仙亭煤礦301采區(qū)硐室施工

蘇標(biāo)平

摘要：仙亭煤本文從硐室的施工方法入手，結(jié)合我礦301采區(qū)絞車(chē)房的實(shí)際情況；闡述了采區(qū)絞車(chē)房硐室的施工工藝及輔助設(shè)施的安裝工作。

關(guān)鍵詞：硐室；施工方法；絞車(chē)房；施工工藝

一、前言

硐室是空間三個(gè)軸線長(zhǎng)度相差不大且又不直通地面的地下巷道。其作用是安裝各種設(shè)備、機(jī)器，存放材料和工具，或作其他專(zhuān)門(mén)用途，如絞車(chē)房、變電所、煤倉(cāng)、炸藥庫(kù)等。不同地點(diǎn)的硐室特點(diǎn)也不一樣，施工時(shí)應(yīng)考慮硐室與地點(diǎn)的特點(diǎn)相結(jié)合。

井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的各種硐室，如水泵房，變電所硐室等，都是井底車(chē)場(chǎng)的重要部分，在考慮這些硐室的施工方法時(shí)，除應(yīng)各自特點(diǎn)外，還應(yīng)和井底車(chē)場(chǎng)總的施工組織聯(lián)系起來(lái)，看到車(chē)場(chǎng)各工程之間的相互關(guān)系與牽制，做到統(tǒng)籌安排。硐室施工與巷道施工相比具有以下特點(diǎn)：

1.硐室的斷面大，形狀多變化，長(zhǎng)度短，難以采用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工；

2.硐室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，進(jìn)出口狹窄，施工時(shí)運(yùn)輸、通風(fēng)、排水均不方便；

3.硐室往往與其他硐室、巷道相毗連，加這硐室本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故其受力狀態(tài)比較復(fù)雜且不易準(zhǔn)確分析，施工難度較大；若圍巖穩(wěn)定性差，則更須注意施工安全。

4.硐室中需要澆筑機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)、預(yù)留管線溝槽、安設(shè)起重梁等，故施工時(shí)要精心安排，確保工程規(guī)格和質(zhì)量。

5.施工連續(xù)性較差，施工效率遠(yuǎn)低于巷道施工。

6.硐室的服務(wù)年限較長(zhǎng)，工程質(zhì)量要求高。

二、硐室的施工方法：

井下硐室由于其用途不同，巷道的形狀、規(guī)格、結(jié)構(gòu)也相差較大。由于硐室施工具有一些特殊要求，因此硐室較一般巷道施工復(fù)雜。各種硐室的形狀、規(guī)格和結(jié)構(gòu)差別很大、所穿的巖層性質(zhì)也不相同，所以施工方法也較多；這些施工方法可以歸納分以下三類(lèi)：

（一）全斷面一次掘進(jìn)法：

這種方法，常用于巖層穩(wěn)定、斷面不特別大的硐室，由于全斷面掘進(jìn)，采用較大的裝載設(shè)備，容易取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但是，在一般條件下，只采用巷道施工的常規(guī)設(shè)備，掘上部炮眼經(jīng)常需蹬碴作業(yè)，裝藥聯(lián)線則必須動(dòng)用梯子，此外，還會(huì)遇到全斷面一次爆破雷管段數(shù)不夠、爆破后處理浮石困難等問(wèn)題；故在常規(guī)設(shè)備條件下，全斷面一次掘進(jìn)硐室的高度，以不超過(guò)4-5m為宜，301采區(qū)上山配電硐室，位于砂巖中，斷面為三心拱形，就是采用全斷面一次掘進(jìn)法施工。

（二）臺(tái)階施工法：

這種方法，適用于巖層穩(wěn)定或比較穩(wěn)定的大斷面硐室。由于硐室的高度大，不便于操作，便將整個(gè)硐室分成幾層，施工時(shí)形成臺(tái)階狀。施工時(shí)可上、下臺(tái)階同時(shí)打眼、裝藥、放炮，上分層工作面超前距離一般不超過(guò)5m，每分層工作面高度一般在1.8-2.5m。按臺(tái)階工作面的布置方式的不同，雙可分為正臺(tái)階施工法和倒臺(tái)階施工法。前者上分層超前施工，亦稱(chēng)下行分層法；后者下分層超前施工，亦稱(chēng)上行分層法。

（三）導(dǎo)硐施工法：

這種施工方法多用于松軟破碎地帶，在穩(wěn)定巖層中施工特大斷面（50m2）的硐室時(shí)也可采用。導(dǎo)硐法就是先以小斷面超前掘進(jìn)，然后再逐步刷大到設(shè)計(jì)斷面，獨(dú)頭施工的導(dǎo)硐長(zhǎng)度不家超過(guò)30m。導(dǎo)硐的位置、斷面應(yīng)滿足通風(fēng)和裝運(yùn)的要求。根據(jù)導(dǎo)硐位置不同，有中央下導(dǎo)硐、頂部導(dǎo)硐的兩側(cè)導(dǎo)硐等施工法之分；兩側(cè)導(dǎo)硐法在日常施工中較常見(jiàn)。

