千米深井不稳定岩层箕斗装载硐室快速施工技术

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摘要： 采用先进的技术装备（液压伞钻和1.0m3液压抓岩机、4m直径大提升机、4m3大吊桶、大直径砼输送管、PB-120型耙装机、大功率远距离砼输送泵），配套的机械化作业线，优化科学的施工组织与管理实现了超快安全施工。

Abstract： The paper used advanced technology and equipment （umbrella drilling and 1.0m3 hydraulic grab rock machine， hoist with 4m diameter， 4m3 big bucket， large diameter concrete pipes， PB-120 type rake installed capacity， remote concrete pump with high-power）， the supporting mechanized line， and optimized and scientific construction organization and management， and it had achieved fast and safe construction.

关键词： 千米深井、不稳定岩层箕斗装载硐室；分层掘砌交叉作业；快速施工技术

Key words： kilometers deep well skip loading chamber with unstable rock； tiered driving and masonry cross-operation； rapid construction technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0083-02

1 工程概况及地质情况

磁西一号井田位于河北省邯郸市峰峰矿区东部，主井井筒设计净直径为？准7m，井深972m。箕斗装载硐室位于井深801m～820.062m之间，净高19.062m；井筒加固段位于井深797m～822.662m之间，共25.662m。硐室位于二叠系上石盒子组粉、细砂岩泥质胶结，浅灰色，含灰质，岩性松软，遇水膨胀。磁西一号主井井筒已采用地面预注浆施工，且根据地质探孔报告显示箕斗装载硐室段非含水层。

2 主要施工机械设备

箕斗装载硐室施工充分利用井筒施工机械化配套设备，两台大提升绞车2JKZ-4.0×2.65/15型、JKZ-3.0/15.5型，两套单钩4m3吊桶提升。井口集中控制系统提升系统全部采用变频调速技术，系统由全数字网络化操作台和高性能矢量变频调速装置构成。可根据提升需要任意控制提升速度，缩短爬行距离，可以做到无爬行段，以获得最短的提升循环时间，在单位时间内获得最大的产能。井筒掘进和出矸采用最先进的6臂液压伞钻和1m3大容积液压抓岩机装矸，液压伞钻转速高，钻进强度大，液压抓岩机一次抓岩量大，动作迅速。浇筑砼采用大直径219mm管径输料管作为下混凝土管路，为防止混凝土到吊盘后发生离析现象，在吊盘上增加二次搅拌功能的分料器，在吊盘上安装了2个砼二次混合搅拌装置，每个装置的容量在1m3左右。硐室掘进采用YT-27型风钻配MQT-85型三级支腿式锚杆钻机。PB-120型简易耙岩机，硐室部分用钢模板及槽钢支护。

3 施工方案

根据装载硐室所在位置岩性、设计等情况，采用下行分层掘砌交叉作业施工法。具体方案：将硐室分3个部分，分别为上室、下室和摇台。首先掘出上室，锚网索喷临时支护，上室内设有计量装载设备液压站室和定量装载加固段一并掘出锚网索喷临时支护，上室全部临时支护好后，支模板绑扎钢筋永久支护。其次从上向下依次掘出下室和摇台，锚网索喷临时支护紧跟工作面。临时支护好后，从下向上依次支模板绑扎钢筋永久支护。箕斗装载硐室结构及施工顺序见图1。

4 施工方法

4.1 上室施工 当井筒掘至装载硐室上方4～6m处停止掘进，将上段井壁砌好。打眼采用B32mm中空六角钢成品钎杆，Φ51mm十字形钻头，水胶炸药。掘进井筒至装载硐室上室拱基线位置，并进行锚网喷临时支护。硐室采用YT-27型风钻，配合B22中空六角钢钻杆及Φ42mm一字型合金钢钻头，水胶炸药。上室下半部方法相同。上室掘进好后，进行计量装载设备液压站室、定量装载巷加固段掘进。掘进好后，自下而上绑扎箕斗装载硐室上室及井筒钢筋，立模板，一次性完成各部分混凝土浇筑。装载硐室采用锚网索喷做为第一次支护。喷浆机设置在井口，在井口安设有配料控制器的集中搅拌站将水泥、石子和砂按配比送入JS-500型强制式搅拌机内搅拌，使砂石颗粒与水泥搅拌均匀，人工送料至喷浆机内并按规定配比加入速凝剂进行喷射砼施工，利用溜灰管做为喷射管路，吊盘水箱内放置一台风泵形成送水管路。

