大型箕斗装载硐室快速施工概要.doc

第 30卷第 4期 建 井 技 术 Vo l 130No 14 2009年 8月 M IN E CO N ST RU CT IO N T ECH N OL O GY A ug 12009大型箕斗装载硐室快速施工
董瑞楷 , 丁养红
(山东华新建筑工程集团有限责任公司 , 山东 新泰 , 271219
摘 要 :介绍了鲁新煤矿主井箕斗装载硐室采用下行分层法施工的情况 。 整个硐室分成 4层 , 层间设 3层现浇钢筋混凝土底板 。 3层底板待井筒落底后 , 利用临时工作盘施工 , 实现了 快速施工 。
关键词 :箕斗装载硐室 ; 硐室底板 ; 分层法施工 ; 临时工作盘
中图分类号 :T D264+13文献标识码 :B 文章编号 :1002-6029(2009 04-0016-02
1工程及地质概况
山东新汶矿业集团鲁新煤矿位于锡林郭勒盟 乌拉盖管理区境内 , 由济南煤矿设计研究院设计 , 设计生产能力 5M t/a, 立井开拓 , 设主、 副、 风 3个 井筒 , 位于同一工业广场内。主井井筒深 30915m, 净直径 510m, 主要担负 整个矿井的煤炭提升任 务。主井箕斗装载硐室位于井深 25615m 水平 , 处在井筒正南方向 , 临时支护为锚网喷 , 永久支护 为钢筋混凝土。硐室掘进体积 1121185m 3, 顶部 为半圆拱形 , 净高 2018m, 净宽 612m, 长 8126m, 壁厚 550mm; 包 括胶 带 机 运 输 巷 3m, 操 作 室 119m , 信号室 113m 。
根据地质资料 , 箕斗装载硐室位于火成岩中 , 岩石质量中等 ~良好。主井井筒基岩段由于进行 过地面预注浆 , 浆液扩散半径为 9167m , 施工箕斗 装载硐室时 , 不会有较大涌水。
2主要施工机械设备
箕斗装载硐室施工中 , 充分利用了主井井筒 施工机械化配套设备。 JKZ -218/1515型提升机 配 4m 3吊 桶提 矸 , H S -4型 长 绳悬 吊 抓 岩机 配 014m 3抓斗装岩 , SJZ515型伞钻 配 7655型气腿 式凿岩机打眼。在井口设置混凝土集中搅拌站 , 安装 1台 JS -750型强制式搅拌机和 PLD1200A 型配料机。井下采用 M JY -4128/510型单缝液压 伸缩式整体下移金属模板浇筑混凝土 (硐室部分 支设木模板 ; 溜灰管下料 , 经设置在吊盘上的混 凝土分灰器入模。
3施工方案
考虑到箕斗装载硐室结构复杂 , 施工难度大 , 为保证施工安全和工程质量 , 采用下行分层法施 工。即将硐室分成 4个分层 , 从上向下依次将各 分层随井筒一并掘出 , 锚网喷临时支护紧跟工作 面。每个分层掘进后支木模 , 利用 4128m 高的金 属模 板 , 与井筒同时进行钢 筋混凝土砌壁作业。 考虑到硐室底板进入井筒净断面 600mm , 经分析 比较后 , 决 定施工硐室时 , 预留 3层底板钢筋接 头 ; 待井筒落底后 , 将大模板拆除 , 组装临时工作 盘 (利用模板绳悬吊 来施工 3层底板。箕斗装载 硐室结构及施工顺序见附图。
4施工方法
411第 Ñ阶段施工
井筒掘进至箕斗装载硐室上方 1m 处后 , 停 止掘进 , 将上段井筒加强段砌好。然后清底 , 下伞 钻打炮眼 , 放坐底炮 , 将井筒工作面矸石平至合适 位置 , 并进行锚网喷临时支护。接着按照测量给 定的中腰线 , 用 7655型凿岩机打箕斗装载硐室上 室拱部炮眼 , 并装药爆破 , 边掘进边进行临时支 护 , 直至上室拱部掘进完毕。随后将井筒中的矸 石出至硐室上室底板位置 , 并进行临时支护后 , 再 进行硐室上室墙部掘进 , 边掘进边进行临时支护。
附图 箕斗装载 硐室结构及施工顺序
箕斗装载硐室上室掘进好后 , 进行胶带机运输巷、 操作室掘进 , 边掘进边进行临时支护 ; 掘进好后 , 自下而上绑扎箕斗装载硐室上室、 胶带机运输巷、 操作室及井筒段钢筋 , 稳立模板 , 一次性完成各部 分混凝土浇筑。
