潘一東主井裝載硐室安全快速施工技術(shù)

1、潘一東主井裝載碉室安全快速施工技術(shù)摘要：通過對(duì)潘一東礦井主井箕斗井裝載碉室施工經(jīng)驗(yàn) 的分析，探討深井大型碉室的施工技術(shù)及支護(hù)方法。abstract :by analyzing the construetionexperienee of the loading chamber for the main shaft in panyidong mine, then discussed the construetion technology and support pattern method of large chambers in deep shaft.關(guān)鍵詞：大型碉室；方案選擇；支護(hù)方式key

2、words： large chamber； scheme selection； support pattern中圖分類號(hào)：td325文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1006-4311 (2012) 34-0128-031工程及地質(zhì)概況1.1地質(zhì)概況安徽淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一東主井箕斗裝載 碉室位于井筒標(biāo)高-753. 000m-776. 000m,石同室拱部位于中 砂巖和砂質(zhì)泥巖中，不同室墻體段巖性為砂質(zhì)泥和粉砂巖為 主，具體見圖1。裝載確室下部為13-1煤層，煤厚4. im,煤層頂板距碉室毛底板12.7m,具有突出危險(xiǎn)性。 確室在處于第8、第9含水層，2個(gè)含水層均已進(jìn)行了地面 封水注漿，施工時(shí)井筒總涌水量

3、不超過4m3/h。1.2工程概況主井井筒設(shè)計(jì)凈徑7.6m,設(shè)計(jì)井深 871. 386m,井口標(biāo)高+23. 2m,其中上部272m采用凍結(jié)法施 工，下部-248. 800-848.186m段為正?；鶐r段。主井箕斗 裝載確室位于主井井筒南側(cè)，方位角186°，確室毛高24. 9m（凈高23m）,毛寬12m （凈寬10m）。井筒加強(qiáng)段起止位置為 -735. 050m-805. 300m?；返锸覂艄绊斘恢脼?753. 00m, 凈底板位于-776. 000mo箕斗碉室堵墻與膠帶機(jī)巷相連接， 膠帶機(jī)巷凈底板標(biāo)高-760. 000m,凈高5m,混凝土支護(hù)段長(zhǎng) 3m o主要技術(shù)參數(shù)見表1,礪室具體

4、結(jié)構(gòu)見圖2。確室設(shè)計(jì)支護(hù)形式：一次錨網(wǎng)噴與二次雙層鋼筋観聯(lián)合 支護(hù)。等強(qiáng)樹脂錨桿規(guī)格：22x2500mm等強(qiáng)樹脂錨桿，間 排距800x800mm；鋼筋網(wǎng)片規(guī)格為6mm,網(wǎng)格100x 100mm； 內(nèi)外層鋼筋混凝土支護(hù)，鋼筋規(guī)格：（拱部、兩墻、堵墻） 豎筋、環(huán)筋：內(nèi)外25200；碗：噴射栓c20,噴厚100mm； 現(xiàn)澆腔c50,除底板厚度為700mm外，其余壁厚均為900mmo在碉室及井筒內(nèi)共布置94個(gè)梁窩（不包括井筒預(yù)留三 角盒子），均采用預(yù)留形式施工。主井裝載碉室及相關(guān)碉室工程從2009年7月17日開始 施工，9月9日結(jié)束施工，總用時(shí)55天，完成了碉室總掘進(jìn) 體積6000m3,澆筑從量175

5、0m3o2安全快速施工技術(shù)該碉室與井筒大面積相交，工程結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，施工跨 度大，且地應(yīng)力較大，軟巖變形大，支護(hù)難等一系列特點(diǎn)， 如何保證該工程能夠?qū)崿F(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工，我們從方 案選擇、施工技術(shù)及施工組織管理三大方面進(jìn)行優(yōu)化。2. 1施工方案2. 1. 1方案對(duì)比主井箕斗裝載碉室主體采取碉室與井 筒同步施工方案，保證了碉室壁和井筒壁的整體性。根據(jù)工 程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、碉室所處圍巖性質(zhì)并結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，碉室 主體采用二分層和三分層兩種施工方法（若實(shí)際揭露圍巖條 件較差時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整分層高度及層數(shù)）。其中分三層施工 各段高高度小，安全系數(shù)高，但工序轉(zhuǎn)換頻繁，預(yù)計(jì)70天 完成碉室施工，施工工期長(zhǎng)。

