信湖煤礦副井—960?m車場連接處施工技術(shù)

摘 要：信湖煤礦副井井筒與-960 m車場連接處，設(shè)計支護(hù)形式較為復(fù)雜，施工工作面狹窄，機(jī)械化程度低，安全風(fēng)險系數(shù)較高，工序轉(zhuǎn)換頻繁，質(zhì)量控制是施工的難點。施工單位認(rèn)真組織，精心施工，達(dá)到了質(zhì)量優(yōu)良、安全無事故的施工目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：信湖煤礦 馬頭門 施工技術(shù)

中圖分類號：TD262文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0113-02

1 工程概況

1.1 工程概述

信湖煤礦是安徽省發(fā)改委批準(zhǔn)的重點煤礦建設(shè)項目，由合肥設(shè)計研究院設(shè)計，設(shè)計生產(chǎn)能力為300萬t/年，立井開拓，在中央?yún)^(qū)工業(yè)場地內(nèi)布置主、副、風(fēng)三個井筒。由淮北礦業(yè)集團(tuán)和安徽省煤田地質(zhì)局合資建設(shè)。

礦井位于渦陽縣花溝鎮(zhèn)境內(nèi)，東距渦陽縣城14 km，交通便利。

主井、副井和風(fēng)井三個井筒位于同一工業(yè)廣場內(nèi)，工業(yè)廣場地勢平坦，自然地面標(biāo)高+31.4 m。

信湖煤礦副井全深1035 m，井底車場標(biāo)高為-960 m。井筒與-960 m車場連接處，軌面相對標(biāo)高±0.000（絕對標(biāo)高為-960 m），頂板相對標(biāo)高+9.95 m，凈寬7.5 m。井筒及連接處外層為錨網(wǎng)、索、噴臨時支護(hù)，內(nèi)層雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，加固段井壁厚度為850 mm，混凝土強(qiáng)度等級為C50。配筋形式為：環(huán)向筋Ф22@200 mm、縱筋Ф20@200 mm；底拱鋼筋：環(huán)筋Ф20@200 mm、水平筋Ф18@200 mm。

1.2 工程技術(shù)特征及工程量

馬頭門連接處巷道中心線為井筒中線偏西250 mm，從井筒中心算起南側(cè)長40.757 m，北側(cè)長28.738 m。其中1-1斷面北側(cè)長2 m，南側(cè)長2 m，凈高9.95/8.95 m；2-2斷面長12.05 m，凈高6.91 m。

連接處計劃與井筒同時施工段：南側(cè)掘進(jìn)9.5 m，澆筑8.41 m（與東、西兩個信號控制硐室整體澆筑），北側(cè)掘進(jìn)8.5 m，澆筑5 m。

連接處斷面均為半圓拱結(jié)構(gòu)，拱高3.75 m，凈寬7.5 m，臨時支護(hù)噴漿厚度100 mm，壁厚850 mm。連接處要求用錨網(wǎng)噴支護(hù)，錨桿為Ф22鋼筋等強(qiáng)錨桿，L=2500 mm，錨桿按梅花形狀布置，錨桿間排距為800 mm×800 mm。詳見圖1、圖2。

1.3 地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

根據(jù)《信湖副井井筒檢查孔地質(zhì)報告》，-960 m車場連接處頂部處于砂巖中，致密，垂直裂隙發(fā)育。

2 施工方案

（1）井筒掘砌到馬頭門頂板上口2.0 m（標(biāo)高-950.5 m）停止永久支護(hù)，繼續(xù)向下掘進(jìn)至馬頭門頂板荒徑上口（標(biāo)高-951.93 m），錨網(wǎng)噴支護(hù)好后，繼續(xù)向下掘進(jìn)。馬頭門與井筒一并掘進(jìn)的同時，井筒超前馬頭門一個段高4 m，作為臨時矸石倉和水窩，以便儲存馬頭門放炮崩落的矸石。最后井筒掘至-966.45 m，待扎筋、立模板結(jié)束后自下而上整體澆注。

