导硐台阶联合法在大断面硐室施工的应用.docx

导硐台阶联合法在大断面硐室施工的应用摘要板式给矿机硐室在地下矿山施工中是断面较大的工程施工断面大、难度大。本文充分利用主溜井井筒刷砌施工中已形成的工程采用中央上、下导硐联合台阶法的方法合理确定施工顺序并将光面爆破和锚网喷配套应用提高工程质量降低劳动强度从而提高劳动生产率加快施工速度确保了施工工期和安全。关键词板式给矿机硐室台阶导硐法速度安全中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：张家洼铁矿-350m水平板式给矿机硐室是接受港里矿-300m水平以上从溜井卸下来的矿石是张家洼铁矿生产的一个放矿系统和咽喉是重要的中转站。由于张家洼铁矿1#主溜井因多年使用且岩石破碎多次维修已无法承担放矿工作。3#主溜井的紧迫性尤为突出所以尽快施工3#主溜井已成为一个关键性的问题。1张家洼铁矿3#主溜井设计及施工概况1.1地质与水文状况该处所见的岩石为闪长岩类杂岩它侵入到奥陶系和石炭系地层中占据弧形背斜的核部。其顶部形态中部比较平缓两侧较陡斜切奥陶系地层。由于分异、混染及自变质作用岩性变化较大岩石类型有辉石闪长岩黑云母辉石闪长岩正长闪长岩和似斑状闪长岩。岩石普氏系数f＝6～8节理相对发育稳定性较差。无裂隙水及涌水。1.2张家洼铁矿3#主溜井设计及施工概况3#主溜井井筒自-200m水平~-350m水平全长144.7米。主溜井井筒掘进直径5.5米净径4.5米-300m水平以上井筒部分已经施工完毕为施工-300m~-350m水平井筒在-350m水平运输巷与主溜井之间施工一联巷联巷规格为宽3m×高3m。主溜井采用先反掘再刷大的作业方式即先采用反井钻机自-350m水平反掘天井至-300m水平天井直径为Φ1.2m然后在由-300m水平下刷至板式给矿机硐室。1.3板式给矿机硐室设计概况图2板式给矿机硐室三视图板式给矿机硐室位于主溜井底部该硐室有多种断面组成根据断面大小及使用性质将其命名如下：主硐室Ⅰ、主硐室Ⅱ、副硐室Ⅲ、副硐室Ⅳ、副硐室Ⅴ。主硐室Ⅰ、Ⅱ掘进跨度8.1米掘进高度10.74米它是板式给矿机硐室的主体工程也是施工的重点和难点所在。3#主溜井在-350m水平底板标高为-342.836轨面标高为-342.386。总工程量933.6m3。按国际隧道协会(ITA)定义的断面数值划分标准分可分为特大断面(l00m2以上)、大断面(50~l00m2)、中等断面(10~50m2)、小断面(3~10m2)等。该工程主硐室Ⅰ断面达82.06主硐室Ⅱ因底部地沟两侧有预留岩柱不施工顶板高度、跨度与主硐室Ⅰ相同副硐室Ⅲ也因底部地沟两侧有预留岩柱施工跨度及高度相当于86.8都属于大断面施工。2施工方案的确定大断面硐室的开挖方法分为全断面法、导硐法、台阶法和留矿法由于现场的围岩不稳固硐室断面高度超过5米不适合于使用全断面法。由于围岩不稳固故留矿法也不适用。导硐法可以将顶部硐室安全施工而台阶法可以使爆落岩石自动滑到下导硐有效降低工程量。方案比较：导硐法又分为：上导硐法、下导硐法和上、下导硐法为此我们提出以下几种施工方案：1）由-300m水平3#主溜井经井筒采用中央上、下导硐法施工。由-300m水平主溜井经井筒上导硐施工同时利用已经形成的溜井联巷作下导硐形成中央上、下导硐施工法。优点：人员设备上下、出碴方便不需临时支护安全性高。缺点：需施工溜碴天井及下导硐初期工程量大。2）由-350m水平掘人行天井至硐室顶部采用上导硐法施工。优点：支护一次跟进不需临时支护出碴方便。缺点：人员设备上下不方便。3）由-350m水平下导硐法施工。优点：初期工程量小缺点：施工中需临时支护人员设备上下不方便安全性较低。通过方案比较确定采用第一种方案。第一种方案优点为人员设备上下、出碴方便不需临时支护安全性高且现已施工的溜井联巷和天井弥补了其缺点故选择该方案是最佳的。考虑到我矿作业设备为铲运机而导硐长度为7m长不能够使上导硐及各层施工的碴自动溜入溜碴天井在掘进开挖时调整部分开挖顺序形成台阶即利用中央上、下导硐法联合台阶法大大降低扒碴量。3方案施工3.1开挖顺序：硐室的开挖充分利用原反掘井溜碴利用-350m水平已形成的溜井联巷作下导硐通过下导硐用铲运机出碴。首先自硐室顶部即-331.8m水平标高向下刷大井筒为硐室施工开辟作业面。其次施工中央上导硐1上导硐位于主硐室顶部断面中央规格为2.7m×2.7m。上导硐一次性施工到位并