氧化带、大断面硐室施工工艺

氧化带、大断面硐室施工工艺

李龙生

OxidationZoneandLargeSectionCavernConstructionTechnology

李龙生LILong-sheng

（庞庞塔矿，临汾033200）

（PangpangtaCoalMine，Linfen033200，China）

摘要：本文通过结合工程项目的实际情况，探究制定硐室施工工艺方法，在实践过程中经过检验，不仅提高了施工的安全性，而且能够大大缩短施工工期，同时确保了施工质量，进而在一定程度上为其它大断面硐室顶板支护及施工工艺提供参考依据。

Abstract:Basedontheactualsituationoftheproject,thispaperexploresthecavernconstructiontechnologymethods.Theconstructiontechnologyistestedinthepractice.Itcannotonlyimprovethesafetyoftheconstruction,butalsogreatlyshortentheconstructionperiod,andatthesametimeensuretheconstructionquality,thusprovidingsomereferencesforotherbigsectioncavernroofsupportandconstructionprocess.

关键词：硐室；施工工艺；支护方式

Keywords:cavern；constructiontechnology；supportingmethod

中图分类号：TD264文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）13-0137-02

0引言

庞庞塔矿10#煤七采区轨道上山沿煤层倾向布置，平均坡度18度-22度，长度800米，采用3.0m绞车运输，轨道上山末端处于矿井边界氧化带内，绞车硐室施工难度大。

1硐室概况

七采区轨道巷3.0m绞车硐室位于10#煤氧化带地质条件下，围岩为破碎层状岩石和黄泥结构，是极难支护的软岩硐室，硐室规格为直墙半圆拱型断面，毛宽11.0m，净宽10.5m，毛高8.6m，净高8.35m，墙高3.1m，拱高5.5m，喷厚250mm。

2优化施工设计

考虑到硐室位于氧化带地质条件下，围岩极不稳定，不利于安全施工，因此在设计时对硐室层位进行了调整，将硐室调整在10#煤层之下围岩相对稳定位置，并将支护方式由金属网壳支架+锚网梁+喷浆改为双层锚网梁+锚索+喷浆支护，锚杆排距由900mm调整为800mm，喷厚由300mm调为250mm。

3施工方式

由于该硐室采取在原巷道上按照设计断面进行扩刷，硐室跨度大，高度较高，而且顶板围岩比较破碎，采用全断面一次性扩刷施工难度很大，而且既不利于安全施工，又不利于硐室的支护，因此选用科学、合理的施工技术方案为该硐室的施工起决定性作用，经现场观察、研究，最终确定采用导硐法分层扩刷施工。

3.1采用分次导硐法分层扩刷施工，一次导硐最高3m，宽2.5m，长2.5m，导硐施工到位后扩刷两侧，以此类推，直到硐室拱部施工成型。

3.2硐室拱部成型后以硐室中心线为准，左右拱部交替循环施工，左拱施工3.2m后施工右拱。

3.33m绞车硐室具体施工：（1）3m绞车硐室施工时，先采用导硐法施工硐室Ⅰ区中a-a断面的导硐一（宽2.5m，长2.5m，高2.0m），后扩刷阴影部分①段；再施工导硐二，后扩刷阴影部分②段，成型后按b-b、c-c施工顺序图施工。（2）硐室施工循环进度为0.8m，工作面最大控顶距为1.2m，最小控顶距为0.4m，最大控帮距为1,4m，最小控帮距为0.4m。施工必须执行小循环作业，施工一排支护一排，施工到设计规格后，及时张拉原巷锚索并将超长部分截去，后施工补强锚索，预紧力不得低于25MPa（锚索必须紧跟迎头）。（3）采用导硐法施工时临时支护采用粗喷+大排距锚网支护，粗喷厚度为50mm，锚杆选用?准20×2000mm的左旋螺纹钢高强锚杆，锚杆间排距为1000×1000mm，保证作业人员均在支护完好的顶板下进行作业。

3.4破岩方式：采用浅打眼，开小炮的方法进行施工，炮眼布置如下：周边眼孔距轮廓线距离为150mm-250mm，孔底落在巷道轮廓线上，间距350mm，眼深800mm。辅助眼均匀布置在爆破面周边眼与掏槽眼自由面之间，间距500-700mm，眼深800mm。

