錨、索、梁在大型設(shè)備組裝硐室中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[權(quán)威資料]

錨、索、梁在大型設(shè)備組裝硐室中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要： 內(nèi)蒙古神華億利能源有限責(zé)任公司黃玉川煤礦大型設(shè)備組裝硐室，斷面大，掘進(jìn)困難，通過總結(jié)以往錨索網(wǎng)支護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，在大斷面硐室施工中大膽采用錨網(wǎng)索和槽鋼梁支護(hù)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，取得良好效果。在掘進(jìn)過程中，采用了焊制的臺(tái)階型工作臺(tái)和 FBZL30型輪胎式防爆裝載機(jī)配 3 噸礦車出矸，實(shí)現(xiàn)了大型設(shè)備組裝硐快速施工，取得了良好的掘進(jìn)效果，為今后快速施工大型硐室積 累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。 Abstract： In view of large cross section， difficult driving in large equipment assembly cavern in Inner Mongolia Shenhua Yili Energy Co.， Ltd. Huangyuchuan Coal Mine， through summarizing the experience of the anchor net supporting， it uses joint supporting technology of anchor net and channel steel beam joint supporting in the construction of large section cavern， which obtains the good effect. In the excavating process， using welded footstep workbench and FBZL30 tyred anti-explosion loader with 3 tons minecar out bottles to realize the fast construction of large equipment assembly cavern， achieve good tunneling effect， accumulating construction experience for the rapid construction of large equipment assembly cavern. 關(guān)鍵詞： 大型硐室；錨網(wǎng)索；快速施工 ；施工經(jīng)驗(yàn) Key words： large cavern； anchor wire rope；rapid construction； construction experience TH11 A 1006-4311（ 2013） 09-0020-03 0 引言 黃玉川煤礦大型設(shè)備組裝硐室掘進(jìn)目的是為首采工作面組裝和換裝液壓支架所使用。該硐室位于副立井北側(cè)，與一水平井底車場平行布置，開口以逐漸過渡擴(kuò)大斷面的形式進(jìn)入大斷面施工，為了加快施工進(jìn)度采用裝載機(jī)配 3 噸礦車出矸。 1 工程概況 黃玉川煤礦大型設(shè)備組裝硐室特征圖 1 所示。其中，1-1 斷面掘進(jìn)寬度為 7.9m，凈寬度為 7.6m；掘進(jìn)高度為 8.95米，凈高度為 8.5m；掘進(jìn)斷面積為 63.8m2，凈掘進(jìn)斷面為58.2m2，全長 56.81m； 2-2 斷面掘進(jìn)寬度為 7.9 米，凈寬度為 7.6m；掘進(jìn)高度為 10.25 米，凈高度為 9.8m；掘進(jìn)斷面積為 74.1m2，凈掘進(jìn)斷面為 68.1m2，全長 7.8m。 2 工程地質(zhì)概況 根據(jù)井底車場已揭露的巖層情況分析，預(yù)計(jì)掘進(jìn)過程中，將要穿入的主要巖層有中粗砂巖、粉砂 巖、碳質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖等，巖層富水性差，工作面無水；巖石硬度系數(shù) 46。 3 錨桿和錨索設(shè)計(jì) 3.1 錨桿參數(shù)確定 3.1.1 按照加固拱理論計(jì)算錨桿長度： L=L1+L2 L1=N（ 1.1+B/10） 式中： L2為托盤高度 +螺母厚度 +錨桿外露長度 +鋼帶厚度 +網(wǎng)厚度，取 0.143m； B 為巷道跨度； N 為圍巖穩(wěn)定性系數(shù)，按照表 1 取值。 則： L2=1.2 （ 1.1+7.6/10） =2.23m 則 L=L1+L2=0.143+2.23=2.37 考慮到一定的安全系數(shù)，此處錨桿長度取 2.4m。 