崔家寨主井箕斗装载硐室快速施工

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1、1998年12月M I N E CON STRUCT I ON TECHNOLOGYDec. 1998第19卷第6期建 井 技 术Vol . 19 No. 6工程技术崔家寨主井箕斗装载硐室快速施工孙守仁 张建立 范聚朝(中煤第一建设公司,邯郸, 056000)摘 要 崔家寨矿主井井筒箕斗装载硐室施工中,根据工程地质条件,优选施工方案,合理安排施工顺序,用31d完成了1 210m3的硐室及相连井筒工程。实现了高 速、 优质、 安全施工。关键词 箕斗装载硐室 快速施工 分层施工1 工程概况崔家寨矿主井箕斗装载硐室位于侏罗纪 下部地层,主要穿过细砂岩、 粉砂质泥岩,硐 室下部处于6号煤层中, 7号煤

2、层位于硐室 顶板。岩石硬度系数f= 26,较为松软,易风化,承载能力较低,无大的地质构造,无水。 井筒涌水主要集中在表土段,在内壁套筑前, 经壁后注浆涌水量降至3m3?h左右,对硐室 的施工较为有利。该井设计深度307. 5m ,净径5m ,井口标高+ 1 137. 5m。箕斗装载硐室位于井筒下部,井底清理撒煤巷道底板以上33. 023m。 硐 室底板标高+ 863. 023m。硐室设计为半圆拱 型断面。 净宽7m ,净高13. 86m ,深度为5. 145m ,壁厚均为500mm。本段井筒和硐室掘进 体积为1 210m3(其中,井筒部分505m3;硐室670m3;皮带机硐室35. 0m3),

3、混凝土浇筑体 积354m3。 硐室下部为装载机平台,两侧留行 人台阶,左侧设计有信号硐室(高度2. 7m ,宽 度2. 0m ,深度2. 0m)。硐室顶部与皮带机硐 室相连,皮带机硐室高3. 6m ,宽3. 6m ,施工图1 箕斗装载硐室结构型式1主井井筒; 2井壁; 3皮带机硐室; 4装载机硐室; 5装载机平台; 6台阶收稿日期: 1998208220时留口2m。 井筒、 硐室、 皮带巷等均设计为钢 筋(双层)混凝土结构,标号C25,钢材用量13. 5t。箕斗装载硐室结构型式见图1。2 施工方案的选择箕斗装载硐室断面大、 结构复杂,又处在地质条件相对较差的岩层中。 通过方案比较, 确定采用井

4、筒与硐室同时施工法,先将硐室段井筒施工完成,然后再由上而下分层施工 硐室,最后砌筑下部平台,见图2。图2 箕斗装载硐室施工顺序(? ?)硐室高度加井筒绑钢筋段全高17. 86m ,一次掘全高,并超过绑钢筋段3m ,采用中深 孔光爆,周边眼多布孔少装药,锚网喷作临时 支护,此段井筒自下而上一次砌筑完成,硐室与井筒联接处的钢筋接头全部预留出来。硐 室施工分3个段高进行,第1段高为硐室顶部至拱基线以下2m直墙,掘进高度6m ,同 时完成迎面山墙和2m皮带机硐室;第2段 高为硐室中部直墙部分,高5m ,全断面掘进,硐室两侧墙与迎面山墙同时砌筑;第3段高 为下部平台、 信号硐室及行人台阶,高度3. 36

5、m。此种方案的优点有:(1)简化了施工工序,可进行不间断施 工,便于施工组织及管理;(2)利用原凿井设备,效率高,安全性好;(3)硐室段井筒先施工完毕,施工硐室 时,矸石直接填入井筒,抓岩机出矸,施工速 度快。3 施工方法3. 1 硐室段井筒施工主井井筒施工采用FJD26型伞钻打眼,3m中深孔爆破,出矸用0. 6m3长绳悬吊抓 岩机,主提2m3、 副提1. 5m3吊桶,正常段使 用3m段高M JY型液压整体金属模板砌壁,硐室段井筒改为1m高度组合式金属模板,159mm混凝土输料管1趟,下部安设缓冲 器和活节管。因工作面涌水(3m3?h)较小,故 用风泵将水排至吊桶随矸石运出。施工硐室 时仍采用