掏槽眼以“五花”菱形方式布置在爆破面中下部，间距200mm，眼深1000mm，装药时中心眼不装药。在施工过程中如果出现两个自由面时，爆破面不施工掏槽眼。

爆破参数：掏槽眼装药250g，辅助眼装药180g，周边眼125g，每眼装1条水炮泥，封泥长度不小于500m。

爆破顺序：先掏槽眼后辅助眼最后周边眼

联线方式：串联

一次性爆破最多布置炮眼为180个。

3.5工艺流程：交接班→敲帮问顶→加固工作台→拉中腰线→依中腰线扩刷（打眼→瓦检→装药→瓦检→放炮通风→瓦检）→敲帮问顶→临时支护→出渣→永久支护→下一循环。

4支护参数

①硐室第一次采用锚网梁+锚索+喷射混凝土联合支护，喷厚100mm，第二次采用锚网+喷射混凝土支护，锚杆与第一次支护的锚杆形成插花布置，喷厚150mm。②硐室每排布置29根锚杆，其中拱部21根，两帮各4根，顶、帮锚杆均选用?准22×2500mm的左旋螺纹钢高强锚杆，锚杆间排距为800×800mm，顶锚杆采用Z2388与CK2340型树脂锚固剂各一条进行锚固，帮锚杆采用Z2388型树脂锚固剂一条进行锚固，初锚力不低于200N·M。③顶锚索选用?准21.8×8.3m的19股低松弛钢绞线，每组9根，硐室正中一根，两边各4根对称布置，间排距为1.6m×1.6m；硐室两帮和掌子面锚索选用?准21.8×4.3m的19股低松弛钢绞线，间排距1.4m×1.6m，硐室两帮各施工两根(第一根锚索距底板1.6m高)，锚索均采用Z2388型树脂锚固剂两条进行锚固，配合400×400×16mm的自制钢板和锁具进行张拉预紧，预紧力不得低于25MPa。④钢筋网选用?准6mm的钢筋点焊而成，网孔规格为100mm×100mm，每张网的规格为1700×900mm，钢筋网对接，每20cm联网一道。⑤锚梁选用?准12mm的圆钢筋焊接而成，眼距为800mm，铺设时梁头与梁头搭接，两端眼位重合。⑥喷浆时水泥:砂子:石子=1:2:2。

5硐室层位调整、支护优化后的效果

为了减少复杂的地质条件给施工带来困难，在设计时对硐室层位进行了调整，并将支护方式进行了优化，施工时通过布置测点和打信号点柱观测，硐室顶板及两帮没有发生变化，证明更改后支护满足了施工要求，最终安全顺利的完成了3m绞车硐室施工。效果：通过对硐室层位调整，简化了支护方式，减少了材料消耗，节约了成本；施工时优化了施工工艺，缩短了施工工期。

6小结

①采用导硐法分层爆破施工，既好控制硐室成型又能减小空顶空帮面积。②硐室施工过程中，关键要掌握好中腰线及轮廓线，要做到不超挖，不欠挖，保证硐室帮壁平直。③爆破时必须采取光面爆破，确保围岩完整，打眼时周边眼眼底要落在轮廓线上。④硐室地质条件发生变化时，应根据实际情况，及时调整支护参数，确保安全施工。⑤加强顶板管理是大断面硐室施工的关键，必须严格按照规程措施要求施工，进入工作面前必须敲帮问顶，找掉活矸、危岩，严禁空顶作业。⑥技术上先进，安全上可靠，该硐室采取双层锚网梁+锚索+喷浆进行联合支护，第一次喷厚100mm，第二次支护的锚杆与第一次支护的锚杆形成插花布置，喷厚150mm，硐室成型后无变形及喷皮掉落现象，证明支护已满足了生产要求。⑦严格工程质量，不安全不生产，施工过程中，所有支护必须达到设计标准；所使用的脚手架工作平台必须坚固、牢靠，并要经常检查其安全性，放炮前要及时拆除，并放到安全地点。⑧为确保施工现场生产有序，下台阶滞后上台阶不超过15m。⑨3m绞车硐室断面大，顶板围岩破碎，给施工上带来了一定的困难，但是在施工过程中采取了一系列的技术措施，最终保质保量、安全顺利的完工，并为其它大断面硐室顶板支护及施工工艺提供了技术依据。

参考文献：

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[2]岑光明.潘一东主井装载硐室安全快速施工技术[J].价值工程,2012(34).

[3]孙丙山,陈殿芬.箕斗装载硐室施工工艺[J].中国矿山工程,2013(02).