装载硐室钢筋砼二次支护，上部硐室部分首先立拱腿（20a槽钢），拱腿间架设Φ108mm废旧溜灰管，拱腿之间钢筋连接，然后绑扎墙部钢筋，同时绑扎井筒钢筋，墙部钢筋绑扎从墙基础底面向上进行，竖向钢筋要按要求留出搭接长度，所有预埋件按设计要求预留固定好，接着下落4m整体移动金属模板，抄平找正，然后支设硐室墙部模板，并与井筒模板连接牢靠。硐室使用钢模板及槽钢，按照先墙后拱的顺序，自下而上支设。最后进行混凝土浇注。待墙部浇注完毕后，然后组立拱部碹拱，绑扎拱部钢筋，组立拱板，进行混凝土浇注。施工时利用下层吊盘作为工作盘，由于上下层分段段高较大可架设脚手架作为工作台辅助施工。施工用砼由商品砼厂商提供。砼通过溜灰管送到工作面。当送灰距离超过溜灰管限制时，采用混凝土输送泵。

4.2 摇台施工 摇台（段高6.796m）施工方法与上室大致相同，待掘进至井筒加强段底部，下落4m整体移动金属模板抄平找正-绑扎钢筋-固定预埋件-浇筑混凝土至摇台底部，待摇台底部混凝土初凝固后-摇台支设拱腿（4m高，中间架设Φ108mm废旧溜灰管）-绑扎钢筋-支设墙部模板-浇筑混凝土至下室底部。

4.3 下室施工 待下室底部混凝土凝固好后，先绑扎4m钢筋，立拱腿，拱腿分4层，拱腿与拱腿连接处不在同一水平面上，之间不架设溜灰管，在拱腿上氧气乙炔割眼，用锚杆穿过固定在井帮上，下室段高10.7927m，用脚手架支设工作台，铺设50mm木板，脚手架顶紧拱腿，边施工边上翻层间距不大于1.0m，墙部模板支好尺寸合格后浇筑砼。然后按照上述施工方法，依次施工至上室拱基线位置。

5 劳动组织

①施工组织。掘进采用“四六三八”制平行交叉作业循环方式，三个掘进班、一个喷浆班。每个班组工作八小时，提前两个小时接班，出矸和支护平行作业，两个班交叉作业两小时，每天配备三个机电检修班实行“三八制”跟班作业。打灰班实行“四六制”两个班立模绑钢筋、两个班打灰。打灰班实行班班量化考核，班班定量，实行超量减量惩罚制度。②施工组织管理。项目部配有技术部、安监站、经营部、供应部、后勤部。实行综合管理，另设机电队专为综掘队服务。工序复杂多变，各班之间密切配合，才能有效地完成各项任务、缩短循环时间；我们项目部充分发挥了人的主观能动性和创造性，发挥了职工的最大潜能。项目部领导现场带班，抓交接班时间，尽可能实行平行作业，缩短循环时间；将巷道按掘进断面划分区域，打眼人员实行定人、定区、定帖、定眼、定责任。施工期间坚持所有设备及系统都实行包机组负责制，以岗定人，必须保证系统的运转、维修和保养，严禁施工期间因设备故障影响循环时间，实行包机奖罚制，包机人员按天考核，分配上打破工资制，实行效益工资，以循环时间、工程量考核，多劳多得，不劳不得。

6 经验与体会

采用机械化配套设备及先进的掘砌施工技术，实现了峰煤首个千米深井箕斗装载硐室安全、优质、快速施工。此技术施工步骤较少，工序较少，效率高、进度较快，分层施工、工作面宽大，劳动条件好，有两个自由面，爆破效率高，硐室上室以下均在永久支护的保护下进行，保障了施工安全，井壁及上室的下部均由下向上浇筑混凝土，保证了接茬处混凝土工程质量。开工到竣工仅用了48天就完成了整个硐室施工，比合同工期提前10天完工，模板采用铁模板、碹拱采用组合式、砼浇筑采用输送泵技术，共节省资金50万元，取得了良好的经济和社会效益。

7 结束语

①采用先进的技术装备，配套的机械化作业线是组织快速施工的决定因素。②通过优化劳动组织，充分调动职工的积极性。③科学的施工组织与管理，是确保优质、快速、安全施工的关键。

参考文献：

[1]董瑞楷，丁养红.大型箕斗装载硐室快速施工[J].建井技术，2009，8（4）：16-18.

[2]崔云龙.箕斗装载硐室施工方法[Z].建井工程手册，2000（3）：869-870.

[3]蔡振雷.大型箕斗装载硐室在软岩中的施工技术[J].中州煤炭，2002（04）.