3.1.2 錨桿間排距的確定 對(duì)錨桿支護(hù)巷道，考慮施工工藝通常取間排距相等，錨桿間排距 D 按下式計(jì)算： D0.5L 則 D0.5L=0.52.4=1.2m 此外，還應(yīng)該按照錨固力計(jì)算錨桿間排距： D？燮 式中 Q 錨桿錨固力，取 60KN/根； K 錨桿安全系數(shù)，取 2 3； r 被懸吊巖層重力密度，取 23KN/m3； H 冒落拱高度， m，可用下式 計(jì)算： H=B/2f 其中： B 巷道開掘?qū)挾?，?7.6m； f 巖石堅(jiān)固性系數(shù)，泥質(zhì)砂巖 f 取 3； 則： H=7.6/（ 24 ） =0.95m 所以： D？芨 1.17m 綜合上述，在考慮一定的安全系數(shù)，錨桿間排距取0.8m。 3.1.3 錨桿直徑的確定 錨桿直徑 d 可按下式計(jì)算： d=L 則： d=0.021m 根據(jù)工程類比法，在考慮一定的安全系數(shù)，此處錨桿直徑取 22mm。 故錨桿規(guī)格為 222400mm ，間 排距為 800800mm ，三花布置，錨桿拉拔力為 60KN；網(wǎng)片規(guī)格為6.512002000mm ，網(wǎng)格為 100100mm ，搭接長度 100mm，采用勾接。 3.2 錨索參數(shù)確定 3.2.1 錨索長度的確定 結(jié)合硐室圍巖地質(zhì)條件，錨索長度取硐室跨度的 1.4 1.97 倍。錨索長度取 9.0m。 3.2.2 錨索間排距 在錨索長度一定的情況下，錨索間距應(yīng)能保證取得較大的均勻壓縮帶厚度（本硐室取壓縮帶厚度大于7m），根據(jù)有關(guān)資料，錨索長度、間距與壓縮帶厚度之間的關(guān)系為：當(dāng)錨索長度：錨索間 距 =3m 時(shí)，壓縮帶厚度：錨索長度 =0.6m。結(jié)合硐室情況，確定錨索支護(hù)的排距為 3m，錨索間距按照加強(qiáng)支護(hù)槽鋼梁預(yù)留孔布置。 鑒于我國一般普遍使用的鋼絞線強(qiáng)度為 1860MPa 級(jí)的15.24mm 鋼絞線，因此，根據(jù)工程類比法，選擇直徑為15.24mm 的錨索。 每根錨索采用四支 CK2335 樹脂藥卷進(jìn)行錨固?？估?50KN，預(yù)緊力 130KN，托盤采用 30030016mm 的鋼板制作。垂直于巷道輪廓線布置，排距為 3000mm，間距按加強(qiáng)支護(hù)槽鋼梁預(yù)留孔布置。 加強(qiáng)支護(hù)采用 14a（ GB707-88）槽鋼，槽鋼連接處采用14mm 厚的鋼板焊接，鋼板規(guī)格為 2608014mm 。鋼板打兩個(gè) 22mm 的鉆孔，槽鋼用 20mm 的螺栓連接。噴砼厚度150mm，砼強(qiáng)度等級(jí)為 C20。 4 施工方法及工藝 4.1 施工方法 由于該硐室高、跨度大，為了方便施工，確保安全，決定采用分上下臺(tái)階的方法進(jìn)行施工，即上臺(tái)階掘進(jìn)高度 5.0m，下臺(tái)階掘進(jìn)高度 3.95 米。施工時(shí)先施工上臺(tái)階，待上臺(tái)階施工完畢后，再施工下臺(tái)階，為加快施工速度，出矸采用 FBZL30 型輪胎式防爆裝載機(jī)配合 3 噸礦車進(jìn)行出矸，從擴(kuò)大 斷面的位置開始用矸石做一個(gè) 10 上山的爬坡，以便裝載機(jī)上去出矸。 4.1.1 上臺(tái)階施工 采用一次全斷面光面爆破，為滿足該斷面的上臺(tái)階打眼的需求，打眼時(shí)在工作面用建筑腳手架搭設(shè)一個(gè)工作平臺(tái)，如圖 2 所示。每次放炮后，首先用 3 寸鋼管穿鞋戴帽點(diǎn)柱或液壓點(diǎn)柱做好臨時(shí)支護(hù)，然后搭設(shè)工作臺(tái)，進(jìn)行頂部永久支護(hù)，即打錨桿、掛網(wǎng)、安裝頂部槽鋼梁、打錨索等工作，永久支護(hù)跟至底部。永久支護(hù)結(jié)束后，及時(shí)初噴封閉工作面圍巖，復(fù)噴拱部一次噴漿成巷。 4.1.2 下臺(tái)階施工 上臺(tái)階全部施工完畢后，進(jìn)行下臺(tái)階的施工。每 次放炮后，登矸支護(hù)兩幫上的錨桿網(wǎng)，幫部的槽鋼支撐腿，待清出巷道底板后安裝，安裝完槽鋼梁后進(jìn)行噴漿成巷。 由于兩幫的渣已經(jīng)全部出完，而槽鋼上邊的第一根錨索的高度高達(dá) 5.0m，為了施工方便，利用 2 寸鋼管焊制兩個(gè)臺(tái)階型工作臺(tái)，方便錨桿機(jī)打水平眼使用，專供打注兩幫槽鋼梁上的錨索。 利用工作臺(tái)打眼，保證了打眼質(zhì)量，確保了巷道成型，為支護(hù)工作帶來了便利，同時(shí)也縮短了支護(hù)時(shí)間；焊制的臺(tái)階型工作臺(tái)，提高了打注錨索的質(zhì)量，做到每根錨索打注一次成功，并且縮短了工序時(shí)間。 4.2 鑿巖方式 采用 YT-28型風(fēng)鉆，直徑 22mm 中空六角鋼鉆桿，周邊眼及輔助眼鉆桿長度 3000mm，掏槽眼鉆桿長度 3500mm，直徑 32mm“ 一 ” 字型合金鋼鉆頭打眼。 4.3 爆破作業(yè) 掏槽方式為楔式掏槽法。使用煤礦許用水膠炸藥，藥卷直徑 27mm、 - 煤礦許用毫秒延期電雷管。 裝藥結(jié)構(gòu)采用正向裝藥結(jié)構(gòu)。起爆使用 MFB-200 型發(fā)爆器全斷面分次起爆，先起爆掏槽眼再起爆輔助眼，聯(lián)線方式為串并聯(lián)聯(lián)線。