9、硐室及交岔點(diǎn)施工

1、1,第九章 硐室與交岔點(diǎn)施工,2,本章主要參考書(shū),吳揚(yáng)國(guó).軟弱破碎巖體中的水泵房硐室施工.建井技術(shù).2004年01期  成云海, 馬其華, 梁運(yùn)培. 深井軟巖大斷面硐室的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.礦山壓力與頂板管理.2004年03期 夏雷.導(dǎo)硐臺(tái)階聯(lián)合法在大斷面硐室施工中應(yīng)用探討. 能源技術(shù)與管理. 2004年02期李新剛. 大跨度交岔點(diǎn)快速施工技術(shù). 礦山壓力與頂板管理. 2004年01期劉中華. 常村礦一次成巷施工S_3-

2、1~#交岔點(diǎn). 煤. 2001年04期,3,第一節(jié) 井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式,井底車(chē)場(chǎng)是指連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸、通風(fēng)巷道的若干巷道和硐室的總稱(chēng)。它是礦井提升運(yùn)輸煤炭、矸石、下放材料和設(shè)備、供電、供醫(yī)風(fēng)、通風(fēng)、排水以及人員升降等全礦生產(chǎn)各系統(tǒng)的樞紐站。 一、井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu) 井底車(chē)場(chǎng)由主要運(yùn)輸線(xiàn)路、輔助線(xiàn)路、硐室等部分組成。,4,0.6～1.2Mt/a礦井環(huán)行刀式立井井底車(chē)場(chǎng)立體示意圖,5,（一）主要運(yùn)輸線(xiàn)路

3、（巷道） 包括存車(chē)線(xiàn)巷道和行車(chē)線(xiàn)巷道兩種。存車(chē)線(xiàn)巷道是指存放空、重車(chē)輛的巷道。如主、副井的空、重車(chē)線(xiàn)，材料車(chē)線(xiàn)等。行車(chē)線(xiàn)巷道是指調(diào)動(dòng)空、重車(chē)輛運(yùn)行的巷道。如連接主、副井空、重車(chē)線(xiàn)的繞道，調(diào)車(chē)線(xiàn)，馬頭門(mén)線(xiàn)路等。,6,（二）輔助線(xiàn)路（巷道） 主要是指通往各種硐室的巷道。如通往中央水泵房、水倉(cāng)的通道，主井撒煤清理斜巷（或平巷）及通道，管子道，通往電機(jī)車(chē)修理庫(kù)的支巷等。 （三）硐室 按它們?cè)诰总?chē)場(chǎng)中所處的位置和用途不同可

4、分為主井系統(tǒng)硐室、副井系統(tǒng)硐室以及其它硐室。,7,1．副井系統(tǒng)硐室 ⑴ 馬頭門(mén)硐室——副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處 ⑵ 中央水泵房和中央變電所——副井井底一側(cè)，通過(guò)管子道與付井相連。 ⑶ 水倉(cāng)——入口在車(chē)場(chǎng)巷道標(biāo)高最低點(diǎn)，末端與水泵房的吸水井相連 ⑷ 管子道 ⑸等候室和工具室,二、井底車(chē)場(chǎng)主要硐室,8,9,2．主井系統(tǒng)的硐室 ⑴ 翻籠（卸載）硐室——主井空、重車(chē)線(xiàn)連接處 ⑵ 井底煤倉(cāng)—

5、—上接翻籠硐室，下連箕斗裝載硐室 ⑶ 箕斗裝載硐室——下接主井井筒 ⑷ 主井清理撒煤硐室——箕斗裝載硐室以下，通過(guò)斜巷與井底車(chē)場(chǎng)相連 ⑸ 主井井底水窩泵房——主井清理撒煤硐室以下 確定井筒位置時(shí)，要注意將箕斗裝載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，翻車(chē)機(jī)硐室布置在主井重車(chē)線(xiàn)末端，其它硐室的位置則由線(xiàn)路布置所決定。清理井底灑煤斜巷的出口要布置在主井的重車(chē)線(xiàn)側(cè)。,10,3．其他硐室 有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線(xiàn)電機(jī)

