煤矿井下硐室施工.doc

煤矿井下硐室施工 与一般巷道相比，除了小断面硐室以外，硐室施工大多具有大、高、难的特点。 大，即硐室规格尺寸大，断面积有几十甚至上百平方米；高，即工程质量要求高，硐室 服务年限长，结构复杂，形态各异，规格不一，有的为了安装机电设备，需掘筑设备基 础、管缆沟槽，安设起重梁等，预留孔和预埋件不仅数量多、规格杂，位置也要准确， 特别是安装机电设备的，以及爆破材料库、消防材料库等硐室还要求具有防潮、抗渗的 能力；难，即施工难度大，有些硐室如马头门、箕斗装载硐室等直接与井筒相连，有些 硐室如井底煤仓、中央变电所和中央水泵房等大多位于井筒附近，井巷密集，围岩受力 状况比较复杂，地压应力集中，在施工过程中要经受多次爆破震动，围岩易松动，稳定 性降低，增大了施工的难度。因此，硐室施工是矿井建设中的关键工程。 根据硐室的断面大小和围岩的稳定状况，我国煤矿井下硐室施工使用过的方法可概 括为 类即导硐施工法、分层施工法和全断面施工法。 导硐施工法是在硐室的某一部位先用小断面的导硐掘进，然后再行开帮、挑顶或卧 底，将导硐逐步扩大至硐室的设计断面；根据导硐在硐室断面内选择的部位不同，又可 分为中央上导硐、中央下导硐、单侧下导硐、双侧下导硐和上下导硐等多种具体的施工 方法。导硐可以一次掘达硐室全长，然后再行扩硐，也可以使导硐超前一定距离，随即 进行扩硐工作。导硐施工方法曾广泛用于围岩稳定性差、断面又较大的硐室。由于该法 是先导硐后扩大逐步地分部施工，能有效地缩小围岩的暴露面积和时间，使硐室的顶、 帮易于维护，施工安全得以保障。但该方法步骤多、效率低、速度慢、工期长、成本 高。 分层施工方法是将硐室沿其高度分为几个分层，采用自上向下或自下向上分层施 工，以便于操作。根据施工条件，可以采用在逐段分层掘进中，随之进行临时支护，待 各个分层全部掘完之后，再由下而上一次连续整体地完成硐室的永久支护；也可以采用 掘砌完一个分层，再掘砌下一个分层；还可以将硐室各分层前后分段同时施工，使硐室 断面形成台阶式工作面；上分层超前的称正台阶工作面，下分层超前的称倒台阶工作 面，台阶高度一般为“ “ ，台阶超前距离，根凿岩、岩及工作组织而定，一般为 。分层施法一般适用于围岩稳定或中等稳定、断面较大的硐室。采用这种施工方 法，由于空间宽度较大，工人作业方便，较用导硐施工法效率高、速度快、成本低。 全断面施工法是按硐室的掘进断面一次将硐室掘出，与巷道施工基本相同。有时因 硐室高度较高，打顶部炮眼操作困难，全断面可实行两次打眼、爆破，即先在硐室断面 的下部打眼放炮，暂不出矸，站在虚矸堆上再打硐室断面上部的炮眼，爆破后清除部分 矸石，随之进行临时支护，然后再清除全部矸石并支护两帮，完成一个掘进循环。根据 硐室的长短和断面大小等施工条件，可采用掘砌单行行业或平行作业。全断面施工法一 般适用于围岩稳定、断面高度不很大的硐室。全断面施工由于工作空间宽敞，施工机械 设备展得开，故施工效率高、速度快、成本低。当硐室高度超过 ’ 时，采用全断 面施工不方便，但如使用凿岩台车和大型装岩机等掘进设备，围岩较稳定时，断面大小 不受此限。 综上所述，硐室施工方法的选择，主要取决于硐室的断面大小和围岩的稳定性。而 围岩的稳定性不仅与硐室的围岩的工程地质和水文地质条件等自然因素有关，而且与硐 室的断面形状、施工方法以及支护型式等人为因素有关。 随着我国煤矿井巷施工技术的发展，经过不断总结改革，逐步形成了具有我国煤矿 特色的一套先进的硐室施工方法。近十多年来，硐室施工技术的改革主要表现在以下几 个方面 （）在硐室工程中成功地应用了光爆锚喷技术。光面爆破使硐室断面成形规整，减 轻对围岩的震动破坏，有利于提高围岩的稳定性，从而为锚喷支护创造了有利的条件； 锚喷支护能及时地封闭和加固围岩，缩短硐室围岩的暴露时间，并且锚喷支护本身刚度 适宜，具有一定可缩性，它既允许围岩产生一定量的变形移动以发挥围岩的自身承载能 力，同时又能有效地限制围岩发生过大的变形移动。因此，光爆锚喷技术可以综合有效 地提高围岩的稳定性和施工作业的安全性，大大地减少硐室施工的难度。 （2）由于锚喷技术在硐室工程中的应用，促进了硐室施工方法的简化。用自上向下 分层逐步取代了自下向上分层，全断面施工逐步取代了导硐法施工。下行分层和全断面 施工硐室步骤简单、效率高、进度快、安全和质量容易保证，使硐室工程的施工工期大 为缩短。 （3）硐室支护多采用锚、喷、网、砌复合支护形式和“二次支护”技术，即先进行 一次支护，再进行二次支护。一次支护选用具有一定可缩性的锚喷或锚喷网支护型式， 锚喷作业紧跟掘进工作面，既起到了临时支护的作用，保障施工作业的安全，其本身又 是永久支护的组成部分，从而取代了过去惯用的架棚、木垛等落后的临时支护形式，待 硐室全部掘出以后，再在一次支护的基础上全面的进行二次支护；二次支护现多选用刚 性较大的砼或钢筋砼整体浇筑，也可用锚喷支护。复合支护型式和二次支护技术具有先 柔后刚的特性，能较好地适应开硐后围岩矿压变化规律，是硐室支护工程中的重大革新 和突破，它不仅保证了施工的安全，而且由于连续施工，没有接缝，整体性好，改善了 工程的支护质量。工程实践证明，这种复合支护型式和二次支护技术是解决在地质条件 复杂、稳定性差的围岩中进行支护的行之有效的成功方法。 （4）采用了先进的设备和工艺，提高了硐室施工的机械化水平。如使用反井钻机钻 扩井下圆筒式煤仓、立井砌壁中用液压滑升模板过马头门和箕斗装载硐室等，改善了作 业环境，减轻了劳动强度，简化了施工难度，加快了工程进度，提高了工程质量。 施工技术的进步，改善了硐室工程施工的面貌，我国煤矿井下的不少硐室施工都取 得了速度快、效率高。质量好、成本低的技术经济效果，为我国硐室工程积累了宝贵的 经验。__