大型箕斗装载硐室施工

2005/10/12 14:23:00

　摘　要　宣东二矿主井箕斗装载硐室掘进体积1 504m³，采用井筒超前掘进、上室和下室分层掘进、分两段与井筒同时套壁的施工方法，取得了优质、快速、安全施工的良好效果。
　　关键词　箕斗装载硐室　分层掘进　分段套壁

1　工程及地质概况
　　下花园煤矿宣东二矿设计生产能力为0.9Mt/a，采用立井开拓方式，设主副井各1个。主井井筒净直径6.0m，井深832m，箕斗装载硐室位于井筒相对标高-781.5～-798.9m水平，全高17.4m，掘进体积1 504m³，其中钢筋混凝土部分1 139.3m³，素混凝土部分364.7m³，共用混凝土413.78m³，消耗钢筋22.8t。硐室顶部呈半圆拱形，最大掘进跨度8.8m，最大掘进长度20m。原设计在-783.7m，-787.5m，-795.9m位置设3面弓形钢筋混凝土楼板，由于主井临时改绞有单层双车(1t固定箱式矿车)罐笼2个，后将3面楼板伸入井筒内1.65m的部分改为钢梁钢板结构，先预留梁窝，永久改绞时一同安装；原设计在-793.6～-796.2m位置有环形人行通道，后经设计院同意取消。硐室结构见附图。
　　箕斗装载硐室所处地层位于侏罗系中统九龙山组第1段，井深770.92～782.00m段为泥岩，岩性均一，质地松软；井深782.00～797.07m段为粗砂岩，以石英岩屑为主，硅质胶结，岩石坚硬完整，岩石普氏硬度系数f=8～12。该段岩层为微弱含水层，层厚7.70m。由于凿井前对井筒基岩段进行了地面预注浆，按井筒实际揭露的浆液扩散情况分析，箕斗装载硐室在浆液扩散范围内的部分涌水量小于2m³/h，在浆液扩散范围外的部分预计涌水量小于3m³/h。

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附图　宣东二矿主井箕斗装载硐室结构

1—井底煤仓；2—煤仓通道；3—控制硐室；
4—下室；5—上室；6—壁龛；
7—主井井筒；8—回风大巷；9—煤仓联络巷

2　施工方案
　　箕斗装载硐室断面大，结构复杂，采用硐室与井筒同时施工的方案，上室和下室均采用分层掘进，井筒比硐室分层掘进超前1炮(3.6m左右)。井筒和硐室的临时支护均为每3.0m进行喷射混凝土1次，局部破碎部位打锚杆挂金属网。永久支护时，上室与井筒同时进行钢筋混凝土筑壁，下室掘够后亦与井筒同时进行钢筋混凝土筑壁。上室素混凝土段待井底车场施工到煤仓部位时再进行施工。

3　施工方法
3.1　测量放线
　　标高控制以煤仓联络巷上方-751.2m为控制点，用钢尺传递到箕斗装载硐室上室拱基线。由于箕斗装载硐室与煤仓联络巷设计方向相同，将煤仓联络巷方向线传递到箕斗装载硐室上室顶板以上1～2m位置，控制该硐室施工。
3.2　硐室部位的井筒掘进
　　根据上室和下室高度，硐室部位的井筒分两段施工：第1段井深-781.5～-787.5m；第2段井深-787.5～-798.9m。每段掘进比硐室分层掘进超前1炮，有利于排水和出渣。
　　井筒掘进采用FJD-6.7型伞形钻架配YGZ-70型独立回转凿岩机、φ25mm×4 700mm中空六角钢钻杆、φ52mm十字形合金钢钻头打眼，眼深4m；采用φ45mm×0.83kg和φ35mm×400mm×0.5kg的T220型岩石水胶炸药以及5m长脚线毫秒延期电雷管进行深孔光面爆破。井筒荒断面采用喷射强度等级C18、厚度50mm的混凝土作为临时支护，段高为3m左右，局部破碎部位打φ29mm×1 700mm缝管式锚杆并挂金属网。锚杆排距灵活掌握；金属网用10号铁丝编织，网格为100mm×100mm。
3.3　上室和下室施工
　　上室只施工钢筋混凝土部分，主体长度6.75m，高度4.3m，分两层掘进。钻爆采用7655型气腿式凿岩机打眼，眼深1.6m；掏槽眼和底眼使用φ35mm×400mm×0.5kg水胶炸药，辅助眼和周边眼使用φ32mm×170mm×0.15kg 2号岩石硝铵炸药进行光面爆破。硐室内矸石全部出到井筒内，再用HZ-6型大抓装入3.0m³吊桶提至地面。上室临时支护完毕后，将控制硐室和壁龛分别掘喷出来，然后硐室使用木模板、井筒使用组合式钢模板同时套壁，混凝土强度等级为C28。
　　下室主体长度5.25m，高度6.6m，分3层掘进，牛腿部位随井筒一起掘出，临时支护段高3.0m。掘喷到井深-798.9m位置，下室与井筒同时进行钢筋混凝土筑壁，最后施工钢筋混凝土楼板。

4　施工效果
　　(1)箕斗装载硐室施工体积1 139.3m³，从1998-03-15开工到1998-04-13施工完毕，实际工期28d，成硐速度为1 220.7m³/月，比煤炭特殊硐室的工期定额(400m³/月)提高3.05倍，比施工组织设计要求(600m³/月)提高2.03倍，比合同工期提前32d，这是我国煤炭基建行业特殊硐室施工的较好的成绩。
　　(2)箕斗装载硐室竣工后，由下花园矿区质监站、宣东二矿管委会和监理处对该硐室规格尺寸、观感质量和质量保证资料进行了严格验收和认真核查，质量等级被评定为优良。
　　(3)施工中实现了安全生产。

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