6、本系统。硐室段井筒施工程序为:(1)井筒施工到井深258. 6m(即硐室上 方素混凝土段底部位置)时,将以上井筒井壁 砌筑好,拆除整体模板;(2)继续施工下部井筒到硐室底板以下2m位置,并放一座底炮后停止掘进。施工此 段井筒时连同硐室两侧斜墙一并掘出。打眼深度3m ,孔径 55mm。煤矿安全水胶炸药, 掏槽和辅助眼用 45mm药卷,周边眼用35mm药卷。本段共17. 86m , 6个掘喷循 环;(3)井筒及斜墙采用喷射100mm厚混凝土作临时支护,在围岩破碎时加挂金属网;(4)掘至设计位置后,工作面找平,绑扎 钢筋及组立模板。使用1m段高金属组合模 板,由下向上一次砌筑本段井筒全高。 硐室两

7、侧斜墙和井筒同时浇筑,并按设计要求预留出硐室钢筋接头。3. 2 硐室施工由于硐室高度较大,分成3个段高分层 施工,由上而下逐层掘筑。3. 2. 1 硐室第1分层施工第1分层自拱顶向下掘进高度6m。 拱部 掘进断面25. 13m2,采用全断面打眼、 分次爆 破,掏槽眼和辅助眼第1次爆破,周边眼第28建 井 技 术1998年第19卷次爆破。水平炮眼布置,眼深1. 5m ,用2号 岩石硝铵炸药和15段毫秒延期电雷管,共 布置68个炮眼,其中掏槽眼2圈,眼距600mm;辅助眼3圈,眼距700800mm;周 边眼眼距300mm ,间隔装药。每炮装药量为53kg,爆破进尺不少于1. 35m。5. 5m硐室

8、深 度, 4炮掘完。爆破后硐室拱部成型比较规 整,达到了光爆要求。硐室拱部掘完后,再将皮带机硐室2m掘出,施工方法与上相同。 拱部采用锚喷网联合支护方式作临时支护,45mm缝管式锚 杆, 8号铅丝金属网,喷浆厚度80100mm。硐室拱部临时支护后,进行拱基线以下2m直墙的施工,采用向下垂直打眼,全断面 一次爆破,眼深2. 2m ,自井筒边缘向里共8排炮眼,排距700mm ,周边眼光面层厚度600mm。炮眼总数为96个,装药量47. 5kg, 使用18段毫秒电雷管,由外向里逐排爆 破。硐室拱部施工时,矸石大部分崩落井筒 内,少量矸石由人工攉入井筒。 当矸石高度接 近工作面底板时,即安排抓岩机进行

9、出矸,保持井筒内矸石面比硐室底板低23m ,以形 成排水泵窝。 第1分层按要求掘够高度后,即 准备浇筑混凝土。 首先将工作面找平,全面检 查掘进断面是否符合设计要求,无误后进行 绑扎钢筋和组立柱腿、 横撑、 模板等,直墙及正常断面使用槽钢模板,不规则处使用木模 板。模板组立高度为1m ,浇混凝土前重新检 查一遍。混凝土浇注由里向外、 由下向上进 行,地面搅拌,用溜灰管溜入井下,直墙则直 接浇入模板内,拱部溜至工作平台灰槽内,人工入模。拱部施工时与2m皮带巷同时浇灌, 由里向外,逐胎进行,最后在与井筒相接处封 口。混凝土采用分层对称浇筑,分层高度以300400mm为宜,机械振捣。为提高强度,并使

10、脱模时间提前,混凝土中按比例加入早 强减水剂。3. 2. 2 硐室第2分层施工第2分层高5m ,为硐室主体,包括两侧 直墙和迎面山墙部分。施工方法基本与第1 分层直墙相同。 也采用向下垂直打眼,全断面 一次爆破方式,眼深1. 5m ,分4炮掘完。 临时 支护上部2炮采用网喷,下部2炮采用50mm厚喷射混凝土。 施工中边掘边出矸,打 眼与出矸平行作业。掘够高度后,即按要求进行平底找正、 绑 扎钢筋和支模等工序施工。混凝土经溜灰管 和竹节溜槽直接入模,分层对称浇筑,连续施工。浇筑过程中,预留出梁窝及预埋构件,至 上分层底面时, 200mm左右的接茬采用喷射 同标号混凝土方法,并保证密实、 平滑。3

