纜車候車室快速施工工序的研究與應(yīng)用

董曉勇

（山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山東 棗莊 277000）

1 工程概況

蔣莊煤礦北十采區(qū)纜車候車室為北十采區(qū)開拓工程，滿足北十采區(qū)作業(yè)人員等候乘坐纜車需要。巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度29 m、寬度2.4 m、高度2.4 m，拱形巷道，錨網(wǎng)噴支護(hù)。由于北十采區(qū)纜車候車室設(shè)計(jì)斷面小、施工距離較短，并且調(diào)向2 次后貫通北十采區(qū)軌道下山下車場(chǎng)，給巷道的快速施工帶來了一定的難度。

2 纜車候車室快速施工工序的研究與應(yīng)用

2.1 快速施工工序的提出

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地比對(duì)、分析并查閱相關(guān)資料，確定采用“兩側(cè)施工成巷+炮掘+耙裝機(jī)”的掘進(jìn)方式組織施工。由于北十采區(qū)纜車候車室設(shè)計(jì)斷面小、施工距離較短，并且調(diào)向2 次后貫通北十采區(qū)軌道下山下車場(chǎng)，不便于采用機(jī)械化工藝施工，對(duì)于耙裝機(jī)的整修移機(jī)以及拐彎耙裝也較為困難，給耙裝機(jī)炮掘工藝快速施工帶來了一定的難度。針對(duì)這一特點(diǎn)，將硐室一分為二：先從40#導(dǎo)線點(diǎn)前3.6 m 處A#導(dǎo)線點(diǎn)開門施工5.5 m，再?gòu)?0#導(dǎo)線點(diǎn)后17.3 m處B#導(dǎo)線點(diǎn)開門施工直至貫通，以“兩側(cè)施工貫通成巷”的掘進(jìn)方式完成炮掘工藝施工北十采區(qū)纜車候車室。北十采區(qū)纜車候車室兩側(cè)施工貫通成巷施工示意圖如圖1 所示。

圖1 北十采區(qū)纜車候車室兩側(cè)施工貫通成巷施工示意圖

2.2 施工方法

采用鉆眼爆破法全斷面一次施工，一次裝藥，一次起爆。鉆眼采用7655型氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)施工，使用P-60B 整體拖移式耙裝機(jī)耙裝，膠帶機(jī)運(yùn)輸，后路跟矸石倉(cāng)、蓄電池機(jī)車牽引1T 礦車運(yùn)輸[1]。采用SDL250-2.0 型煤礦用螺旋式上料機(jī)配合PC61型液壓轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī)噴漿。

2.3 巷道布置及施工順序設(shè)計(jì)

（1）在40#導(dǎo)線點(diǎn)前3.6 m 處A#導(dǎo)線點(diǎn)，按α=15°、3‰、1-1 斷面施工 5.5 m；

（2）施工到位后，在40#導(dǎo)線點(diǎn)后17.3 m 處B#導(dǎo)線點(diǎn)，按α=45°、3‰、1-1 斷面施工7.3 m；

（3）施工到位后，按α=105°、3‰、1-1 斷面調(diào)向施工13.8 m 貫通。調(diào)向后巷道與原巷道夾角為120°，施工設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為29 m。

2.4 支護(hù)設(shè)計(jì)

2.4.1 臨時(shí)支護(hù)

采用3 根Ф89 mm×4300 mm 鋼管前探梁做為臨時(shí)支護(hù)，每根前探梁用2 個(gè)固定點(diǎn)固定。爆破作業(yè)結(jié)束，先找凈頂幫危巖懸矸，及時(shí)前移前探梁至迎頭，用椽桿、木楔接實(shí)頂，嚴(yán)禁空頂作業(yè)[2]。

