1998年12月M I N E CON STRUCT I ON TECHNOLOGYDec. 1998第19卷第6期建 井 技 术Vol . 19 No. 6工程技术崔家寨主井箕斗装载硐室快速施工孙守仁 张建立 范聚朝(中煤第一建设公司,邯郸, 056000)摘 要 崔家寨矿主井井筒箕斗装载硐室施工中,根据工程地质条件,优选施工方案,合理安排施工顺序,用31d完成了1 210m3的硐室及相连井筒工程。实现了高 速、 优质、 安全施工。关键词 箕斗装载硐室 快速施工 分层施工1 工程概况崔家寨矿主井箕斗装载硐室位于侏罗纪 下部地层,主要穿过细砂岩、 粉砂质泥岩,硐 室下部处于6号煤层中, 7号煤层位于硐室 顶板。岩石硬度系数f= 26,较为松软,易风化,承载能力较低,无大的地质构造,无水。 井筒涌水主要集中在表土段,在内壁套筑前, 经壁后注浆涌水量降至3m3?h左右,对硐室 的施工较为有利。该井设计深度307. 5m ,净径5m ,井口标高+ 1 137. 5m。箕斗装载硐室位于井筒下部,井底清理撒煤巷道底板以上33. 023m。 硐 室底板标高+ 863. 023m。硐室设计为半圆拱 型断面。 净宽7m ,净高13. 86m ,深度为5. 145m ,壁厚均为500mm。本段井筒和硐室掘进 体积为1 210m3(其中,井筒部分505m3;硐室670m3;皮带机硐室35. 0m3),混凝土浇筑体 积354m3。 硐室下部为装载机平台,两侧留行 人台阶,左侧设计有信号硐室(高度2. 7m ,宽 度2. 0m ,深度2. 0m)。硐室顶部与皮带机硐 室相连,皮带机硐室高3. 6m ,宽3. 6m ,施工图1 箕斗装载硐室结构型式1主井井筒; 2井壁; 3皮带机硐室; 4装载机硐室; 5装载机平台; 6台阶收稿日期: 1998208220时留口2m。 井筒、 硐室、 皮带巷等均设计为钢 筋(双层)混凝土结构,标号C25,钢材用量13. 5t。箕斗装载硐室结构型式见图1。2 施工方案的选择箕斗装载硐室断面大、 结构复杂,又处在地质条件相对较差的岩层中。 通过方案比较, 确定采用井筒与硐室同时施工法,先将硐室段井筒施工完成,然后再由上而下分层施工 硐室,最后砌筑下部平台,见图2。图2 箕斗装载硐室施工顺序(? ?)硐室高度加井筒绑钢筋段全高17. 86m ,一次掘全高,并超过绑钢筋段3m ,采用中深 孔光爆,周边眼多布孔少装药,锚网喷作临时 支护,此段井筒自下而上一次砌筑完成,硐室与井筒联接处的钢筋接头全部预留出来。硐 室施工分3个段高进行,第1段高为硐室顶部至拱基线以下2m直墙,掘进高度6m ,同 时完成迎面山墙和2m皮带机硐室;第2段 高为硐室中部直墙部分,高5m ,全断面掘进,硐室两侧墙与迎面山墙同时砌筑;第3段高 为下部平台、 信号硐室及行人台阶,高度3. 36m。此种方案的优点有:(1)简化了施工工序,可进行不间断施 工,便于施工组织及管理;(2)利用原凿井设备,效率高,安全性好;(3)硐室段井筒先施工完毕,施工硐室 时,矸石直接填入井筒,抓岩机出矸,施工速 度快。3 施工方法3. 1 硐室段井筒施工主井井筒施工采用FJD26型伞钻打眼,3m中深孔爆破,出矸用0. 6m3长绳悬吊抓 岩机,主提2m3、 副提1. 5m3吊桶,正常段使 用3m段高M JY型液压整体金属模板砌壁,硐室段井筒改为1m高度组合式金属模板,159mm混凝土输料管1趟,下部安设缓冲 器和活节管。因工作面涌水(3m3?h)较小,故 用风泵将水排至吊桶随矸石运出。施工硐室 时仍采用本系统。硐室段井筒施工程序为:(1)井筒施工到井深258. 