特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，把整個(gè)硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，首先采用中央導(dǎo)硐法施工下層，然后施工中層垂直天井，然后，施工上層；最后中層掘進(jìn)。既減少了底部和上部控頂過高造成的冒頂危險(xiǎn)，同時(shí)中部又在上部提升機(jī)頂板澆筑層的保護(hù)下進(jìn)行擴(kuò)刷，大大提高了掘進(jìn)的安全系數(shù)，同時(shí)又提高了施工效率。既有效地控制了控頂高度，又實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化快速出渣。
【專利說明】特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種特大提升機(jī)硐室的施工方法。所述的特大提升機(jī)硐室是指斷面積200m2以上，硐室高度大于15米的硐室。
【背景技術(shù)】
[0003]各種硐室的形狀、規(guī)格和結(jié)構(gòu)差別很大，所穿過的巖石性質(zhì)也不相同，所以施工方法也較多。目前施工方法可以分為以下三類:全斷面一次掘進(jìn)法，臺(tái)階工作面施工法和導(dǎo)硐施工法。
[0004]全斷面一次掘進(jìn)法常用于圍巖比較穩(wěn)定、斷面不是特別大的硐室。它和普通巷道施工法基本相同。在常規(guī)設(shè)備條件下，全斷面一次掘進(jìn)硐室的高度，以不超過5m為宜，因此此法并不適合特大提升機(jī)硐室的施工。
[0005]當(dāng)采用全斷面一次掘進(jìn)圍巖維護(hù)困難時(shí)，或者由于硐室的高度過大而不便于施工時(shí)，可將整個(gè)硐室按全高分成幾個(gè)分層，施工時(shí)形成臺(tái)階狀，此即臺(tái)階工作面施工法。上分層工作面超前施工的，稱為正臺(tái)階工作面施工法，亦稱下行分層施工法；下分層工作面超前施工的，稱為倒臺(tái)階工作面施工法，亦稱上行分層施工法。臺(tái)階工作面施工法一般用在巖層穩(wěn)定或比較穩(wěn)定的條件下。由于特大提升機(jī)硐室控頂高度大，采用此方法施工不僅組織復(fù)雜，而且渣石倒運(yùn)強(qiáng)度太大，且局部時(shí)段控頂高度大，施工存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]根據(jù)導(dǎo)硐所在位置的不同，導(dǎo)硐施工法有中央下導(dǎo)硐施工法、頂部導(dǎo)硐施工法、兩側(cè)導(dǎo)硐施工法之分。對(duì)50m2以上的硐室多采用兩側(cè)導(dǎo)硐施工。中央下導(dǎo)硐施工法，導(dǎo)硐位于硐室中部靠近底板，導(dǎo)硐斷面可按單軌巷道考慮以滿足機(jī)械裝巖要求。當(dāng)導(dǎo)硐掘到預(yù)定位置后，再進(jìn)行刷幫、挑頂，并完成永久支護(hù)工作；在松軟、不穩(wěn)定巖層中，為了保證硐室施工的安全，在兩側(cè)墻部的位置沿硐室底板開掘兩條小導(dǎo)硐，其斷面不宜過大，一般寬度為
1.8^2.0m,高度為2.0m,以利控制頂板。掘一層導(dǎo)硐后隨即砌墻，再掘上一分層的導(dǎo)硐，硐石放在下層導(dǎo)硐里一部分，代替腳手架，再接砌邊墻到拱基線位置。墻部完成后開始挑頂砌拱。拱部完成后再拆除中間所留的巖柱。如果采用兩側(cè)導(dǎo)硐施工法，安全確實(shí)得到了保證，特別是上部硐室的施工，全靠人工出渣，滿足不了機(jī)械化裝巖的需要，施工進(jìn)度又難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，提高掘進(jìn)的安全系數(shù)和施工效率。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，其特征在于把整個(gè)硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，施工步驟是: 第一步:
1)、采用中央導(dǎo)硐法施工下層:施工中央導(dǎo)硐，然后擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)邊界；然后，
