特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，把整個硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，首先采用中央導硐法施工下層，然后施工中層垂直天井，然后，施工上層；最后中層掘進。既減少了底部和上部控頂過高造成的冒頂危險，同時中部又在上部提升機頂板澆筑層的保護下進行擴刷，大大提高了掘進的安全系數，同時又提高了施工效率。既有效地控制了控頂高度，又實現了機械化快速出渣。
【專利說明】特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種特大提升機硐室的施工方法。所述的特大提升機硐室是指斷面積200m2以上，硐室高度大于15米的硐室。
【背景技術】
[0003]各種硐室的形狀、規(guī)格和結構差別很大，所穿過的巖石性質也不相同，所以施工方法也較多。目前施工方法可以分為以下三類:全斷面一次掘進法，臺階工作面施工法和導硐施工法。
[0004]全斷面一次掘進法常用于圍巖比較穩(wěn)定、斷面不是特別大的硐室。它和普通巷道施工法基本相同。在常規(guī)設備條件下，全斷面一次掘進硐室的高度，以不超過5m為宜，因此此法并不適合特大提升機硐室的施工。
[0005]當采用全斷面一次掘進圍巖維護困難時，或者由于硐室的高度過大而不便于施工時，可將整個硐室按全高分成幾個分層，施工時形成臺階狀，此即臺階工作面施工法。上分層工作面超前施工的，稱為正臺階工作面施工法，亦稱下行分層施工法；下分層工作面超前施工的，稱為倒臺階工作面施工法，亦稱上行分層施工法。臺階工作面施工法一般用在巖層穩(wěn)定或比較穩(wěn)定的條件下。由于特大提升機硐室控頂高度大，采用此方法施工不僅組織復雜，而且渣石倒運強度太大，且局部時段控頂高度大，施工存在較大的安全風險。
[0006]根據導硐所在位置的不同，導硐施工法有中央下導硐施工法、頂部導硐施工法、兩側導硐施工法之分。對50m2以上的硐室多采用兩側導硐施工。中央下導硐施工法，導硐位于硐室中部靠近底板，導硐斷面可按單軌巷道考慮以滿足機械裝巖要求。當導硐掘到預定位置后，再進行刷幫、挑頂，并完成永久支護工作；在松軟、不穩(wěn)定巖層中，為了保證硐室施工的安全，在兩側墻部的位置沿硐室底板開掘兩條小導硐，其斷面不宜過大，一般寬度為
1.8^2.0m,高度為2.0m,以利控制頂板。掘一層導硐后隨即砌墻，再掘上一分層的導硐，硐石放在下層導硐里一部分，代替腳手架，再接砌邊墻到拱基線位置。墻部完成后開始挑頂砌拱。拱部完成后再拆除中間所留的巖柱。如果采用兩側導硐施工法，安全確實得到了保證，特別是上部硐室的施工，全靠人工出渣，滿足不了機械化裝巖的需要，施工進度又難以保證。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，提高掘進的安全系數和施工效率。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:
一種特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，其特征在于把整個硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，施工步驟是: 第一步:
1)、采用中央導硐法施工下層:施工中央導硐，然后擴刷至設計邊界；然后，
2)、施工中層垂直天井:在中層的四個角分別施工一條垂直天井做為上層的溜渣井；然后，
3)、施工上層:先施工垂直拉底巷，并使之與三個角的垂直天井貫通，從其中一條貫通巷開始擴幫、壓頂，達到拱頂設計的寬度和高度，并進行永久支護；
第二步:施工垂直天井之外的中層掘進工作。
[0009]優(yōu)選地，上層分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂一定高度，第二次進行光面爆破，掘進完畢后，拱頂進行錨桿與噴射砼聯合支護；再進行鋼筋砼永久支護。
[0010]優(yōu)選地，施工垂直天井之外的中層掘進工作時，首先在本特大提升機硐室入口天井的下部，用上部留下的毛渣，平整一個高度為2?3m的平臺；然后沿垂直天井向周圍擴刷，把提升硐室一角擴刷至與上層貫通；之后沿提升硐室掘進斷面，依次向前落渣推進；出渣；出渣結束后，采用噴砼進行臨時支護；最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
[0011]本發(fā)明的積極效果在于:本發(fā)明采用了下層導硐、中層天井、上部直角拉底，先底頂后中層聯合掘進施工法，既減少了底部和上部控頂過高造成的冒頂危險，同時中部又在上部提升機頂板澆筑層的保護下進行擴刷，大大提高了掘進的安全系數，同時又提高了施工效率。既有效地控制了控頂高度，又實現了機械化快速出渣。
