2018一建礦業(yè)工程教材：斜井及平硐施工方法

-.z.2018《礦業(yè)工程》教材：斜井與平硐施工方法2018年一級(jí)建造師歷年真題、模擬題盡收其中，全部由業(yè)界權(quán)威名師精心解析，精細(xì)化試題分析，完美解析一網(wǎng)打盡，在線做題請(qǐng)進(jìn)t./RTGmvytt./RHLAOC。2018年一級(jí)建造師考試報(bào)名時(shí)間預(yù)計(jì)6月左右，考試時(shí)間預(yù)計(jì)9月中旬，為了幫助考生們更好的梳理考點(diǎn)，小編特為大家整理了2018一級(jí)建造師《礦業(yè)工程》教材：斜井與平硐施工方法，包括斜井施工方法、斜井表土明挖段施工、斜井表土暗挖段施工、斜井基巖段施工、斜井基巖段掘進(jìn)方法、斜井施工排研和運(yùn)輸、斜井施工永久支護(hù)、斜井施工排水、斜井施工通風(fēng)、平銅施工方法、平硐硐口施工、平硐硐身施工、鉆眼爆破作業(yè)、裝巖與排肝、支護(hù)作業(yè)、通風(fēng)與防塵，趕緊來(lái)開(kāi)森學(xué)學(xué)習(xí)吧。更多一級(jí)建造師報(bào)名條件、一級(jí)建造師備考指導(dǎo)等信息請(qǐng)持續(xù)關(guān)注開(kāi)森學(xué)官網(wǎng)一級(jí)建造師頻道。1G16042斜井與平硐施工方法斜井和平硐與立井井筒一樣，都是礦井與地面的聯(lián)絡(luò)通道，但采用斜井開(kāi)拓和平硐開(kāi)拓要比立井開(kāi)拓在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上更為有利。由于斜井和平響的運(yùn)輸方式與立井不同，其施工方法也不一樣。平硐一般坡度在5%以下，多采用膠帶和礦車運(yùn)輸，也可采用元軌膠輪車，其施工方法與隧道和巷道類似;而斜井傾角與運(yùn)輸方式有關(guān)，采用膠帶運(yùn)輸一般小于16，礦車運(yùn)輸?shù)膬A角圍在70~30。都可使用，其施工方法與傾斜巷道類似;對(duì)于傾角小5的緩坡斜井，其施工方法與平硐一致。一、斜井施工方法斜井井筒的傾角從幾度到幾十度不等，所以其施工方法、施工工藝和施工設(shè)備介于立井和平巷之間。(一)斜井表土明挖段施工由于表土層土質(zhì)松軟、穩(wěn)定性較差，一般有涌水，地質(zhì)條件變化較大，當(dāng)斜井表土段距離長(zhǎng)，安全、快速地通過(guò)表土層尤其重要。斜井表土明挖段施工，一般采用明槽開(kāi)挖方法亦即明洞施工法，根據(jù)不同地形、地質(zhì)條件及其結(jié)構(gòu)類型，明洞施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.施工邊坡能暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)，可采取先墻后拱法。2.施工邊坡穩(wěn)定性差，但拱腳承載力較好能保證拱圈穩(wěn)定時(shí)，可采用先拱后墻法。3.當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件極其復(fù)雜時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況制定更可靠的施工方法。4.采用明槽開(kāi)挖或明洞施工法的地段，其土石方開(kāi)挖應(yīng)符合下列要求:(1)開(kāi)挖方式以及邊坡和仰坡的坡度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、土性土質(zhì)條件和采用的施工方法確定。明槽的邊坡允許值應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《土方和爆破工程施工及驗(yàn)收規(guī)》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)土質(zhì)堅(jiān)硬或采用挖土、砌墻平行作業(yè)時(shí)，宜將直墻部分垂直下挖，但超過(guò)墻高部分應(yīng)按上述邊坡規(guī)定執(zhí)行。底部的開(kāi)槽寬度應(yīng)考慮外模和立模及支承操作的空間。(2)松軟地層開(kāi)挖時(shí)，宜邊支護(hù)邊開(kāi)挖。(3)巖石地段開(kāi)挖時(shí)應(yīng)防止爆破影響邊坡和仰坡的穩(wěn)定。(4)開(kāi)挖的土石應(yīng)棄置在不影響邊坡及其他建筑物穩(wěn)定的地點(diǎn)。