周 軍
摘要:介紹了錨網(wǎng)噴巷道正臺階施工工藝,同普通施工工藝做對比,分析了其優(yōu)缺點,提倡推廣正臺階施工方法。
關(guān)鍵詞:正臺階;平行作業(yè);工序
1 正臺階施工工藝簡介
正臺階施工是將巷道分成兩個或多個工作面,上一個工作面超前下一個工作面一定距離的施工方法。在大斷面硐室施工中,常采用分層施工,先掘進(jìn)硐室(巷道)上分層,然后掘進(jìn)下分層。本文探討的正臺階法施工與分層施工不同。為了平行作業(yè),提高掘進(jìn)速度,正臺階施工法上、下分層同時作業(yè)。各分層間始終保持相對固定的距離。
2 臺階高度、長度的確定
根據(jù)巷道斷面確定臺階的高度,原則上保證最上的臺階層掘進(jìn)后滿足施工頂部錨桿要求。根據(jù)使用工具和錨桿長度一般將上分層定在2.6~2.8m之間。
采用正臺階法施工,爆破后上臺階倒完矸石進(jìn)行打眼或頂部錨桿施工時,下臺階進(jìn)行倒矸石作業(yè)。臺階長度太短,下臺階倒矸石作業(yè)對上臺階工作人員不安全。臺階長度太長,上臺階倒矸作業(yè)時間長,并且風(fēng)筒距離下臺階爆破地點太近,放炮容易崩風(fēng)筒。一般選擇臺階長度為5~6m。
3 炮眼布置與施工
因采用臺階法施工,上臺階自由面相對小,對爆破效率就會有影響。所以,上臺階炮眼布置非常關(guān)鍵。通常上臺階炮眼間距小,槽眼和底眼較深。并采用雙楔形掏槽,拋渣爆破。中間輔助掏槽眼水平角度大,炮眼淺。二圈槽眼水平角度稍小,炮眼長度超過崩落眼200mm。槽眼豎直角度與巷道傾角一致。炮眼間排距在400mm左右。采用光面爆破,周邊眼間距在400mm以內(nèi)。
上臺階掏槽眼施工要領(lǐng):為了使掏槽眼上下在一鉛垂面上,保持同一水平角度,有較好的扇形結(jié)構(gòu)。掏槽眼開眼時錘腿盡量支在同一位置(詳見炮眼布置圖)。下臺階根據(jù)臺階高度分1~3排崩落眼,最上一排眼距離臺階實體巖石上口400~600mm。巷道中部因放炮震動、上臺階倒矸時耙斗扒動,中間部位實體巖石較巷道兩邊低,可根據(jù)現(xiàn)場情況在巷道兩邊多打幾個炮眼,將最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排眼應(yīng)成同一水平布置。因下臺階爆破自由面大,爆破效率高,可根據(jù)臺階實際長度確定下臺階炮眼深度。
4 爆破特點
采用串聯(lián)方式聯(lián)線,上、下臺階一次爆破。下臺階炮眼與上臺階掏槽眼最先起爆,上臺階底眼最后起爆。通常采用反向裝藥爆破效率較好。
5 臨時支護(hù)
采用正臺階法施工,上臺階高度較低,爆破后虛矸到頂板間距小,不能滿足施工頂部錨桿要求,必須將迎頭虛矸倒走。一般可采用前探梁做臨時支護(hù),然后施工迎頭霸王樁,倒矸后施工頂部錨桿。
臨時支護(hù)材料:根據(jù)巷道尺寸,前探梁用2~3根3.5m左右的3寸鋼管。前探梁穿過吊環(huán)生根在相應(yīng)的支護(hù)錨桿上。錨桿在施工前就應(yīng)控制好錨桿外露長度在40mm左右,能滿足吊環(huán)螺栓上牢固。若巷道成形差,支護(hù)錨桿無法確保掛吊環(huán)和前探梁時,施工專門的生根錨桿。
6 工序安排
施工工序:交接班(安全檢查)→臨時噴漿→上 、下臺階打眼→裝藥放炮→上臺階前探梁臨時支護(hù)→打上臺階霸王樁(三個),上臺階倒矸、清底→打下臺階霸王樁(三個)→頂板支護(hù),倒下臺階矸石、刷幫、下臺階幫部錨網(wǎng)支護(hù)。
7 臺階法施工優(yōu)、缺點
7.1 優(yōu)點
7.1.1 上、下臺階打眼、放炮等各工序能平行作業(yè),縮短循環(huán)時間(下臺階施工基本不影響上臺階施工)。
7.1.2 上臺階高度較低,便于控制打眼質(zhì)量;錘腿水平夾角大,水平推力大,打眼速度快;噴漿距離近,回彈少,質(zhì)量好;不必搭設(shè)腳手架。
7.1.3 下臺階自由面大,爆破效率好;打眼質(zhì)量要求不高。
7.1.4 上臺階一次打眼較少,不需多部風(fēng)錘同時施工。便于掏槽眼施工質(zhì)量(多部錘施工,相互影響,控制不好掏槽眼角度)。
7.1.5 縮短了工作面高度,減少片幫事故隱患;加快了裝藥聯(lián)線速度。
7.2 缺點
7.2.1 上臺階炮后不倒矸無法進(jìn)行頂部支護(hù)。
7.2.2 上、下臺階均需要清底,增加了底眼拒爆安全隱患。
7.2.3 上臺階自由面小,不利于爆破進(jìn)尺,要求打眼質(zhì)量高。
8 結(jié)語
8.1 現(xiàn)場實際施工情況介紹:潘一礦開拓2隊去年6月施工潘一礦東三邊界回風(fēng)大巷123m(該巷道為錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.4m,凈高3.4m)。該隊共56m,人均月進(jìn)尺2.19m。在施工中,采用兩掘一噴,用2.2m釬桿打眼,反向裝藥,循環(huán)進(jìn)尺在1.9~2m左右。
8.2 本文以錨網(wǎng)噴支護(hù)的水平巷道為例,概要闡述了正臺階施工法。在上山施工中,因炮后矸石自動下滑,減少了倒矸時間。同時也避免了普通方法施工炮后工作面過高,不方便打上部眼。所以,上山采用正臺階施工法更具有優(yōu)越性。在下山施工中,由于臺階的攔截,能減少上臺階迎頭積水,方便上臺階迎頭施工;又由于下臺階自由面大,爆破效果好,能解決底板上飄的問題。
8.3 正臺階施工的清底工作十分關(guān)鍵,只有認(rèn)真清底,底部炮眼嚴(yán)格按照炮眼布置圖施工,才能維持穩(wěn)定的臺階。
作者簡介:周軍,1970出生于四川,男,助理工程師。1994年畢業(yè)于徐州煤建校礦建專業(yè),長期從事礦建施工管理工作。