6m(即硐室上 方素混凝土段底部位置)时,将以上井筒井壁 砌筑好,拆除整体模板;(2)继续施工下部井筒到硐室底板以下2m位置,并放一座底炮后停止掘进。施工此 段井筒时连同硐室两侧斜墙一并掘出。打眼深度3m ,孔径 55mm。煤矿安全水胶炸药, 掏槽和辅助眼用 45mm药卷,周边眼用35mm药卷。本段共17. 86m , 6个掘喷循 环;(3)井筒及斜墙采用喷射100mm厚混凝土作临时支护,在围岩破碎时加挂金属网;(4)掘至设计位置后,工作面找平,绑扎 钢筋及组立模板。使用1m段高金属组合模 板,由下向上一次砌筑本段井筒全高。 硐室两 侧斜墙和井筒同时浇筑,并按设计要求预留出硐室钢筋接头。3. 2 硐室施工由于硐室高度较大,分成3个段高分层 施工,由上而下逐层掘筑。3. 2. 1 硐室第1分层施工第1分层自拱顶向下掘进高度6m。 拱部 掘进断面25. 13m2,采用全断面打眼、 分次爆 破,掏槽眼和辅助眼第1次爆破,周边眼第28建 井 技 术1998年第19卷次爆破。水平炮眼布置,眼深1. 5m ,用2号 岩石硝铵炸药和15段毫秒延期电雷管,共 布置68个炮眼,其中掏槽眼2圈,眼距600mm;辅助眼3圈,眼距700800mm;周 边眼眼距300mm ,间隔装药。每炮装药量为53kg,爆破进尺不少于1. 35m。5. 5m硐室深 度, 4炮掘完。爆破后硐室拱部成型比较规 整,达到了光爆要求。硐室拱部掘完后,再将皮带机硐室2m掘出,施工方法与上相同。 拱部采用锚喷网联合支护方式作临时支护,45mm缝管式锚 杆, 8号铅丝金属网,喷浆厚度80100mm。硐室拱部临时支护后,进行拱基线以下2m直墙的施工,采用向下垂直打眼,全断面 一次爆破,眼深2. 2m ,自井筒边缘向里共8排炮眼,排距700mm ,周边眼光面层厚度600mm。炮眼总数为96个,装药量47. 5kg, 使用18段毫秒电雷管,由外向里逐排爆 破。硐室拱部施工时,矸石大部分崩落井筒 内,少量矸石由人工攉入井筒。 当矸石高度接 近工作面底板时,即安排抓岩机进行出矸,保持井筒内矸石面比硐室底板低23m ,以形 成排水泵窝。 第1分层按要求掘够高度后,即 准备浇筑混凝土。 首先将工作面找平,全面检 查掘进断面是否符合设计要求,无误后进行 绑扎钢筋和组立柱腿、 横撑、 模板等,直墙及正常断面使用槽钢模板,不规则处使用木模 板。模板组立高度为1m ,浇混凝土前重新检 查一遍。混凝土浇注由里向外、 由下向上进 行,地面搅拌,用溜灰管溜入井下,直墙则直 接浇入模板内,拱部溜至工作平台灰槽内,人工入模。拱部施工时与2m皮带巷同时浇灌, 由里向外,逐胎进行,最后在与井筒相接处封 口。混凝土采用分层对称浇筑,分层高度以300400mm为宜,机械振捣。为提高强度,并使脱模时间提前,混凝土中按比例加入早 强减水剂。3. 2. 2 硐室第2分层施工第2分层高5m ,为硐室主体,包括两侧 直墙和迎面山墙部分。施工方法基本与第1 分层直墙相同。 也采用向下垂直打眼,全断面 一次爆破方式,眼深1. 5m ,分4炮掘完。 临时 支护上部2炮采用网喷,下部2炮采用50mm厚喷射混凝土。 施工中边掘边出矸,打 眼与出矸平行作业。掘够高度后,即按要求进行平底找正、 绑 扎钢筋和支模等工序施工。混凝土经溜灰管 和竹节溜槽直接入模,分层对称浇筑,连续施工。浇筑过程中,预留出梁窝及预埋构件,至 上分层底面时, 200mm左右的接茬采用喷射 同标号混凝土方法,并保证密实、 平滑。3. 2. 3 硐室下分层施工硐室下分层高3. 36m ,包括装载机平台、部分主体硐室及信号硐室等。下分层施工顺 序与第2分层基本相同,采用向下打眼方式, 首先掘出装载机平台上方硐室,然后施工信 号硐室,最后施工行人台阶部分。