6、車(chē)庫(kù)及修理間、蓄電池電機(jī)車(chē)庫(kù)及充電硐室、防火門(mén)硐室、防水門(mén)硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車(chē)站等。 各硐室位置應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路布置和各自要求確定。例如：充電硐室要有單獨(dú)的回風(fēng)道與總回風(fēng)道相通；防火門(mén)硐室必須設(shè)置在進(jìn)風(fēng)井筒和各水平的井底車(chē)場(chǎng)連接處，并且在打開(kāi)時(shí)不妨礙提升、運(yùn)輸和人員的通行。 由于井下火藥庫(kù)位置和通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)，井下火藥庫(kù)應(yīng)選擇在干燥、通風(fēng)良好、運(yùn)輸方便和容易布置回風(fēng)道的地點(diǎn)，距井筒、井底車(chē)場(chǎng)的重要巷道及硐室應(yīng)有必要

7、的安全距離。,11,一．硐室施工特點(diǎn) ⑴ 工程質(zhì)量要求高（隔水、防潮、防火）； ⑵ 施工和支護(hù)難度大（斷面大、長(zhǎng)度小、進(jìn)出口狹窄）、受力復(fù)雜； ⑶ 需砌筑設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)留管線(xiàn)溝槽及安設(shè)起重梁等； ⑷ 與井底車(chē)場(chǎng)的施工組織密切相關(guān)；,第二節(jié) 硐室施工,12,在組織井底車(chē)場(chǎng)硐室施工時(shí)，應(yīng)考慮下列各因素： （1）與井筒相毗連的各種硐室（如馬頭門(mén)、裝載硐室、井底水泵房等）在一般情況下應(yīng)與井筒施工同時(shí)進(jìn)行，箕

8、斗裝載硐室的安裝應(yīng)在井筒永久裝備施工之前進(jìn)行。 （2）各機(jī)械設(shè)備硐室的開(kāi)鑿順序應(yīng)根據(jù)使用先后和安裝工程的需要來(lái)安排。一般為了早日利用永久排水設(shè)備而應(yīng)盡先施工井下變電所、水泵房和水倉(cāng)，煤倉(cāng)和翻籠硐室工程比較復(fù)雜，設(shè)備安裝需要的時(shí)間較長(zhǎng)，所以也應(yīng)盡早施工。其它如電機(jī)車(chē)庫(kù)、消防列車(chē)庫(kù)、炸藥庫(kù)等應(yīng)根據(jù)對(duì)它們的需要程度不同分別安排。 （3）服務(wù)性的硐室，如等候室、調(diào)度室和醫(yī)療室等，其施工先后對(duì)建井工作影響不大，一般可作為平衡工程用

9、。但為了改善通風(fēng)、排水和運(yùn)輸系統(tǒng)，有時(shí)也應(yīng)提早施工。,13,二. 硐室施工方法 ⑴ 全斷面施工法（高度小于4~5m）——整體性好、穩(wěn)定 ⑵ 分層施工法,正臺(tái)階法：每層高度小于3m，超前2~3m（錯(cuò)距大，出矸困難；錯(cuò)距小，鉆眼困難）,14,⑶ 導(dǎo)硐施工法 這是在松軟破碎巖層，特大斷面硐室中采用的一種安全有效的施工方法。,15,兩側(cè)導(dǎo)硐施工法是從硐室的底板開(kāi)始，在兩側(cè)墻部開(kāi)掘兩條小導(dǎo)硐超前掘進(jìn)，逐步向上擴(kuò)大 。小導(dǎo)硐斷面

10、不宜過(guò)大，一般寬1.5～1.8米，以利控制頂板，高2.0米左右。掘一層導(dǎo)硐、隨即砌墻，再掘上一分層小導(dǎo)硐，矸石則存在下層導(dǎo)硐里代替腳手架，再將墻接砌上去，最后將拱部整個(gè)掘砌好后，便可除去中間巖柱。當(dāng)硐室穿過(guò)的巖層很不穩(wěn)定，特別是穿過(guò)斷層破碎帶時(shí)適于采用。,16,硐室施工方法的選擇，主要取決于硐室的斷面大小和圍巖的穩(wěn)定性，另外還與施工方法、支護(hù)型式等人為因素有關(guān)。 近十多年來(lái)，硐室施工技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）在