井筒采用 SJZ515型伞钻打眼 , 使用 <42mm 十字形合金钎头、 B25mm @4000mm 中空六角钢 钎杆 , 眼深 317m 。硐室采用 7655型气腿式凿岩 机配 <42mm 一字形钎头打眼 , 眼深 210m 。爆破 材料选用规 格为 <35mm @400mm 的 T 220型岩 石水胶炸药和毫 秒延期电雷管 , 地面 380V 交流 电源引爆。硐室内的矸石由人工倒入井筒 , 再用 H S -4型长绳悬吊抓岩机装入吊桶后提至地面。 箕斗装 载硐室 上室 临时支 护为锚 网喷 +锚 索 , 井筒及胶带机运输巷、 操作室临时支护为锚网 喷。选用 <25mm @2200mm 等强度 全螺纹树脂 锚 杆 , 间 排 距 均 为 800mm , 每 根 锚 杆 配 2个 Z2835型树脂药卷。锚杆安装时 , 其尾部要预留 200m m 长 , 以便与永久支护中的钢筋相连接。金 属网由 <6m m 钢 筋点焊 而成 , 网格 尺寸 100mm @100m m, 网片规 格 1000mm @4000m m 。金属 处用 12号铁丝连接牢固。喷射混凝土厚 100mm, 强度等级 C20。锚索为 <15124mm @6000m m 钢 绞线 , 外露 100mm , 间距 116m , 排距 310m 。锚索 托板用 20号槽钢加工 , 长 314m, 沿硐室轴线方向 将相邻 2根锚索连接起来。
井筒及箕斗装载硐 室永久支护均为 C30双 层钢筋混凝土。先绑扎井筒处钢筋 , 然后自硐室 端头开始向井筒方向绑扎硐室墙部钢筋。横筋用 搭接方式连接 , 纵筋用直螺纹套连接。钢筋绑扎 完毕 , 按设计要求设置好所有预埋 件 , 并固定牢 固。接着将 MJY -4128/510型模板松开下放至井 筒工作面 , 并抄平找正 , 然后支设硐室墙部模板 , 并与井筒模板连接牢靠。硐室使用木模板 , 按照 先墙后拱的顺序 , 自下而上支设。第 1模必须找 平 , 确保模板上沿处在同一水平。模板横向使用 ; 100m m @120mm 方木竖向钉在其内侧 , 间距不大 于 110m, 用于加固。方木上、 下两端钻眼 , 锚杆从 眼中穿过 , 锚入巷帮 ; 找好线后 , 紧固螺帽。方木 内侧自下而上绑上横向架管并打斜撑后 , 再用扫 地杆顶紧顶实 ; 外侧铺设 30mm 厚木板。装载硐 室内用钢架管搭设工作平台 , 边施工边上翻 , 层间 距不大于 110m 。墙 部模板支设 好后 , 浇 筑混凝 土。在地面搅拌好的混凝土通过溜灰管输送至吊 盘上 , 经二次搅拌后 , 通过铠装管进入装载硐室混 凝土输送斗内 , 供井筒与装载硐室墙部浇筑使用。 混凝土应分层连续浇筑 , 专人振捣 , 以确保混凝土 均匀密实。墙部混凝土浇筑好后 , 绑扎拱部钢筋 , 支设拱部模板 , 浇筑井筒与拱部混凝土。浇筑至 距井筒模板上沿 200mm 时 , 停止浇筑 , 让混凝土 凝固 ; 过 12h 后 , 上提井筒模板 , 浇筑封口 , 使上下 部井壁合茬。至此 , 第 Ñ阶段施工即告完成。 412第 Ò, Ó阶段施工
第 Ò, Ó阶段施工方法与第 Ñ阶段大致相同。 施工顺序为 :井筒清底 井筒放炮 井筒出矸 (锚 网喷 支 护 硐 室 掘进 (锚网 喷 支护 绑 扎钢 筋 支设模板 浇筑混凝土。
413第 Ô阶段施工
第 Ô阶段段高 717m, 1次施工比较困难 , 故 分 2个小段 , 由上而下施工。上段高 412m , 下段 高 315m 。
414第 Õ阶段施工
第 Õ阶段为 3层钢筋混凝土底板。第 Ô阶段 施工完成后 , 继续施工井筒剩余段。待井筒落底 后 , 将 M JY -4128/510型模板拆除后升井 , 组装临 (

非标临时罐笼每个 配 2辆 M G117-6B 型矿 车 , 提升绳选用 18@7+FC -<40-180型钢丝绳。 钢丝绳所受的最大静张力 , 提物时为 146198kN, 提人时为 123112kN ; 最大静张力差为 99121kN, 均可满足提升机强度所要求的钢丝绳所受的最大 静张力不超过 166177kN 及最大静张力差不超过 112182kN 的规定。