土石方和材料應(yīng)堆放在邊坡上緣0.8m以外的地方，棄土堆置高度不應(yīng)超過(guò)1.5m(5)一般不宜在雨期破土開(kāi)工，當(dāng)必須在雨期施工時(shí)，施工前應(yīng)在井口四周挖排水溝，將水引致場(chǎng)外，在山區(qū)要加設(shè)防洪溝。應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)、檢查邊坡的穩(wěn)定情況，采取防雨、防滑坡、防胡塌的有效措施。(6)冬期施工中，為防止土壤凍結(jié)，可在表面用當(dāng)?shù)乇夭牧霞右愿采w，或先將表土翻耕粗松，其深度一般不得小于0.3m(7)明槽涌水量超過(guò)/h，應(yīng)設(shè)水泵排水。明槽底部?jī)蓚?cè)應(yīng)設(shè)順?biāo)疁?，將水集中在集水槽，用水泵將水排至地面排水溝。水泵的選擇應(yīng)按照用水量大小確定，一般采用潛水泵為宜。(8)明槽挖掘施工除特殊情況外，一般應(yīng)采取機(jī)械挖掘、運(yùn)輸。挖掘機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械品種繁多，機(jī)械安排的原則是:根據(jù)明槽開(kāi)挖的土石方量大小、工期的要求選擇設(shè)備型號(hào)，挖掘機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械要配套。(9)在含水軟弱地層、承載力差的地段施工時(shí)，為保證挖、運(yùn)機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)底板應(yīng)采取加固措施，如拋石砂漿換底，換底的深度應(yīng)不小于500mm(10)邊、仰坡根據(jù)巖土'性質(zhì)和暴露時(shí)間的長(zhǎng)短必要時(shí)要進(jìn)行加固，加固的方法要視現(xiàn)場(chǎng)情況，可采取噴砂漿護(hù)面、錨網(wǎng)噴加固等。5.斜井明洞邊墻基礎(chǔ)必須設(shè)置在穩(wěn)固的地基上。明洞基礎(chǔ)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程后，如其承載力不符合設(shè)計(jì)要求，可采取芳填一定厚度的碎石或加深、擴(kuò)大基礎(chǔ)等措施;或采取其他補(bǔ)救措施，如硅化加壓注水泥漿等。6.斜井明洞襯砌施工(1)襯砌長(zhǎng)度應(yīng)視土石穩(wěn)定程度確定，堅(jiān)硬的土層可在明槽挖完后自下而上一次砌至井口。(2)襯砌的順序一般是:處理不良地段地基→放線找平→鋪底→放線→綁扎鋼筋→立?！庸棠０濉鷿仓炷痢葟?qiáng)→拆?！B(yǎng)護(hù)。(3)模板的形式有組裝模板、整體模板、液壓整體移動(dòng)模板。模板的長(zhǎng)度應(yīng)視斜井的長(zhǎng)短和巖土穩(wěn)定情況確定，目前整體模板長(zhǎng)度有6m9m，最長(zhǎng)的已達(dá)12m，模板長(zhǎng)可減少接搓和倒模次數(shù)，提高施工速度，保證工程質(zhì)量。(4)模板拱部應(yīng)按斷面要求制作定型擋頭板、外模和骨架，并采取防止走模的措施。(5)為加快施工速度，實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)澆灌，保證工程質(zhì)量，減少人力，應(yīng)積極推廣泵送混凝土施工。作為斜井施工，一般用30m/h的混凝土輸送泵即可。泵送混凝土對(duì)混凝土和易性、骨料粒徑大小、添加劑等參數(shù)以及對(duì)混凝土輸送管的擺放都有一定的要求，因此要編制專門(mén)的操作規(guī)程。(6)在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱澆筑，以防模板變形。分層澆筑，分層振搗，每層澆筑深度為300mm，在撓筑混凝土過(guò)程中要隨時(shí)觀察模板的形態(tài)，如發(fā)現(xiàn)模板有變形趨勢(shì)，應(yīng)立即停止?jié)仓?，采取?yīng)急措施。7.斜井明洞混凝土澆筑強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)可進(jìn)行回填，回填材料按設(shè)計(jì)要求辦理，兩側(cè)對(duì)稱回填，回填土應(yīng)分層窮實(shí)，人力打窮每層厚度不大于200mm，蛙式打窮機(jī)打窮不大于300mm拱部"昆凝土澆筑完成，在外模拆除后應(yīng)立即施做防水層隨即回填，其兩側(cè)回填高差不大于500mm;回填至拱頂后亦應(yīng)分層填筑。