11、硐室工程中成功地應(yīng)用了光爆錨噴技術(shù)。光爆錨噴技術(shù)可以綜合有效地提高圍巖的穩(wěn)定性和施工作業(yè)的安全性，大大地減少硐室施工的難度。 （2）由于錨噴技術(shù)在硐室工程中的應(yīng)用，促進(jìn)了硐室施工方法的簡(jiǎn)化。用自上向下分層逐步取代了自下向上分層，全斷面施工逐步取代了導(dǎo)硐法施工。下行分層和全斷面施工硐室步驟簡(jiǎn)單、效率高、進(jìn)度快、安全和質(zhì)量容易保證，使硐室工程的施工工期大為縮短。,17,（3）硐室支護(hù)多采用錨、噴、網(wǎng)、砌復(fù)合支護(hù)形式和“二次支護(hù)”技術(shù)，即

12、先進(jìn)行一次支護(hù)，再進(jìn)行二次支護(hù)。一次支護(hù)選用具有一定可縮性的錨噴或錨噴網(wǎng)支護(hù)型式，其本身是永久支護(hù)的組成部分；二次支護(hù)現(xiàn)多選用剛性較大的混凝土或鋼筋混凝土整體澆筑，也可用錨噴支護(hù)。,（4）采用了先進(jìn)的設(shè)備和工藝，提高了硐室施工的機(jī)械化水平。如使用反井鉆機(jī)鉆擴(kuò)井下圓筒式煤倉(cāng)、立井砌壁中用液壓滑升模板過(guò)馬頭門(mén)和箕斗裝載硐室等，加快了工程進(jìn)度，提高了工程質(zhì)量。 施工技術(shù)的進(jìn)步，改善了硐室工程施工的面貌，我國(guó)煤礦井下的不少硐室施

13、工都取得了速度快、效率高、質(zhì)量好、成本低的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，為我國(guó)硐室工程積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。,18,三．馬頭門(mén)硐室施工,馬頭門(mén)的施工，必須與井筒施工統(tǒng)籌考慮，合理安排。根據(jù)馬頭門(mén)與井筒之間的施工順序的先后，我國(guó)現(xiàn)有的馬頭門(mén)施工方法可分為兩大類(lèi)，即與井筒同時(shí)施工法和與井筒順序施工法。 1. 馬頭門(mén)與井筒同時(shí)施工 當(dāng)井筒掘進(jìn)到馬頭門(mén)上方4～6m處時(shí)，暫停掘進(jìn)，并將上段井壁砌好，隨后再向下掘進(jìn)，當(dāng)掘到馬頭門(mén)硐口處時(shí)，隨井筒的下掘

14、將馬頭門(mén)同時(shí)掘進(jìn)出來(lái)，然后再將馬頭門(mén)和這段井壁一次砌好。待馬頭門(mén)與井筒的連接處施工完成后，再掘砌井筒余下的井底部分。,19,特點(diǎn)：可以充分利用鑿井設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行打眼放炮、通風(fēng)排煙、裝巖提升、壓氣供應(yīng)、排水、拌料下料等工作，使準(zhǔn)備輔助工作大大簡(jiǎn)化。 馬頭門(mén)與井筒同時(shí)施工，支護(hù)的整體性好，工程質(zhì)量易于保證。該方法的主要不足之處是馬頭門(mén)施工占用了井筒的施工期，致使井筒到底的工期向后推遲了一段時(shí)間。,20,2. 馬頭門(mén)與井筒順序施工

15、 先掘砌完整個(gè)井筒，再返上來(lái)施工馬頭門(mén)。 即當(dāng)井筒掘砌到馬頭門(mén)位置處時(shí)，預(yù)留下馬頭門(mén)的硐口不砌（硐口預(yù)留得稍大一點(diǎn)，以免將來(lái)馬頭門(mén)掘進(jìn)放炮時(shí)崩壞井壁），暫時(shí)將硐口用噴射混凝土作為臨時(shí)支護(hù)封閉起來(lái)，待井筒掘砌到設(shè)計(jì)深度后，再返上來(lái)施工馬頭門(mén)。為了施工方便，可以在馬頭門(mén)底板下方位的井筒中，搭設(shè)一個(gè)臨時(shí)固定盤(pán)作為掘砌的工作臺(tái)；也可以直接利用鑿井吊盤(pán)作為活動(dòng)的掘砌工作臺(tái)，或在吊盤(pán)上再懸吊組裝一個(gè)簡(jiǎn)易工作臺(tái)。,21,四． 箕斗裝