（2）馬頭門施工方案

隨著井筒掘進(jìn)的下行，先將馬頭門拱部錨、網(wǎng)、噴、錨索支護(hù)完畢再繼續(xù)施工墻部直至將反底拱和搖臺基礎(chǔ)一并掘出。考慮馬頭門設(shè)計工程特點及保證澆注混凝土的充填密實性，計劃將北側(cè)馬頭門從井筒中心線向北掘進(jìn)10.0 m，澆注長度為井筒中心線向北8.55 m；計劃將南側(cè)馬頭門從井筒中心線向南掘進(jìn)至12.0 m，澆注長度為井筒中心線向南10.5 m。南側(cè)馬頭門的兩個信號操作硐室一并掘出。

馬頭門內(nèi)信號操作硐室掘進(jìn)、支護(hù)及碹骨安裝同馬頭門一并施工，馬頭門連接處與井筒部分一起澆灌混凝土永久支護(hù)，永久支護(hù)采用整體金屬模板拉模施工，高度14.3 m。

3 施工方法

3.1 掘進(jìn)

（1）采用鉆爆法施工：YT-29型鑿巖機(jī)打眼，Ф22×2200六角中空鋼釬配Ф42 mm“一”字形鉆頭打眼，裝藥選用煤礦許用二級水膠炸藥，規(guī)格Ф29×430 mm，雷管選用煤礦許用毫秒延期電雷管，串/并聯(lián)正向裝藥爆破。

（2）-960 m車場連接處拱部在打眼前，由當(dāng)班技術(shù)員，按照巷道中心線和標(biāo)高點用紅漆畫出巷道掘進(jìn)荒徑輪廓線，打眼工嚴(yán)格按照掘進(jìn)荒徑輪廓線控制好角度進(jìn)行打眼；炮后同樣由當(dāng)班技術(shù)員進(jìn)行檢查，按設(shè)計尺寸檢查掘進(jìn)荒徑是否滿足設(shè)計要求，不夠之處用風(fēng)鎬刷夠，然后進(jìn)行臨時支護(hù)。

（3）硐室開門炮，采用打淺眼、多打眼、少裝藥的原則進(jìn)行爆破，盡量減少放炮對巖石的震動，炮眼深度控制在1.5 m以內(nèi)，周邊眼間距控制在300～350 mm之內(nèi)，裝藥量減半。

為方便倒矸，馬頭門墻部眼采用豎直向下打眼，眼深2.0 m。間排距0.7～1.0 m，孔間距400～600 mm。

3.2 出矸

-960m車場連接處出矸采用人工配合耙矸機(jī)、抓巖機(jī)出矸。放炮前將井筒內(nèi)矸石出到低于馬頭門施工水平2～3 m，放炮后矸石自然落入井筒水窩內(nèi)，剩余矸石用人力、耙矸機(jī)、抓巖機(jī)扒入井筒內(nèi)。中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)抓巖裝罐，利用井筒施工期間的提升排矸系統(tǒng)排矸。后期井筒施工完畢后，再施工馬頭門時采用P-90B（45 kw）型耙矸機(jī)出矸。

3.3 臨時支護(hù)

（1）-960m車場連接處頂部處于砂巖、底部處于泥巖中，支護(hù)范圍為井筒-945～-964.8 m，馬頭門拱部、墻部和底拱。馬頭門拱部掘進(jìn)尺寸滿足設(shè)計要求后，用錨桿、錨索、網(wǎng)片及噴漿作為支護(hù)，噴漿厚度70mm。

（2）錨桿參數(shù)：井筒為：?22×2500 mm左旋無縱筋高強(qiáng)樹脂錨桿，間排距800 mm×800 mm，梅花狀布置，每根錨桿使用2卷Z2550型樹脂錨固劑。網(wǎng)片的規(guī)格：2000 mm×1000 mm，網(wǎng)格100 mm×100 mm，Ф6鋼筋焊接，壓茬不小于100 mm，用18#鐵絲綁扎。錨桿托盤規(guī)格為150 mm×150 mm，用10 mm厚的鋼板壓制成碟狀，方形。