第3分层掘进完毕,检查规格尺寸无误 后,即开始绑扎钢筋和组立三面墙体模板,进行浇筑混凝土作业。浇混凝土至上部分层底 面位置,剩余150mm高度,采用喷射混凝土 方式接茬。施工本段墙体时,连同2m信号硐 室一并砌筑完成。最后施工平台两侧行人台 阶和装载机平台等,硐室完工。4 劳动组织及主要经济技术指标井筒施工采用四班制、 滚班作业方式,辅 助工 “三八” 制作业。自1997203206开始施工硐室段井筒,至1997204205硐室全部完工,历时31d。工程质 量优良,安全无事故。 主要经济技术指标见附 表。5 结 语(1)箕斗装载硐室直接与井筒相连,断面 较大,结构也较复杂,优选施工方案是加快施 工速度、 保证施工安全的关键。 由于采取的方9第6期孙守仁等:崔家寨主井箕斗装载硐室快速施工 附表 主要经济技术指标序号项 目指 标备 注1进度?d31比计划提前14d2掘进体积?m31 210含17. 86m井筒3混凝土体积?m3354含17. 86m井筒4掘进效率?m3工- 111325钢材?t13156炸药?kg1 5607雷管? 发2 8768工程质量优良9安全无事故案正确、 施工顺序合理,减少了辅助时间,确 保了掘筑的连续施工。(2)充分做好施工前的各项准备工作,施工措施提前贯彻到每个施工人员,保证施工 顺利进行。模板、 钢材、 预制件等在地面加工 好并编号下井,防止混乱和错用。(3)为提高混凝土早期强度,提前脱模, 在混凝土中加入一定量的早强防冻剂。在施工 硐 室 第1分 层 墙 体 时,设 置1圈 深300mm、 高300mm的沟槽,作为壁圈防止拱部脱落。 采取平行作业以加快施工进度,如出 矸与硐室打眼出矸平行,浇混凝土与下材料 等平行。合理组织施工,环环相扣,每班安排 跟班队长指挥生产,根据实际情况及时调整 施工工序,另外关键工序有技术人员跟班负责技术指导,班前进行技术交底,班后检查落 实。工程质量和计划进度均得到了保证。(4)抓好施工质量。实行全面质量管 理,以防为主,防检结合。关键部位须甲方 和监理处验收签证后,方能进入下道工序。 严格控制模板加工质量,板厚度一致,四边见 线,一面刨光。分层对称浇注,加强混凝土 振捣,模板组立牢固可靠,防止了跑模事故发 生。由于采取的方案正确,措施得力,实现了箕斗装载硐室的优质、 高速、 安全施工。第1作者简介孙守仁,男, 1961年生,高级工程师。1982年毕业于山东矿业学院,现为中煤第一建设公司副总经理,从事矿井建设施工与管理工作。已发表论文多篇。(上接18页)(2)施工组织管理得力。 整个工程采用项目法管理,按生产、 技术、 经营、 服务四个部进 行人员编制,根据工程需要定岗、 定员、 定责、 定任务,同时利用内部承包的经营机制,将整 个工程分成若干个能独立核算的单项工程, 逐项考核,层层把关,层层兑现,充分调动了施工人员的积极性。(3)采用加强冻结与加料石或混凝土预 制块相结合的措施通过冻结膨胀粘土段,既 加快了井筒施工速度,又确保了施工安全。6 结 语(1)运河煤矿主副井筒冻结段打钻、 冻结及井筒掘砌施工采用项目法管理是成功的。 这样既可避免施工单位多造成互相推委,又能节约投资、 加快施工进度、 提高经济效益。(2)对埋深100200m的冻结膨胀粘土 层,采用加强冻结与外壁外侧增加料石或混 凝土块相结合的措施是安全可行的。当荒径 温度低于- 4时正常掘砌,当荒径粘土层温度高于- 4时,在外壁外侧增加1层料石或 混凝土预制块。作者简介单卫雪,男, 1963年生,工程师。1986年毕业于中国矿业大学建筑系矿建专业,现任江苏煤建公司第三工程处工程科副科长,已发表论文2篇。01建 井 技 术1998年第19卷