11、. 2. 3 硐室下分层施工硐室下分层高3. 36m ,包括装载机平台、部分主体硐室及信号硐室等。下分层施工顺 序与第2分层基本相同,采用向下打眼方式, 首先掘出装载机平台上方硐室,然后施工信 号硐室,最后施工行人台阶部分。第3分层掘进完毕,检查规格尺寸无误 后,即开始绑扎钢筋和组立三面墙体模板,进行浇筑混凝土作业。浇混凝土至上部分层底 面位置,剩余150mm高度,采用喷射混凝土 方式接茬。施工本段墙体时,连同2m信号硐 室一并砌筑完成。最后施工平台两侧行人台 阶和装载机平台等,硐室完工。4 劳动组织及主要经济技术指标井筒施工采用四班制、 滚班作业方式,辅 助工 “三八” 制作业。自19972

12、03206开始施工硐室段井筒,至1997204205硐室全部完工,历时31d。工程质 量优良,安全无事故。 主要经济技术指标见附 表。5 结 语(1)箕斗装载硐室直接与井筒相连,断面 较大,结构也较复杂,优选施工方案是加快施 工速度、 保证施工安全的关键。 由于采取的方9第6期孙守仁等:崔家寨主井箕斗装载硐室快速施工 附表 主要经济技术指标序号项 目指 标备 注1进度?d31比计划提前14d2掘进体积?m31 210含17. 86m井筒3混凝土体积?m3354含17. 86m井筒4掘进效率?m3工- 111325钢材?t13156炸药?kg1 5607雷管? 发2 8768工程质量优良9安全无

13、事故案正确、 施工顺序合理,减少了辅助时间,确 保了掘筑的连续施工。(2)充分做好施工前的各项准备工作,施工措施提前贯彻到每个施工人员,保证施工 顺利进行。模板、 钢材、 预制件等在地面加工 好并编号下井,防止混乱和错用。(3)为提高混凝土早期强度,提前脱模, 在混凝土中加入一定量的早强防冻剂。在施工 硐 室 第1分 层 墙 体 时,设 置1圈 深300mm、 高300mm的沟槽,作为壁圈防止拱部脱落。 采取平行作业以加快施工进度,如出 矸与硐室打眼出矸平行,浇混凝土与下材料 等平行。合理组织施工,环环相扣,每班安排 跟班队长指挥生产,根据实际情况及时调整 施工工序,另外关键工序有技术人员跟班

14、负责技术指导,班前进行技术交底,班后检查落 实。工程质量和计划进度均得到了保证。(4)抓好施工质量。实行全面质量管 理,以防为主,防检结合。关键部位须甲方 和监理处验收签证后,方能进入下道工序。 严格控制模板加工质量,板厚度一致,四边见 线,一面刨光。分层对称浇注,加强混凝土 振捣,模板组立牢固可靠,防止了跑模事故发 生。由于采取的方案正确,措施得力,实现了箕斗装载硐室的优质、 高速、 安全施工。第1作者简介孙守仁,男, 1961年生,高级工程师。1982年毕业于山东矿业学院,现为中煤第一建设公司副总经理,从事矿井建设施工与管理工作。已发表论文多篇。(上接18页)(2)施工组织管理得力。 整个

15、工程采用项目法管理,按生产、 技术、 经营、 服务四个部进 行人员编制,根据工程需要定岗、 定员、 定责、 定任务,同时利用内部承包的经营机制,将整 个工程分成若干个能独立核算的单项工程, 逐项考核,层层把关,层层兑现,充分调动了施工人员的积极性。(3)采用加强冻结与加料石或混凝土预 制块相结合的措施通过冻结膨胀粘土段,既 加快了井筒施工速度,又确保了施工安全。6 结 语(1)运河煤矿主副井筒冻结段打钻、 冻结及井筒掘砌施工采用项目法管理是成功的。 这样既可避免施工单位多造成互相推委,又能节约投资、 加快施工进度、 提高经济效益。(2)对埋深100200m的冻结膨胀粘土 层,采用加强冻结与外壁外侧增加料石或混 凝土块相结合的措施是安全可行的。当荒径 温度低于- 4时正常掘砌,当荒径粘土层温度高于- 4时,在外壁外侧增加1层料石或 混凝土预制块。作者简介单卫雪,男, 1963年生,工程师。1986年毕业于中国矿业大学建筑系矿建专业,现任江苏煤建公司第三工程处工程科副科长,已发表论文2篇。01建 井 技 术1998年第19卷