錨索參數(shù)：錨索采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直徑17.8 mm，長度為7000 mm，錨索間排距為2.4 m，每根錨索使用“1快2中”共三支樹脂錨固劑（1支K2550、2支Z2550）。錨索托盤規(guī)格為300 mm×300 mm，用15 mm厚鋼板加工。

3.4 鋼筋綁扎

-960m車場連接處拱部，墻部掘進(jìn)和臨時支護(hù)完即進(jìn)行鋼筋綁扎。依據(jù)由地面向井下傳遞的井筒十字線和標(biāo)高控制點，分別在兩迎頭工作面打上固定的木樁，并釘上鐵釘，標(biāo)定出巷道中心線和-960 m車場連接處底板上1m腰線，依據(jù)巷道中心線和腰線綁扎鋼筋。

3.5 立模及混凝土澆灌

馬頭門及井筒連接部永久支護(hù)采用整體金屬模板施工法，采用由-964.8 m向上拉模施工。施工時，先澆筑到-962.45 m位置，混凝土凝固后在-962.45 m混凝土面上組裝搖臺基礎(chǔ)模板和1#、2#、3#碹骨骨腿，北側(cè)模板高度2.04 m（-962.45～-960.41 m），南側(cè)模板高度1.65 m（-962.45～-960.80 m），待模板組裝完畢后，搖臺基礎(chǔ)和北側(cè)3-3斷面以及南側(cè)5-5斷面反底拱整體澆筑與模板上口一平。

當(dāng)北側(cè)-960.41 m和南側(cè)-960.80 m混凝土凝固后，按地面加工碹骨順序編號下放碹骨和腳手架，北側(cè)組裝4#、5#碹骨，南側(cè)組裝4#、5#、6#碹骨，再進(jìn)行向上提模施工。

馬頭門及井筒連接部永久支護(hù)采用整體金屬模板施工法，高度14.3 m，從標(biāo)高-950.5～-964.8 m，分5次施工。

（1）第一模2.35 m（-964.8～-962.45 m）

（2）第二模2.04 m（-962.45～-960.41 m）。

（3）第三模3.6 m（-960.41～-956.81 m）。

（4）第四模3.2 m（-956.81～-953.61 m）。

（5）第五模3.11 m（-953.61～-950.5 m）。

馬頭門碹股采用[16槽鋼加工，北側(cè)布置5架、南側(cè)布置6架，碹骨間距1.2m；碹股之間的拉鉤使用40的角鐵，支撐桿使用3寸Ф76 mm管子連接。

穩(wěn)設(shè)碹股時，先按中、腰線穩(wěn)設(shè)碹骨腿，為防止?jié)仓艜r碹骨腿位移，每根碹骨腿上打設(shè)4根φ22×2500 mm錨桿固定碹股腿，之后架設(shè)拱部碹骨。

碹骨穩(wěn)設(shè)結(jié)束后，立模板、澆筑混凝土。混凝土強(qiáng)度等級C50，澆灌混凝土?xí)r要垂直、對稱入模，下料要均勻，連續(xù)分層澆灌，層厚300 mm，以保證模板穩(wěn)定。

要隨澆隨搗，用振搗器將混凝土搗實，搗固方式慢插慢拔，且震動時間不得小于30 s，杜絕蜂窩、麻面，以保證井壁質(zhì)量。

對接茬施工應(yīng)嚴(yán)格要求，在澆注接茬時，邊澆邊搗固，保證混凝土飽滿、接茬嚴(yán)密。

4 結(jié)語

信湖煤礦副井及井筒連接處等相關(guān)硐室，采用錨索支護(hù)技術(shù)配合錨網(wǎng)噴進(jìn)行一次支護(hù)，有效地控制了圍巖的穩(wěn)定性，既加大了施工段高，加快施工進(jìn)度，又避免了硐室及相關(guān)井筒第一分層鋼筋砼支護(hù)帽下沉，確保了工程質(zhì)量和施工安全，為預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)在圍巖破碎的特大硐室中應(yīng)用積累了成功的經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

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