三、 301采區(qū)絞車(chē)房施工設(shè)計(jì)

（一）工程概況：301采區(qū)絞車(chē)房位于301采區(qū)+300m車(chē)場(chǎng)西翼，是301采區(qū)的主要提升系統(tǒng)，主要服務(wù)于301采區(qū)+300m-+100m水平；該絞車(chē)硐室建成后，將安裝GKT1.6×1.2-24型絞車(chē)。工作面主要巖性為細(xì)砂巖，巖性致密堅(jiān)硬，呈緩波狀層理，成份以石英為主，層面含大量云母片和植物碎屑。

（二） 巷道斷面設(shè)計(jì)：硐室設(shè)計(jì)分為三個(gè)部份，其中配電硐室設(shè)計(jì)斷面為12.5m2：高度為4.0m、寬度為4.1m；凈斷面為10.8m2：凈高度為3.6m、凈寬度為3.6m，形狀為三心拱。絞車(chē)房設(shè)計(jì)斷面為21m2；高度為4.8m、毛寬度為6.3m。凈斷面為18.9m2：凈高度為4.4m、凈寬度為5.8m，形狀為三心拱。壁龕設(shè)計(jì)斷面為8.7m2：高度為2.75m、寬度為3.7m；凈斷面為6.6m2：凈高度為2.4m、凈寬度為3.2m，形狀為半園拱。

（三）施工工藝：

1.施工方法選擇

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，認(rèn)真分析工作面地質(zhì)資料；根據(jù)硐室的斷面不同，具體施工方法為：

（1）變電硐室：設(shè)計(jì)采用雙層斜眼掏槽，全斷面一次爆破法施工；

（2）絞車(chē)房：設(shè)計(jì)采用倒臺(tái)階施工法施工，絞車(chē)房硐室采用上分層高度2.5m，下分層高度2.6m。下部掘進(jìn)墻部份、斷面呈半園拱形；上部掘進(jìn)拱部份斷面，斷面呈三心拱形狀。施工時(shí)由外向里進(jìn)行，硐室下半部工程永久支護(hù)完成后再施工上半部工程；

（3）壁龕：設(shè)計(jì)采用雙層斜眼掏槽，全斷面一次爆破法施工；

以上施工時(shí)均采用簡(jiǎn)易光爆破的技術(shù)進(jìn)行爆破，施工時(shí)預(yù)留500mm的光爆層。

2.支護(hù)方式及勞動(dòng)組織

支護(hù)方式：巷道設(shè)計(jì)均采用C200砼支護(hù)，砌碹厚度為250mm；為確保硐室后期不滲水，施工時(shí)加設(shè)防水層。

勞動(dòng)組織：采用先掘后支的方式進(jìn)行施工，變電硐室砼落后掘進(jìn)3-5m。絞車(chē)房采用分次支護(hù)方式進(jìn)行施工，上部施工到位后先對(duì)墻部份進(jìn)行澆灌；然后再行施工拱部份工程、澆灌。

防水處理：在C200砼上方先涂一層瀝青、上面加設(shè)羽毛氈、再涂不層瀝青，最后用黃土進(jìn)行填充。（見(jiàn)下圖）

（四）起重梁的埋設(shè)

為便于絞車(chē)的安裝與維修，施工中應(yīng)在滾筒提升十字中心線安設(shè)一根6”管路（11#工字鋼）起重梁。具體做法是：在滾筒十字中心線兩側(cè)基礎(chǔ)往3.6m位置分別預(yù)掏6”管路（11#工字鋼）梁窩，左側(cè)梁窩規(guī)格為0.5m×0.3m×0.92m、右側(cè)梁窩規(guī)格為0.5m×0.3m×1.36m，掏梁窩前應(yīng)拉好三角線并找好水平，保證上梁不調(diào)斜且水平。掏梁窩用風(fēng)鎬進(jìn)行，巖層堅(jiān)硬時(shí)必須采用多打眼、放小炮的施工方法，確保梁窩不超挖?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)經(jīng)常絞對(duì)提升中心線與滾筒中心線，以確保工程質(zhì)量符合后期的要求。

四、結(jié)束語(yǔ)

絞車(chē)是采區(qū)主要提升裝備，是整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此要求其能保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的工作狀態(tài)。絞車(chē)房不同于一般的硐室，硐室施工完成后須安裝絞車(chē)設(shè)備，施工時(shí)應(yīng)充分考慮設(shè)備的安裝與維護(hù)時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)收，該工程尺寸均符合設(shè)計(jì)要求，施工質(zhì)量達(dá)優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)；為類(lèi)似硐室的施工積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢(qián)鳴高 石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社。

[2]采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè).煤礦工業(yè)出版社。

[3]中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 等編.井巷工程。煤炭工業(yè)出版社。