2)、施工中層垂直天井:在中層的四個(gè)角分別施工一條垂直天井做為上層的溜渣井；然后，
3)、施工上層:先施工垂直拉底巷，并使之與三個(gè)角的垂直天井貫通，從其中一條貫通巷開始擴(kuò)幫、壓頂，達(dá)到拱頂設(shè)計(jì)的寬度和高度，并進(jìn)行永久支護(hù)；
第二步:施工垂直天井之外的中層掘進(jìn)工作。
[0009]優(yōu)選地，上層分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂一定高度，第二次進(jìn)行光面爆破，掘進(jìn)完畢后，拱頂進(jìn)行錨桿與噴射砼聯(lián)合支護(hù)；再進(jìn)行鋼筋砼永久支護(hù)。
[0010]優(yōu)選地，施工垂直天井之外的中層掘進(jìn)工作時(shí)，首先在本特大提升機(jī)硐室入口天井的下部，用上部留下的毛渣，平整一個(gè)高度為2?3m的平臺(tái)；然后沿垂直天井向周圍擴(kuò)刷，把提升硐室一角擴(kuò)刷至與上層貫通；之后沿提升硐室掘進(jìn)斷面，依次向前落渣推進(jìn)；出渣；出渣結(jié)束后，采用噴砼進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)；最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
[0011]本發(fā)明的積極效果在于:本發(fā)明采用了下層導(dǎo)硐、中層天井、上部直角拉底，先底頂后中層聯(lián)合掘進(jìn)施工法，既減少了底部和上部控頂過高造成的冒頂危險(xiǎn)，同時(shí)中部又在上部提升機(jī)頂板澆筑層的保護(hù)下進(jìn)行擴(kuò)刷，大大提高了掘進(jìn)的安全系數(shù)，同時(shí)又提高了施工效率。既有效地控制了控頂高度，又實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化快速出渣。
[0012]在中層的四個(gè)角施工四條天井，做為上部的溜渣井，與臺(tái)階工作面施工法相比較，減少了倒渣量，與導(dǎo)硐施工法相比較，大幅度降低了出渣和平場(chǎng)強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明特大提升機(jī)硐室的掘進(jìn)剖面圖。
[0014]圖2是本發(fā)明特大提升機(jī)硐室的上層掘進(jìn)平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0016]本實(shí)施例為三山島金礦盲豎井提升機(jī)硐室，位于井下-537m水平。硐室長(zhǎng)18.7m，寬14.lm，高15.65m，掘進(jìn)斷面209.19立方，屬于本發(fā)明所述的特大提升機(jī)硐室。巖石較穩(wěn)定，施工難度比較大，采用普通硐室施工方法，難以順利施工。為了確保硐室的安全快速施工，采用下層導(dǎo)硐，中層天井，上部直角拉底，先底頂后中層聯(lián)合掘進(jìn)施工法。
[0017]具體施工方法:如圖1和圖2，在硐室垂高15.65m的高度上分為三層分施工:下層4.5m采用中央導(dǎo)硐施工法，先施工3*3m中央導(dǎo)硐I，然后擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)邊界；中層垂高為
6.5m，在硐室的四個(gè)角分別施工一條垂直天井2做為上層的溜渣井，垂直天井Φ2.0m0待上層施工完畢后，再進(jìn)行擴(kuò)刷。上層垂高為4.65m，先施工垂直拉底巷3，并使之與三個(gè)角的垂直天井2貫通，垂直拉底巷3規(guī)格為2*2m，從其中一條貫通巷(圖2中互呈直角三角形的兩條巷道之一)開始擴(kuò)幫、壓頂，達(dá)到拱頂設(shè)計(jì)的寬度和高度。
[0018]其中上層具體做法:分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂高度4m，第二次進(jìn)行光面爆破，爆破高度0.65m。掘進(jìn)完畢后，拱頂進(jìn)行錨桿與噴射砼5cm聯(lián)合支護(hù)。再進(jìn)行鋼筋砼永久支護(hù)。硐室鋼筋與拱頂、硐壁上的外露50cm錨桿牢固綁扎，錨桿的參數(shù)018、L=3OOOmm、il.5m*1.5m。同時(shí)已經(jīng)澆筑結(jié)束的起拱線下鋼砼底部采用1.5m間距，用Φ32螺紋鋼做為錨桿，與預(yù)留搭接的鋼筋綁扎連接，有效抑制了上層砼澆筑體變形位移。通過一系列舉措，上部吊掛，下部墊托，對(duì)鋼砼墻壁起到了很好的支撐作用，確保了中層擴(kuò)刷的安全作業(yè)。
