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1、李村煤矿箕斗装载洞室施工技术王广阔（国网能源哈密煤电有限公司大南湖煤矿，新疆哈密）摘要根据李村煤矿箕斗装载胴室断面大、跨度高的工程特征，结合设计支护方式及井筒基岩段施工工艺，将箕斗装载胴室分上、中、下三部分与井筒同时施工。实现了安全、快速、优质、高效施工，并积累了一定碉室快速施工的经验。关键词立井装载碉室快速施工技术引言山西潞安矿业集团李村矿井位于山西省长子县大堡头镇南小河村和南李村之间，距长治约24km。采用立井开拓方式，设主、副、回三个立井，采用普掘法施工。中煤一处李村项目部承担工主、副立井井筒及相关胴室的施工，于2008年10月23日又利用凿井设备对主井箕斗装载胴室组织了快速施工，仅用4
2、0d就完成了嗣室掘进1929.87m预留梁窝18个、预留基础孔48个、浇注税512.33?的工程量，受到公司领导及甲方的好评。一、施工与工程概况主立井井筒净径6.5m,井深576.8m,井壁厚度为500mm,采用C35素砂支护。基岩段施工采用立井混合作业法，选用IV加高型凿井井架，采用二套单钩提升系统，主提升系统选用2JK-3.5/20型提升机，配3.Om3吊桶，副提升系统选用JK-2.5/20型提升机，配2f吊桶。掘进采用FJD-6型伞钻打眼，配YGZ-70型凿岩机，4.Om中深孔光面爆破，采用一台HZ-4型中心回转式抓岩机出肝，段高为3.6m的单缝液压金属模板砌壁，井筒内设置一台MD50-
3、80X8型卧泵及胶质风筒、安全梯、压风管、供水管、排水管各一趟，采用井壁固定。井口设两套搅拌系统，配两套PLDT600型电脑计量自动上料系统，两台JQ-1600型强制式搅拌机，两台60吨散装水泥自动计量泵罐进行配料。主井箕斗装载洞室设计方位为主井井筒正东，采用单侧布置，箕斗装载丽室净顶板为-502.35m,胶带巷底板为-506.8m,箕斗装载胴室净底板为-519.24m。碉室掘进总高度为18.955m,以胶带巷底板-506.8m为0.00相对标高，按照功能划分几个部位的技术特征分述如下：（一）、上部碉室：包括上部带式输送机碉室（高度0+5lm）和侧面南北各一个带式输送机机头嗣室（机头洞室带式输
4、送机碉室净宽度6.5m,深度72m,净高度为4.45m；采用半圆拱型双层钢筋碎支护，支护厚度为55Onm1；南北方位机头嗣室净宽度为4.3m,深度为225Omnb采用半圆拱型双层钢筋碎支护，支护厚度为550mm；机头胴室底板为钢筋碎梁板结构，碎楼板厚度为150mm,梁的厚度分别为50Omm和60Omnb梁上预留皮带架及皮带机头基础预留孔；机头嗣室向东与给煤巷相连。（二）、中部为定量斗与溜煤槽胴室（高度0-10.7）,简称中部嗣室，净宽度为650Omnb净深度为4985mm,三面采用直墙型双层钢筋碎支护，山墙支护厚度为550mm,迎脸支护厚度为50Onln1；底板向东附设一个液压洞室，净宽度45
5、00mm,深度570Omm,净高度为4200mm,墙部采用直墙型双层钢筋碎支护，支护厚度为40OnInb顶部为平顶，采用锚网喷支护，支护厚度为200mm采用锚索与带式输送机巷底板对拉加固；液压站胴室内设人行通道采用暗立眼与给煤巷检修壁龛底板相连。（三）、下部为溜煤槽站柱支撑基础碉室（高度-10.7-13.855）,简称下部嗣室，净宽度为650OnInb净高度174Omnb净深度为1585mm,采用直墙型双层钢筋碎支护，山墙支护厚度为550mm,迎脸支护厚度为500mm；底部设站柱基础，采用预留基础孔。箕斗装载洞室及井筒采用C35混凝土支护。胴室相关井筒段井壁壁厚为55OnInb采用双层钢筋碎支
6、护。箕斗装载洞室荒顶板高度上2.Om至嗣室掘进底板下2.5米为井筒加固段，采用双层钢筋碎支护，钢筋立筋为中20mm螺纹钢，环筋为22mm螺纹钢，钢筋间排距为200X20Onlnb采用中6mn盘圆做联系筋，间排距为600mm。上部胴室内立筋和拱部环筋为中20mn螺纹钢，横筋为中22mm螺纹钢，钢筋钢筋间排距为200X20Omnb采用中6mm盘圆做联系筋，间排距为600mmo中部胴室、液压站和下部洞室内立筋为中20mm螺纹钢，横筋为22mm螺纹钢，钢筋钢筋间排距为200X20Omnb采用中6mm盘圆做联系筋，间排距为600mm。皮带胴室底板碎板主要采用14mm螺纹钢和12mm圆钢；为双层钢筋网；碎