永久支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)至迎頭的距離：采用小循環(huán)掘進(jìn)時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺1000 mm，爆破前永久支護(hù)（頂板錨桿）至迎頭距離不大于500 mm（最小空頂距），爆破后永久支護(hù)（頂板錨桿）至迎頭距離不大于1500 mm（最大空頂距）；臨時(shí)支護(hù)（前探梁）至迎頭巖壁，并使用椽桿、木楔接實(shí)頂。采用大循環(huán)掘進(jìn)時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺為2000 mm，爆破前永久支護(hù)（頂板錨桿）至迎頭距離不大于500 mm（最小空頂距），爆破后永久支護(hù)（頂板錨桿）至迎頭距離不大于2500 mm（最大空頂距），臨時(shí)支護(hù)（前探梁）至迎頭巖壁，并使用椽桿、木楔接實(shí)頂。

當(dāng)爆破前永久支護(hù)（頂板錨桿）至迎頭大于500 mm 時(shí)，必須采取超前支護(hù)加強(qiáng)頂板管理。在迎頭頂板位置均勻布置3 根Ф18 mm×1800 mm 左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿，錨桿間排距1300 mm×500 mm，錨桿垂直頂板施工。

幫部錨桿支護(hù)與頂板錨桿支護(hù)同步，嚴(yán)禁空幫作業(yè)。

2.4.2 永久支護(hù)

（1）圍巖完整時(shí)，采用大循環(huán)掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)尺為2000 mm。拱部掛1 片鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為2000 mm×1000 mm。每排拱部施工3 根規(guī)格為Φ18 mm×1800 mm 的左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿，間排距為1000 mm×1000 mm，幫部施工4 根規(guī)格為Φ18 mm×1800 mm 的左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿，錨桿間排距為1000 mm×1000 mm，兩幫各豎掛1 片規(guī)格為長(zhǎng)×寬=2000 mm×1000 mm 的鋼筋網(wǎng)。

（2）圍巖破碎、不完整時(shí)，采用小循環(huán)掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)尺為1000 mm。拱部掛雙層網(wǎng)（第一層為鐵絲網(wǎng)，第二層為鋼筋網(wǎng)，使用14#鐵絲將鐵絲網(wǎng)捆扎在鋼筋網(wǎng)上），1 片鐵絲網(wǎng)（為2000 mm×1000 mm），1 片鋼筋網(wǎng)（為2000 mm×1000 mm）。每排拱部使用3 根規(guī)格為Φ22 mm×2400 mm 的左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿，間排距為1000 mm×1000 mm，幫部使用4根規(guī)格為Φ22 mm×2400 mm左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿，錨桿間排距為1000 mm×1000 mm，兩幫各豎掛1片規(guī)格為長(zhǎng)×寬=2000 mm×1000 mm 的鋼筋網(wǎng)。

（3）1-1 斷面采用SDL250-2.0 型煤礦用螺旋式上料機(jī)配合PC61 型液壓轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī)噴漿，噴漿厚度80 mm，噴射混凝土強(qiáng)度C20，抗壓強(qiáng)度20 MPa，抗拉強(qiáng)度1.5 MPa，噴射混凝土用標(biāo)號(hào)為P·C 32.5R 水泥，配比為水泥:河沙:石屑=1:2:2（體積比）。噴射順序?yàn)椋合葔蠊埃瑥膲_始自下而上進(jìn)行，噴槍頭與受噴面應(yīng)盡量保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.6～1.0 m 為宜[3]。北十采區(qū)纜車候車室斷面支護(hù)示意圖如圖2所示。

圖2 北十采區(qū)纜車候車室斷面支護(hù)示意圖

3 結(jié)語

針對(duì)北十采區(qū)纜車候車室距離較短、且需要調(diào)向的特點(diǎn)，將硐室一分為二，以“兩側(cè)施工貫通成巷”的掘進(jìn)方式完成炮掘施工。在符合規(guī)程的前提下，減少了1 次調(diào)向施工，減少了2 次整修移機(jī)，減少了1 臺(tái)風(fēng)機(jī)的安設(shè)供風(fēng)，減少了10 m 的風(fēng)帶延接供風(fēng)，減少了傳統(tǒng)施工方式中貫通保護(hù)環(huán)節(jié)，施工工期縮短2 d，材料費(fèi)用等節(jié)約3.5 萬元，也為類似工程提供指導(dǎo)和借鑒。