313改绞平面布置
根据二期工程施工需要 , 改绞时 , 井筒中需布 置的设备、 设施有 :非标临时罐笼 2个 , 每个设罐 道绳 4根、 防坠制动绳 2根 , 罐道绳采用 SGY -20型调绳装置拉紧 ; 压气、 供水管各 1趟 , 共用 2根 钢丝绳悬吊 ; 排水管路 1趟 , 用 2根钢丝绳悬吊 ; 井下临时变电所电源电缆 2趟 , 用 2根钢丝绳悬 吊 ; 通讯、 信号、 监控电缆各 1趟 , 共用 1根钢丝绳 悬吊。井筒中的各种管线 , 每隔 30m 用树脂锚杆 固定在井壁上 ; 其悬吊钢丝绳上端锁在天轮平台 钢梁上。
非标临时罐笼平面尺寸确定后 , 首 先确定 2个罐笼位置 , 然后布置其他悬吊设施 , 并绘出井筒 临时改绞平面布置图 (图 2 。 4实际效果
刘店煤矿二期工程施工期间 , 由于提升能力 有保证 , 岩巷掘进工作面创出了平均月进尺 33个 月超过 110m, 其中 11个月超过 150m, 最高月进 尺达 18012m 的两淮矿区施工新纪录。袁店一矿 主井井筒净直径 510m, 深 79215m , 改绞时采用了 相同的方案 , 二期工程施工中 , 也取得了好成绩 (连续 11个月平均月进尺超过 110m, 最高月进尺 达 15616m 。
5结 语
小直径深立井改绞时采用非标临时罐笼 , 选 用较大的矿车来加大提升能力 , 是确保二期工程 多工作面同时展开 , 加快施工进度 , 实现快速施工 的有效途径。刘店煤 矿主井井筒改 绞的成功实 践 , 为小直径深立井井筒临时改绞提供了经验。
作 者 简 介
袁长财 (1971 , 男 , 工程师。 1994年 7月毕业 于原山西 矿 业学院 , 一直从事矿建工程施工技术与管理工作。
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时工作盘 (利用 3根模板绳悬吊 , 然后将吊盘和 临时工作盘分别上提至箕斗装载硐室段。工作盘 提至硐室最下一层底板位置后 , 用钢架管搭设工 作平台。平台上铺设 100m m @120mm 方木 , 方木 上再铺设 30mm 厚木板。该层底板上 预留的头 部溜槽、 装载溜槽、 定量仓预留孔 , 在地面根据实 际尺寸加工好木模板 , 找好线后 , 放置于底板上 , 其内侧用钢架管固定牢靠。箕斗装载硐室底板为 双层钢筋 混凝 土 结构 , 先 绑扎 下 层 钢筋 , 后 绑 扎上层钢筋 , 上下层钢 筋之 间用构 造筋 连接 牢 固。钢筋绑扎完毕 , 按 设计要 求设 置地 脚螺 栓 等预埋 件 , 然 后 浇筑 混 凝 土。浇 筑 完毕 , 养 护 24h, 然后按照上述施 工方法 , 依 次施 工上两 层 底板。
5经验与体会
根据以往经验 , 主井箕斗装载硐室钢筋混凝 土底板 , 往往是在施工完箕斗装载硐室墙部后立 即施工。这样 , 则需先将井筒模板拆除升井 , 组装 临时工作盘 ; 待底板施工完成后 , 再将井筒模板下 井组装 , 施工井筒剩余段。并且由于硐室底板已 进入井筒净断面 , 施工井筒剩余段时 , 需在已施工 完的底板上预留悬吊模板的钢丝绳孔 , 大大延长 了施 工时间 , 同时底板施工 质量也得不到保证。 而我们采用先施工井筒剩余段 , 待井筒落底后 , 将 井筒模板拆除升井 , 组装临时工作盘 , 最后施工硐 室底板的方法 , 仅用 46d 就完成了整个硐室施工 , 比合同工期提前了 15d 。既缩 短了工期 , 也防止 了井筒施工时放炮崩坏已施工完的硐室底板的现 象出现 , 有效地保证了底板施工质量。这一快速 施工技术受到了集团公司领导及甲方的好评 , 并 为类似硐室施工积累了经验。
作 者 简 介
董瑞楷 (1980 , 男 , 助理工程师。 2006年 7月 毕业于山 东 科技大学采矿工 程专 业 , 一直 从事 基建 矿井 施工技 术及 管理 工 作 , 现任内蒙古沙章图矿矿建项目部主管技术员。