7、板梁主要采用中12mm圆钢做箍筋，25n螺纹钢做通筋；采用中6mm盘圆做加强联系筋。二、地质及水文根据李村矿井主井井筒检查钻孔地质报告及实际收集的资料推测，碉室所揭露的地层为二叠系上统山西组顶部地层。主要岩层为：1、497.5-501.8m,为中砂岩，厚度4.3m,灰白色，中厚层状,中粒结构，块状，石英为主；2、501.8-504.7m,为泥岩，厚度为2.9m,灰黑色，中厚层状,块状，以粘土矿物为主；水平层理，断口较平坦；3、504.7-515.1m,为粉砂岩，厚度为10.4m,灰黑色，厚层状,粉粒结构，块状，以粉质石英和粘土矿物为主；泥质胶结，间加薄层细砂岩；4、515.1-517.5m,为
8、砂质泥岩，厚度为2.4m,黑灰色，厚层状，含粉砂泥质结构，块状，断口不平，易风化；5、517.5-523.2m,为粉砂岩，厚度为5.7m,浅灰色，厚层状,粉粒结构，块状，呈锯齿状断口，质较硬，中部间加灰白色细砂岩。碉室围岩稳定较差，岩石坚固性系数f=46,顶板砂岩含水性较弱，预计水量小于5m3h井筒淋水量为18)3h三、施工方案的选择根据箕斗装载碉室高度较高、掘进断面大的工程特征，结合设计支护方式及井筒基岩段施工工艺，施工方案采用分层施工方案，以带式输送机机头碉室底板即0OO向上的皮带胴室和两个机头碉室为上分层，以楼板梁顶面即0.OO向下的中部嗣室和液压洞室为中部分层、下部碉室和液压胴室为下分
9、层。上分层按照由上向下分为拱顶部和拱墙部两个小分层进行掘进和临时支护后，立即与井筒同时进行绑扎钢筋和稳立模板进行碎浇筑永久支护。下分层按照至上而下高度每L8m做为一个小分层（共8个）进行掘进和临时支护，同时进行液压雨室的掘进和临时支护，掘到洞室掘进底板后，进行由下而上绑扎钢筋，与井筒同时稳立模板进行碎浇筑。井筒采用段高为3.6m的单缝液压金属模板提模砌壁，上分层采用钢柄股配钢模板砌壁，下分层采用脚手架配土建钢模板砌壁。采取该施工方案充分利用了井筒施工现有器具与装备，分层较少有利混凝土永久支护的连续性，减少接茬的数量，并且减少了拆模稳模的次数，施工安全较有保障，井筒出砰与碉室内打眼、绑扎钢筋、立
10、模等工作可平行作业，施工进度快，效率高，成本底，且符合该工程的实际情况。四、掘进施工工艺（-）井筒掘进井筒掘进仍采用钻爆法掘进,光面爆破。凿眼采用FJD-6型伞型钻架配6台YGZ7O型风动凿岩机进行，采用4.5m六棱中空钻杆，55mm“十”字型合金钻头，炮眼深度4.0-4.2m,爆破循环进尺3.6mo炸药选用二号岩石乳化炸药,药卷规格为45mmX400mm型,每卷重O.8kg,雷管选用6m长脚线毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不超过130ms,按光面、光底、弱震、弱冲的要求进行光面爆破。（-）胴室掘进凿岩采用YTP-26型气腿式凿岩机、22mm中空六角刚钻杆和中42mm一字型钻头进行炮眼凿孔，
11、直径为42mm,采用定人、定机、定位、分片、分区的方式进行打眼。凿岩严格按照爆破图表进行施工，考虑到临时支护厚度，轮尺放线时将设计掘进尺寸井帮放大IoOnm）进行施工。采用浅孔光面爆破，炸药选用高威力乳化炸药，药卷规格为32mm180nm,每卷重200g；雷管选用3m脚线毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不超过130ms；为保证抛渣作业，装药方式选用反向连续装药；炮眼封孔采用粘土炮泥封堵；连线采用大串联方式；按光面、光底、弱震、弱冲的要求进行光面爆破。采用主立井井筒爆破施工的直流电源放炮器起爆。由于嗣室断面多变，每次爆破前由施工队技术员根据岩石和断面特征编制相应的爆破图表，经报项目部技术负责人审