防水層按設(shè)計(jì)要求施工。(二)斜井表土暗挖段施工斜井表土暗挖段，其施工方法主要取決于井筒傾角和表土層的穩(wěn)定情況等因素。當(dāng)表土層穩(wěn)定，可采用普通法施工。一般有兩種施工法，一是當(dāng)土層為干的多孔性表土?xí)r，可以用風(fēng)鋪挖掘，工作面可布置4~6臺(tái)風(fēng)鋪同時(shí)作業(yè)。這種方法施工時(shí)噪聲大，工作人員應(yīng)做好防護(hù)。二是當(dāng)土層為站土或砂質(zhì)教土組成的粘結(jié)性土層時(shí)，由于它含有水分而狀如硬泥，其韌性極大，只能用爆破法施工，孔深可控制在2.0m以。斜井表土暗挖段的支護(hù)一般采用現(xiàn)澆混凝土襯砌支護(hù)，穩(wěn)定性表土中元水時(shí)，也可采用錨噴網(wǎng)支護(hù)。(三)斜井基巖段施工斜井基巖段施工目前主要采用鉆眼爆破法和掘進(jìn)機(jī)法進(jìn)行施工，我國(guó)的斜井施工已形成了具有中國(guó)特色的機(jī)械化作業(yè)線和設(shè)備配套方式，斜井施工技術(shù)已進(jìn)人一個(gè)嶄新的階段。1.斜井基巖段掘進(jìn)方法(1)機(jī)械或人工挖掘在松軟巖層中掘進(jìn)斜井目前一般采取機(jī)械挖掘的方法。人工挖掘一般是指用風(fēng)鋪破巖，人工出肝，該方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，目前已很少采用。機(jī)械挖掘已廣泛采用，由于受工作空間的限制，通常采用小型短臂元尾挖掘機(jī)，如凱斯KS-55、久保田K*155-382等。(2)鉆爆法掘進(jìn)鉆爆法施工順序:按巖性進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)→繪出爆破圖表→依中腰線(或激光指向)布眼→打眼→瓦斯檢查→裝藥→瓦斯檢查→放炮→通風(fēng)→安全、瓦斯檢查→出研。斜井基巖段鉆爆法掘進(jìn)要注意底部的打眼角度，斜井底部炮眼傾斜角度應(yīng)適當(dāng)大于斜井的傾角，以防底板欠挖。(3)掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)目前用于斜井基巖段掘進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)為部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)，又稱為綜掘機(jī)，通常在煤層和松軟巖土中使用具有明顯的優(yōu)越性。綜掘機(jī)工藝流程為:安全檢查→綜掘機(jī)切割掘進(jìn)→|臨時(shí)支護(hù)→找頂打頂部錨桿(錨索)眼→鋪?lái)敯褰饘倬W(wǎng)→架頂板槽鋼梁→安裝錨桿(錨索)→割幫→打幫部錨桿眼→鋪設(shè)幫部金屬網(wǎng)、鋼帶梁→安裝錨桿。采用綜掘機(jī)掘進(jìn)必須保證連續(xù)運(yùn)輸，才能更體現(xiàn)它的優(yōu)越性，以采用膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)难孛盒本蜻M(jìn)為例，其流程為:綜掘機(jī)切割煤巖→機(jī)組祀煤巖到雙鏈刮板運(yùn)輸機(jī)→拖移騎跨式運(yùn)輸機(jī)→可伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)→地面點(diǎn)。2.斜井施工排研和運(yùn)輸(1)斜井施工裝研方式斜井施工裝研除特殊情況采用人工裝肝外，基本都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械裝吁。常用的裝研機(jī)械有把斗裝巖機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等。粗斗裝巖機(jī)適用于任何坡度的斜井，有利于平行作業(yè)。挖掘機(jī)的適用性很強(qiáng)，特別在含水較大的巖層中裝肝比把斗裝巖機(jī)更有優(yōu)越性，而且能夠找頂、清底、吊運(yùn)小型器具等。裝載機(jī)一般適用于緩坡斜井，裝ii于速度快，并能吊運(yùn)材料、器具等。