6、根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)，該碉室頂部巖 性為粉砂巖，巖層穩(wěn)定性好，利于頂板安全管理，預(yù)計(jì)58 天完成確室施工（實(shí)際僅用時(shí)55天），大大縮短了工期。經(jīng) 兩方案綜合對(duì)比，決定采用二分層施工方法。2. 1.2主體二分層具體施工方案及順序第一分層裝載 碩i室毛頂上2m處（-751. 000m）至-761.9100m位置，總高度 10.91m,并將裝載膠帶機(jī)巷掘出5m。先完成碉室及膠帶機(jī)巷 的一次錨（索）網(wǎng)噴支護(hù)后，進(jìn)行綁筋、立模上行澆筑栓， 上滑3模與上部井壁相壓茬，然后由上往下依次拆模。第二 分層從-761.910m至箕斗裝載碉室毛底板下部0.6m位置 （-777. 300m）,該分層高度共15.39m。同樣，

7、先由上往下完 成碉室及井筒的一次支護(hù)，再進(jìn)行由下往上綁扎鋼筋及澆筑 牲，上滑3模與上分層井筒及碉室墻體相接茬，碉室主體施 工完畢后依次往上拆模。2.2施工技術(shù) 2.2. 1支護(hù)選擇大碉室的一次支護(hù)要采取“錨網(wǎng)噴+錨索”主動(dòng)支護(hù)，以加強(qiáng)直接頂?shù)慕号c加固作用，保證錨 桿和錨索的錨固力在頂板巖層內(nèi)的連續(xù)傳播和有效錨固。錨（索）網(wǎng)支護(hù)。由于裝載膠帶機(jī)巷與箕斗裝載碉室成t字型交叉，同時(shí)箕斗裝載碉室與井筒大面積相交，為避 免形成懸?guī)r，同時(shí)考慮到掘進(jìn)擾動(dòng)行成圍巖松拱部采動(dòng)的影 響，為防止片幫掉頂，先采用錨網(wǎng)一次支護(hù)，但因碉室埋藏 較深，地壓大，單純用錨桿難以保證頂板不發(fā)生離層現(xiàn)象，因此采用錨索以加強(qiáng)支護(hù)。

8、錨索長(zhǎng)度7m,規(guī)格為17.8inin 鋼絞線，托盤規(guī)格16#槽鋼，長(zhǎng)500mm,槽鋼托盤內(nèi)焊上 6 10mm厚鋼板墊板，規(guī)格為70x70x10mmo隨碉室墻體下 掘，墻體圍巖穩(wěn)定性遭到破壞，同樣也采取錨索加強(qiáng)支護(hù), 角度向斜上方45。,錨索長(zhǎng)度7m,間距2. 0mo防沉降錨桿。在第一分層澆筑輕結(jié)束后，碉室向下掘 砌，期間間隔時(shí)間較長(zhǎng)，為防止已澆筑論部分發(fā)生沉降，采 取施工拱及墻部生根錨桿的辦法。即在原設(shè)計(jì)的相鄰兩排錨 桿中間再增設(shè)1排生根錨桿，錨桿規(guī)格022x2500mm，間距 1000mm,錨桿錨入圍巖 1800-2000h1h1,外露 500-700mm,綁扎鋼筋時(shí)與鋼筋相連接。2. 2.

9、2拱部開挑由于嗣室的荒跨度12m,拱荒高6.0m,因斷面大，不宜一次開挑且不安全，故拱部撥門炮 采取分層施工。分為成兩層施工：上分層采取中央導(dǎo)確而后 兩肩刷擴(kuò)，掘支到位后施工下分層；下分層采取2次排底方 法施工，導(dǎo)碉、擴(kuò)幫、排底至設(shè)計(jì)輪廓線位置并及時(shí)采取錨 （索）網(wǎng)噴一次支護(hù)。拱部施工順序如圖3所示。爆破后，采用小挖掘進(jìn)及井筒施工用的hz-6型中心回 轉(zhuǎn)抓巖機(jī)出殲裝罐。為了使井筒有一定的存殲量和利于排 水，碉室掘進(jìn)每一個(gè)分段，井筒都超前其加。2. 2.3支模工藝支模。順序?yàn)橄染埠蟮锸?，碉室?nèi)先墻部（下部） 后拱部（上部）。井筒模板（4m髙）每次上提時(shí)，要保證模 板下口不小于500mm壓茬。石

10、同室采用1500x300mm鋼模板， 拱部采用1500x 100mm鋼模板，碉室與井筒相貫處采用 6 50mm木模板，地面制作模型提前加工。墻柱使用18#槽鋼, 上下使用5 10mm連接板螺栓連接，墻柱左右位置垂直巷道 幫打注兩根樹脂錨桿，與墻柱焊接成整體。碉室模板隨澆注 高度向上擺放穩(wěn)固。拱部確胎使用20#槽鋼制作，每架雀胎 分6節(jié)，石宣胎間距1500mmo穩(wěn)好后打懸吊錨桿，將錨桿與確 架焊接成整體，提高拱部確胎的承載能力。碉室支模必須按 中腰線組立，組立好加固前經(jīng)礦方及監(jiān)理驗(yàn)收合格。井筒模 板每次上提要待論凝固8h以后進(jìn)行，上提找正好以后再次 掛上碉室中心線及標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行碉室模板組裝及腳