[0019]最后施工中層剩余6.5m的掘進(jìn)工作，在上部提升機(jī)澆筑層的保護(hù)下進(jìn)行施工，具體做法為:在-537m提升硐室底部靠近配電硐室、大件道的天井(靠近入口天井)下部，用上部留下的毛渣，平整一個(gè)高度為2?3m的平臺(tái)。沿天井向周圍擴(kuò)刷，把提升機(jī)硐室一角擴(kuò)刷至與上層貫通，這樣上部是鋼筋砼頂板，在澆筑頂板下作業(yè)，有效地防止了控頂過高導(dǎo)致的塌方危險(xiǎn)。然后沿提升硐室掘進(jìn)斷面，依次向前落渣推進(jìn)。掘進(jìn)分兩步進(jìn)行，第一步:掘進(jìn)落渣2?4m高，第二步:掘進(jìn)剩余部分。掘進(jìn)時(shí)測(cè)量人員及時(shí)檢查毛斷面尺寸，嚴(yán)格控制超挖現(xiàn)象。達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，檢查拱頂鋼筋砼有無變化，如果沒有變化用鏟運(yùn)機(jī)配合卡車出渣。出渣結(jié)束后，采用噴砼進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
【權(quán)利要求】
1.一種特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，其特征在于把整個(gè)硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，施工步驟是: 第一步: 1)、采用中央導(dǎo)硐法施工下層:施工中央導(dǎo)硐(1)，然后擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)邊界；然后， 2)、施工中層垂直天井:在中層的四個(gè)角分別施工一條垂直天井(2)做為上層的溜渣井；然后， 3)、施工上層:先施工垂直拉底巷(3)，并使之與三個(gè)角的垂直天井(2)貫通，從其中一條貫通巷開始擴(kuò)幫、壓頂，達(dá)到拱頂設(shè)計(jì)的寬度和高度，并進(jìn)行永久支護(hù)； 第二步:施工垂直天井之外的中層掘進(jìn)工作。
2.如權(quán)利要求1所述的特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，其特征在于:其中上層分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂一定高度，第二次進(jìn)行光面爆破，掘進(jìn)完畢后，拱頂進(jìn)行錨桿與噴射砼聯(lián)合支護(hù)；再進(jìn)行鋼筋砼永久支護(hù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的特大提升機(jī)硐室的三層聯(lián)合掘進(jìn)施工方法，其特征在于: 施工垂直天井之外的中層掘進(jìn)工作時(shí)，首先在本特大提升機(jī)硐室入口天井的下部，用上部留下的毛渣，平整一個(gè)高度為2?3m的平臺(tái)；然后沿垂直天井(2)向周圍擴(kuò)刷，把提升硐室一角擴(kuò)刷至與上層貫通；之后沿提升硐室掘進(jìn)斷面，依次向前落渣推進(jìn)；出渣；出渣結(jié)束后，采用噴砼進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)；最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
【文檔編號(hào)】E21D13/02GK103953368SQ201410202678
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】李文光, 華海洋, 張小剛, 王善飛, 李文萍, 葉立生 申請(qǐng)人:山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司三山島金礦