16、載硐室施工,箕斗裝載硐室是煤礦井下主要生產(chǎn)系統(tǒng)與主井井筒直接相連的一個(gè)主要硐室，是礦井原煤提升系統(tǒng)中的關(guān)鍵工程，斷面較大，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，施工中有大量的預(yù)留孔和預(yù)埋件，工程質(zhì)量要求高，施工技術(shù)難度大。 根據(jù)箕斗裝載硐室與井筒施工的先后關(guān)系，我國(guó)煤礦現(xiàn)有的施工方法可概括為3類(lèi)：即與井筒同時(shí)施工、與井筒順序施工以及與主井井口永久建筑平行施工。,22,一. 交岔點(diǎn)類(lèi)型,砌碹交岔點(diǎn) 按支護(hù)形式分 錨噴交岔點(diǎn)

17、 簡(jiǎn)易交岔點(diǎn)（棚式交岔點(diǎn)、料石墻配型鋼梁） 按砌碹的結(jié)構(gòu)形式：牛鼻子交岔點(diǎn)、穿尖交岔點(diǎn),,第三節(jié) 交岔點(diǎn)施工,23,24,二. 道岔,道岔的作用是把巷道交岔處的軌道相互銜接起來(lái)，使車(chē)輛能由一條線(xiàn)路轉(zhuǎn)駛到另一條線(xiàn)路，其結(jié)構(gòu)如圖。道岔基本組成部分有：岔尖、基本軌、護(hù)軌、轍岔、轉(zhuǎn)轍曲線(xiàn)、轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu)和軌枕等。,基本軌接頭,基本軌,牽引拉桿,轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu),岔塵,曲線(xiàn)起點(diǎn),轉(zhuǎn)轍中心,曲線(xiàn)終點(diǎn),插入直線(xiàn),

18、翼軌,岔心,轍岔岔心角,側(cè)軌軸線(xiàn),警沖標(biāo),一直軌軸線(xiàn),轍岔軸線(xiàn),護(hù)軌,25,1. 道岔的類(lèi)型和型號(hào) 單開(kāi)道岔（DK） 對(duì)稱(chēng)道岔（DC） 615、618、624、918、924五個(gè)系列55個(gè)型號(hào) 渡線(xiàn)道岔（DX） DK615—4—12；DC618—3—122. 道岔選擇的原則 ① 與基本軌距相適應(yīng) ② 與基本軌型相適應(yīng)（與基本軌同級(jí)或高一級(jí)的道岔型號(hào)，不許采用低一級(jí)的道岔） ③ 與行駛車(chē)輛的類(lèi)型相適

19、應(yīng)（多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)道岔都允許機(jī)車(chē)通過(guò)，少數(shù)曲線(xiàn)半徑過(guò)小≤9.0m，轍岔角過(guò)大≥18°55`30``只允許車(chē)輛通過(guò)） ④ 與行車(chē)速度相適應(yīng)（多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)道岔在1.5～3.5m/s，少數(shù)≤1.5m/s,,26,三. 交岔點(diǎn)施工,交岔點(diǎn)施工，應(yīng)推廣使用光面爆破、錨噴支護(hù)；在條件允許時(shí)，要盡量做到全斷面掘進(jìn)一次成巷；使用砌碹支護(hù)時(shí)，要盡量縮短掘砌的間隔時(shí)間，以防止圍巖松動(dòng)。,1. 交岔點(diǎn)的施工方法 （1）在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層

20、中，交岔點(diǎn)可采用全斷面一次掘進(jìn)法，隨掘隨錨噴或先措后噴，一次完成。 （2）在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時(shí)，為了使頂板一次暴露面積不致過(guò)大，可先將一條巷道掘出，并將其邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚30~50毫米的混凝土（巖石條件差時(shí)，可加打錨桿）作臨時(shí)支護(hù)，然后回過(guò)頭來(lái)再刷幫挑頂，隨即進(jìn)行錨噴。,27,（3）穩(wěn)定性較差的巖層 可采用先掘砌好柱墩再刷砌擴(kuò)大斷面部分的方法。 正向掘進(jìn)時(shí)，先將主巷掘通過(guò)去，同時(shí)將交