11、手架 固定。腳手架搭設(shè)。碉室腳手架使用土建50mm鋼管搭設(shè), 鋼管間排距不大于1500mm,并與墻柱連接成整體，腳手架鋼 管外端距井筒模板之間保持loomm間距，以方便提模。工作 平臺(tái)使用不少于50mm厚木板鋪設(shè)。2. 2.4澆筑論 采用原井筒徑澆筑系統(tǒng)，碉室澆筑時(shí)設(shè) 分灰鐵溜槽，兩墻澆筑檜使用活接管直接倒入模板內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng) 保證從入模要對(duì)稱、均勻、分層振搗，入模論采用風(fēng)動(dòng)震動(dòng) 棒振搗密實(shí)。2. 2. 5井筒截水 加強(qiáng)碉室綜合治水工作，在碉室上部 集中淋滲水點(diǎn)安裝截水槽或埋設(shè)導(dǎo)水管，用塑料軟管引到吊 盤上的水箱中，以防淋水進(jìn)入井壁澆筑檜中，確保観澆筑成 巷質(zhì)量。2.3施工組織管理確室施工工序轉(zhuǎn)換頻

12、繁，工藝復(fù) 雜，要求施工方作好施工全過程的安全、質(zhì)量、技術(shù)交底工 作。對(duì)每道工序，礦建主管部門必須向滋工班組認(rèn)真交底， 作好書面交底紀(jì)錄。加強(qiáng)施工材料的質(zhì)量管理，保證施工 采購(gòu)的質(zhì)量、凡進(jìn)場(chǎng)的施工材料：水泥、混凝土外加劑、鋼 材等必須有合格證，砂石必須經(jīng)抽檢合格并現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)人員檢 查驗(yàn)收。不符合設(shè)計(jì)施工要求的材料，施工單位不予驗(yàn)收和使用。根據(jù)箕斗裝載碉室施工大跨度、大髙度特點(diǎn)，對(duì)原 有井筒掘進(jìn)隊(duì)伍進(jìn)行改編，碉室掘進(jìn)時(shí)井工實(shí)行”三八制” 作業(yè)，當(dāng)井筒掘進(jìn)時(shí)，實(shí)行四個(gè)班“滾班”制作業(yè)，每班設(shè) 班組長(zhǎng)各一名、技術(shù)員、質(zhì)檢員各一名、機(jī)電維修工一名， 生產(chǎn)隊(duì)長(zhǎng)及機(jī)電隊(duì)長(zhǎng)各一名。組立模板及綁扎鋼筋，建設(shè) 方

13、技術(shù)人員、監(jiān)理人員必須在現(xiàn)場(chǎng)親自檢驗(yàn)校核。井上加工 的模板經(jīng)礦建主管部門驗(yàn)收、監(jiān)理復(fù)核方可入井使用。入井 組裝完畢的模板澆筑輕前經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工三方人員現(xiàn)場(chǎng) 校核。3結(jié)束語(yǔ)在埋藏深的軟巖層中，由于變形大、地壓大、支護(hù)難等的特點(diǎn)，結(jié)合軟巖的特點(diǎn)，選擇合理的支護(hù)方式，采取有針 對(duì)性的施工方法和具體的施工措施，嚴(yán)把每道工序的質(zhì)量 關(guān)，順利完成施工任務(wù)。通過主井裝載確室的成功施工的施 工經(jīng)驗(yàn)，為今后大碉室施工提供幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：堅(jiān)持先柔后剛支護(hù)原則，允許適度變形。碉室拱部從 開挖至打灰前，留有23天的泄壓穩(wěn)定時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)錨桿 和錨索墊板均有不同程度的變形，為圍巖壓力釋放的跡象。在確保碉室拐角處荒徑的同時(shí)，鋼筋綁扎時(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增設(shè)600mm 道箍筋，提高了碉室拐角處的支護(hù)強(qiáng)度。施工中注意分層掘進(jìn)順序，采取小段高,減少圍巖暴露時(shí)間，嚴(yán)格做到“一掘一錨一噴” o在拱部合攏時(shí)，要保證論輸送泵設(shè)備完好，確保輕的連續(xù)澆筑。但在現(xiàn)場(chǎng)施工中観 輸送泵出現(xiàn)故障，通過調(diào)小石子粒徑的辦法(在保證牲強(qiáng)度 允許改變石子粒徑范圍內(nèi))增加論的流動(dòng)性，保證了論能順 利淌到里口。使用小挖掘機(jī)將確室內(nèi)殲石往井筒導(dǎo)殲，既 解決抓巖機(jī)抓巖范圍的限制問題，同時(shí)也避免了人工開幫的 作用。