线(1)两帮时，通风天井(4)竖直布置在硐室轮廓线(1)两帮的中间，当行人天井(3)布置在硐室轮廓线(1)一帮时，通风天井(4)布置在硐室轮廓线(1)另一帮。
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