(2)斜井施工運(yùn)肝方式斜井施工運(yùn)肝方式與斜井坡度大小密切相關(guān)，緩坡斜井的運(yùn)研方式可采用防爆元軌膠輪車運(yùn)肝、膠帶機(jī)運(yùn)肝(煤)、梭車運(yùn)研等。陡坡斜井的運(yùn)肝方式可采用礦車運(yùn)肝、冀斗運(yùn)肝、膠帶機(jī)運(yùn)吁，少數(shù)采用梭車運(yùn)吁。礦車或寞斗運(yùn)石干一般配備雙軌雙套提升。采用膠帶機(jī)運(yùn)肝(煤)，膠帶機(jī)布置在斜井一側(cè)，另一側(cè)布置軌道、提升機(jī)以供下放材料、上下人員之用。運(yùn)肝賓斗容積可分為4m6m8m等，算斗軌道間距為900mm。提升絞車?yán)p繩量和最大靜力應(yīng)滿足斜井施工提升需要，并符合安全規(guī)程要求。(3)斜井施工提升安全設(shè)施斜井施工提升防跑車是斜井提升的重要安全措施，通常所說(shuō)的"一坡三擋"就是防跑車的主要措施，"一坡三擋"即在斜井上口人口前設(shè)置阻車器，在變坡點(diǎn)下方略大于一列車長(zhǎng)度的地點(diǎn)，設(shè)置能夠防止未連掛的車輛繼續(xù)往下跑的擋車欄，在下部裝車點(diǎn)上方再設(shè)置一套擋車欄，除此之外，還必須安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止的防跑車防護(hù)裝置。3.斜井施工永久支護(hù)斜井施工永久支護(hù)，現(xiàn)在廣泛采用錯(cuò)噴支護(hù)方式。錨桿支護(hù)工作面采用專用錨桿鉆機(jī)進(jìn)行施工。地面設(shè)置混凝土攪拌站，選用濕式混凝土噴射機(jī)及其配套的供料裝置，并進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送混凝土，工作面進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。遠(yuǎn)距離輸送混凝土應(yīng)重點(diǎn)解決好地面噴射站與井底工作面噴射之間的聯(lián)系問(wèn)題，合理控制噴射工作風(fēng)壓?jiǎn)栴}，減少輸料管的磨損和防止管道擊穿，預(yù)防和處理管路堵塞。4.斜井施工排水斜井的排水方式應(yīng)視涌水量大小和斜井的長(zhǎng)度而定，一般采取蘭級(jí)排水。(1)工作面排水(一級(jí)排水)目前常用的排水設(shè)備有蘭種類型:風(fēng)動(dòng)渦輪潛水泵(俗稱風(fēng)泵)、氣動(dòng)隔膜泵、BQS礦用隔爆型潛水排沙泵(俗稱電潛泵)，每種泵型號(hào)繁多，可根據(jù)工作面涌水流量、泥沙含量和排水揚(yáng)程而定。(2)二級(jí)排水站二級(jí)排水站設(shè)施設(shè)在工作面后面適當(dāng)?shù)奈恢?，位置的確定原則:距工作面施工設(shè)備至5m;要考慮一級(jí)排水設(shè)備揚(yáng)程的允許，并有10%的富余量。要設(shè)臨時(shí)水泵房、臨時(shí)水倉(cāng)，臨時(shí)水倉(cāng)的容量應(yīng)視斜井總涌水量而定。排水設(shè)備至少配備兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。每臺(tái)水泵的流量宜為總涌水量的2~3倍，其揚(yáng)程應(yīng)大于到第蘭級(jí)排水或到地面的高程，且有10%以上的富余量。二級(jí)排水站隨工作面進(jìn)展的需要進(jìn)行前移。(3)三級(jí)排水站三級(jí)排水站的移動(dòng)次數(shù)不宜過(guò)多，二級(jí)排水站排上來(lái)的水通過(guò)三級(jí)排水站排到地面。三級(jí)排水站的臨時(shí)水倉(cāng)容量要大于二級(jí)排水站臨時(shí)水倉(cāng)的容量。如果有兩條斜井共用一個(gè)排水站，其臨時(shí)水倉(cāng)容量應(yīng)考慮兩條斜井的總涌水量。排水泵的能力仍按二級(jí)排水站配備原則配備。斜井施工排水管徑不宜小于100mm，管壁厚度要經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算確定。5.斜井施工通風(fēng)(1)單斜井施丁，通風(fēng)方式當(dāng)一條單獨(dú)的斜井獨(dú)頭施工時(shí).通常采用壓人式通風(fēng)，即將局部扇風(fēng)機(jī)設(shè)置在地面井口附近，新鮮風(fēng)通過(guò)風(fēng)筒壓入到掘進(jìn)士-作面，乏風(fēng)由斜井自身回風(fēng)出地面。