炮眼布置見圖 3。 4.4 裝巖、提升 巷道掘進(jìn)施工中，采用 FBZL30 型輪胎式防爆裝載機(jī)裝入 3t礦車中運(yùn) 輸，通過回風(fēng)立井提至地面進(jìn)入地面翻矸系統(tǒng)，再由鏟車裝入自卸汽車中運(yùn)至礦方指定排矸地點(diǎn)。實(shí)踐證明，采用耙斗機(jī)出矸每小時(shí)只能出矸 20m3左右，并且工作面不能夠耙凈；而利用裝載機(jī)出矸每小時(shí)達(dá)到 40m3 左右，工作面能夠清理干凈，大大縮短了出矸時(shí)間，為加快施工進(jìn)度提供了有力保障。 4.5 支護(hù) 錨桿采用直徑 22mm2400mm 的螺紋鋼錨桿，托盤規(guī)格為 1501508mm ，間排距為 800mm800mm ，三花布置；金屬網(wǎng)采用 6.5 盤條焊制而成，網(wǎng)片規(guī)格為12002000mm ，網(wǎng)格為 100100mm 。 網(wǎng)片搭接長度為100mm，每間隔 200mm 采用雙向 14#鐵絲扭結(jié)或勾接；錨索采用 15.247300mm 的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每根錨索采用四支CK2335 樹脂藥卷進(jìn)行錨固，抗拉力 250KN，預(yù)緊力 130KN，托盤采用 30030016mm 的鋼板制作。垂直于巷道輪廓線布置，排距為 3000mm，間距按加強(qiáng)支護(hù)槽鋼梁預(yù)留孔布置；加強(qiáng)支護(hù)采用 14a GB707-88槽鋼，槽鋼連接處采用 14mm 厚的鋼板焊接，鋼板規(guī)格為 2608014mm 。鋼板打兩個(gè) 22mm的鉆孔，槽鋼用 20mm 的螺栓連接。 為防止硐室 滲水，在噴射混凝土?xí)r添加 BR型防水劑，用量按添加劑的使用要求進(jìn)行添加，噴射混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C20，噴漿厚度為 150mm；噴射順序?yàn)椋合裙昂髩Γ蠢锰刂乒ぷ髋_(tái)車，先將拱部噴至規(guī)定要求，待出完礦渣幫部支護(hù)完畢后，再進(jìn)行幫部噴漿。 5 施工組織與管理 5.1 施工組織 施工采用三班滾班循環(huán)作業(yè)組織生產(chǎn)，每班必須完成本班的工作量，每個(gè)班進(jìn)尺 2.8m。井下直接工38人，材料員 1 人，技術(shù)員 1 人，隊(duì)長 1 人，合計(jì) 41人，出勤率 83%。 5.2 施工管理 在施工過程中通過小班獎(jiǎng)勵(lì)，充分調(diào)動(dòng)施 工人員的積極性，縮短了小班循環(huán)時(shí)間；每班配備專職機(jī)修工負(fù)責(zé)機(jī)械的維護(hù)工作，確保施工機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)；為了確保滾班制有效的執(zhí)行，在后勤上做到隨時(shí)服務(wù)一線施工人員。 6 結(jié)束語 總結(jié)以往錨索網(wǎng)支護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，在大斷面硐室施工中大膽采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，取得良好效果； 利用焊制的臺(tái)階型工作臺(tái)，提高了打眼效率，方便了支護(hù)工作，縮短了工序時(shí)間； 采用輪胎式防爆裝載機(jī)，縮短了出矸時(shí)間，為加快施工提供了有力保障。 參考文獻(xiàn)： 1衛(wèi)志剛， 李為民 .大變形巖巷及硐室流變控制技術(shù)的應(yīng)用 J.中州煤炭， 2009，（ 01） . 2何紅衛(wèi)，徐穎，宗琦 .復(fù)雜地質(zhì)條件下煤層膠帶機(jī)頭硐室修復(fù)加固技術(shù) J.南華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，（ 01） . 3麻然斌 .煤礦井下矸石暗井絞車硐室優(yōu)化設(shè)計(jì) J.陜西煤炭， 2009，（ 04） . 4吳杰 .大跨度大斷面硐室軟巖錨桿（索）支護(hù)技術(shù)研究 J.陜西煤炭， 2009，（ 05） . 閱讀相關(guān)文檔 :填海場地超高層建筑樁基試驗(yàn)研究 淺析對(duì)供貨合同索賠的認(rèn)識(shí)與研究 影響工 程審價(jià)準(zhǔn)確率的有關(guān)問題及對(duì)策 大型高爐熱風(fēng)總管搶修及修復(fù)技術(shù) 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑圍護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用 我國開展供應(yīng)鏈安全項(xiàng)目的挑戰(zhàn)與對(duì)策 采空區(qū)計(jì)量單位及單價(jià)決算依據(jù)探討 公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理研究 淺談園林綠化工程