[0012]在中層的四個角施工四條天井，做為上部的溜渣井，與臺階工作面施工法相比較，減少了倒渣量，與導硐施工法相比較，大幅度降低了出渣和平場強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明特大提升機硐室的掘進剖面圖。
[0014]圖2是本發(fā)明特大提升機硐室的上層掘進平面圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0016]本實施例為三山島金礦盲豎井提升機硐室，位于井下-537m水平。硐室長18.7m，寬14.lm，高15.65m，掘進斷面209.19立方，屬于本發(fā)明所述的特大提升機硐室。巖石較穩(wěn)定，施工難度比較大，采用普通硐室施工方法，難以順利施工。為了確保硐室的安全快速施工，采用下層導硐，中層天井，上部直角拉底，先底頂后中層聯合掘進施工法。
[0017]具體施工方法:如圖1和圖2，在硐室垂高15.65m的高度上分為三層分施工:下層4.5m采用中央導硐施工法，先施工3*3m中央導硐I，然后擴刷至設計邊界；中層垂高為
6.5m，在硐室的四個角分別施工一條垂直天井2做為上層的溜渣井，垂直天井Φ2.0m0待上層施工完畢后，再進行擴刷。上層垂高為4.65m，先施工垂直拉底巷3，并使之與三個角的垂直天井2貫通，垂直拉底巷3規(guī)格為2*2m，從其中一條貫通巷(圖2中互呈直角三角形的兩條巷道之一)開始擴幫、壓頂，達到拱頂設計的寬度和高度。
[0018]其中上層具體做法:分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂高度4m，第二次進行光面爆破，爆破高度0.65m。掘進完畢后，拱頂進行錨桿與噴射砼5cm聯合支護。再進行鋼筋砼永久支護。硐室鋼筋與拱頂、硐壁上的外露50cm錨桿牢固綁扎，錨桿的參數018、L=3OOOmm、il.5m*1.5m。同時已經澆筑結束的起拱線下鋼砼底部采用1.5m間距，用Φ32螺紋鋼做為錨桿，與預留搭接的鋼筋綁扎連接，有效抑制了上層砼澆筑體變形位移。通過一系列舉措，上部吊掛，下部墊托，對鋼砼墻壁起到了很好的支撐作用，確保了中層擴刷的安全作業(yè)。
[0019]最后施工中層剩余6.5m的掘進工作，在上部提升機澆筑層的保護下進行施工，具體做法為:在-537m提升硐室底部靠近配電硐室、大件道的天井(靠近入口天井)下部，用上部留下的毛渣，平整一個高度為2?3m的平臺。沿天井向周圍擴刷，把提升機硐室一角擴刷至與上層貫通，這樣上部是鋼筋砼頂板，在澆筑頂板下作業(yè)，有效地防止了控頂過高導致的塌方危險。然后沿提升硐室掘進斷面，依次向前落渣推進。掘進分兩步進行，第一步:掘進落渣2?4m高，第二步:掘進剩余部分。掘進時測量人員及時檢查毛斷面尺寸，嚴格控制超挖現象。達到設計要求后，檢查拱頂鋼筋砼有無變化，如果沒有變化用鏟運機配合卡車出渣。出渣結束后，采用噴砼進行臨時支護。最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
【權利要求】
1.一種特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，其特征在于把整個硐室在垂高方向上分為上、中、下三層施工，施工步驟是: 第一步: 1)、采用中央導硐法施工下層:施工中央導硐(1)，然后擴刷至設計邊界；然后， 2)、施工中層垂直天井:在中層的四個角分別施工一條垂直天井(2)做為上層的溜渣井；然后， 3)、施工上層:先施工垂直拉底巷(3)，并使之與三個角的垂直天井(2)貫通，從其中一條貫通巷開始擴幫、壓頂，達到拱頂設計的寬度和高度，并進行永久支護； 第二步:施工垂直天井之外的中層掘進工作。
2.如權利要求1所述的特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，其特征在于:其中上層分兩次施工拱頂:第一次爆破控頂一定高度，第二次進行光面爆破，掘進完畢后，拱頂進行錨桿與噴射砼聯合支護；再進行鋼筋砼永久支護。
3.如權利要求1或2所述的特大提升機硐室的三層聯合掘進施工方法，其特征在于: 施工垂直天井之外的中層掘進工作時，首先在本特大提升機硐室入口天井的下部，用上部留下的毛渣，平整一個高度為2?3m的平臺；然后沿垂直天井(2)向周圍擴刷，把提升硐室一角擴刷至與上層貫通；之后沿提升硐室掘進斷面，依次向前落渣推進；出渣；出渣結束后，采用噴砼進行臨時支護；最后澆筑拱頂下墻體及牛腿柱。
【文檔編號】E21D13/02GK103953368SQ201410202678
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】李文光, 華海洋, 張小剛, 王善飛, 李文萍, 葉立生 申請人:山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司三山島金礦