風(fēng)機(jī)的型號(hào)依據(jù)風(fēng)量的需求選擇。斜井施工通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的選擇應(yīng)通過(guò)通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)確定，通常情況斜井長(zhǎng)度在2000m以，選擇2*30kW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，直徑800mm的風(fēng)筒能夠滿足施工要求;斜井長(zhǎng)度在3000m以，選擇2*55kW的對(duì)旋風(fēng)機(jī)，直徑1000mm風(fēng)筒可滿足施丁-要求;長(zhǎng)度超過(guò)3000m以上單斜井可采取增加回風(fēng)措施立井解決通風(fēng)問(wèn)題。(2)雙斜井施τ-通風(fēng)方式雙斜井同時(shí)施工，前期兩斜井各自獨(dú)立通風(fēng)，和單斜井相同。當(dāng)井筒施工到一定深度，為了解決長(zhǎng)距離通風(fēng)問(wèn)題，可在兩斜井之間施工聯(lián)絡(luò)巷，調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，一個(gè)井筒進(jìn)風(fēng)，一個(gè)井筒回風(fēng)，局扇可下移聯(lián)絡(luò)巷上部進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)在回風(fēng)井上口密閉安裝臨時(shí)扇風(fēng)機(jī)回風(fēng)。二、平銅施工方法平硐及角度小子5.。的緩坡斜井施工方法與蒼道基本類似，但由于平響和斜井?dāng)嗝嬉话爿^大，其施工設(shè)備配套具有一定的特點(diǎn)，同時(shí)平響和斜井出口段巖層條件較差，其施工方法也具有特殊性。(一)平硐硐口施工平桐洞口采用明硐結(jié)構(gòu).其施工方法與斜井明硐施工方法相一致。如果不需要采用明硐直接進(jìn)硐時(shí)，硐口的施工通常要根據(jù)硐口罔巖的穩(wěn)定性采用不同的施丁.方法。1.平硐硐口掘進(jìn)斷面拱頂上部穩(wěn)定巖土的厚度，主要根據(jù)平響的寬度以及巖土的穩(wěn)定程度確定。平桐掘進(jìn)斷面頂面與堆積層或耕作層底面間的厚度不應(yīng)小于3m2.平硐施工進(jìn)響之前應(yīng)做好超前支護(hù)，特別在土層和風(fēng)化松軟巖層條件下尤為重要。目前推廣采用管棚法施工。管棚施工有大管棚和小管棚之分，大管棚一般采用75~108mm直徑的鋼管制作，長(zhǎng)度視巖土穩(wěn)定程度確定，通常15~18m;小管棚一般采用40~45mm直徑的鋼管制作，長(zhǎng)度一般為2.5~4.5m，間距200~400mm，兩排交叉1~1.5m，鋼管上加工有注漿小孔。在桐施工過(guò)程中，同類圍巖條件下亦延續(xù)采用，直至巖性穩(wěn)定后方可改為常規(guī)鉆爆法施工。3.平硐硐口外面邊坡及仰坡必須按規(guī)定加固，拱頂上部地表要砌筑擋土墻，墻外也作防洪水溝，將上部水通過(guò)兩側(cè)水溝流到場(chǎng)地外。4.平刑或斜井的地面出口，為了安全和美觀，一般都設(shè)置響門(mén)。硐門(mén)的形式應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地貌情況和工程要求確定，一般可采用端墻式、翼墻式、環(huán)框式或柱式櫚門(mén)。(二)平硐硐身施工平刑或緩坡斜井桐身段施工，其施工方法與一般井下巷道施工方法類似，目前多采用鉆眼爆破法施工，但是當(dāng)平硐掘進(jìn)斷面較大，掘進(jìn)寬度大于5m時(shí)，多采用大型機(jī)械化施工設(shè)備組織快速施工。1.鉆眼爆破作業(yè)平櫚鉆眼工作多采用獨(dú)立回轉(zhuǎn)鑿眼機(jī)人工鉆眼，T_作面配備鑿巖臺(tái)架，或者采用鑿巖臺(tái)車進(jìn)行機(jī)械鉆眼，炮眼深度3m以上。人工鉆眼時(shí)可將工作面分成上下兩層，以利于工作面上下分兩個(gè)區(qū)間布置多臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)作業(yè)，并實(shí)行定人、定鉆、定位、定數(shù)量的打眼責(zé)任制，使有限的空間得到充分利用，提高打眼效率。爆破采用反向裝藥結(jié)構(gòu)，裝藥前必須吹凈炮孔泥渣，藥卷要送至孔底，采