12、核单位岩体炸药量消耗指标和总装药量指标后方可进行爆破作业。（三）装岩与排肝井筒内采用一台HZ-4型中心回转抓岩机出砰，碉室内砰石采用0.6m3耙斗机主机耙到井筒内。耙斗机采用锚杆钢丝绳固定在洞室对的周围岩帮上，耙斗机电机上用彩条布遮挡，防止水淋电机。对井筒2m以外砰石采用耙斗机扒硝，配合抓岩机出硝，大大提高了工作效率。五、临时支护施工临时支护作为一次支护施工，构成永久支护的一部分，施工如下：（一）、临时支护参数1、锚网支护参数锚杆采用22X2000mm树脂锚杆，采用两只Z2360中速药卷锚固，锚固力为64KN,锚杆间排距为800X800mm,矩形布置，锚杆外漏IOOmnb全断面锚网支护。网片采
13、用66mm盘圆金属网，网格100XlOOmm,网幅为2000X100Onlnb压茬为20Onlnb每30Omm采用10号铁丝绑扎，全断面铺网。2、锚索支护参数为加强胴室顶板支护，采用15.24mm的1X7股高强度预应力钢绞线，长度为6.3m,采用一只K2335和两只Z2360树脂药卷，锚固长度为150OnInb配套L400mml8#槽钢、150义150义12n托板，配套锁具紧固锚索，锚固力不低于130KN。锚索布置方式采用迈步式、4、3根交错布置。锚索间距为2.0m,排距为2.0m。3、喷碎采用C25碎进行全断面喷浆支护，喷厚为IOOnIlIl,水泥采用P042.5普硅水泥，采用河北黄砂做细骨
14、料，1015mm碎石做粗骨料,配合比水泥：黄砂：碎石=L2：2：2.（二）、临时支护施工工艺1、锚杆施工胴室顶部及肩窝处采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B-91.0型可连接钢钻杆和中32mmY字型钻头进行锚杆孔施工。帮部采用YTP-26型气腿式凿岩机、222200mm中空六角刚钻杆和中32mm一字型钻头进行锚杆孔施工，锚杆孔深度为2000mmo锚杆搅拌采用风动搅拌器进行搅拌，搅拌时间不低于IMirio2、锚索施工采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B-9l.0型可连接钢钻杆和32mmY字型钻头进行锚索孔施工，锚索孔深度为6.0m。锚索搅拌采用锚索机带动钢绞线进行搅拌，搅
15、拌时间不低于IMin,采用风动锚索锁紧器进行锁具紧固。3、喷浆施工采用Z-VH型喷浆机进行碎喷射，利用地面在主井基岩段施工的碎搅拌站，配PLD-1600型电子自动计量上料系统和JS-1600型强制式搅拌机进行拌料，碎生料装入2底卸式吊桶运至井筒工作面进行人工上料。六、稳立模板施工（一）、井筒模板井筒采用MJY-3.6/6.5型单缝式整体移动液压金属模板砌壁，严格按照井筒中心线稳固模板。（二）、上分层模板上分层采用18槽钢做值腿和槌拱，植腿和硬腿之间及柄拱和殖拱之间采用中18mm圆钢拉钩连接，Ii宣股间距为1200mm,石直腿底部采用木板穿鞋固定，上口采用18槽钢做担梁，值拱坐在柄腿上，采用20
16、75mm螺栓连接，值拱加工成两个半圆弧，采用连接板和中20X75mm螺栓连接，横向和纵向采用18槽钢固定。殖股尺寸按照按照施工图半径或半宽加大30mm设计施工。墙部模板采用1200300X50mm建钢模板，横向立卧，采用20#扎丝固定；拱部采用1200X150*50mm建钢模板，采用20#扎丝固定；51与井筒相关处和值与植相关处采用50mm厚木背板现场配制。模板与巷帮之间采用撑木固定，随浇砂逐块取出。（三）、中下部分层模板下分层为直墙结构，采用脚手架做模板植股，脚手架采用18槽钢做骨架，站柱间距为L2m,严格按照浇筑平面图垂直摆设，并保证底部生根牢固，站柱间采用接头板连接；横撑按层施工，每层间
17、距1.2m,保证上下两道横撑中心距为L2m,纵撑按层施工，横纵撑采用螺栓连接。为确保脚手架稳固性，三面与巷帮之间采用锚杆和细钢丝绳拉紧固定，与大模之间采用木刹刹牢固定。模板采用1200X300X5Onlm土建钢模板，山墙模板采用1.2m模板横向立卧，迎脸模板采用L2m模板竖向站立；采用20#扎丝与脚手架固定；与井筒相关处和硝与硝相关处采用50m厚木背板现场配制。（四）、楼板梁模板楼板梁模板利用用下分层脚手架施工，楼板梁采用架设U型钢管架，楼板采用搭设脚手架平台，保证模板平放不低于两个横梁担托。楼板模板采用1200X300X5Omm土建钢模板，平放，采用20#扎丝与脚手架固定；与井筒相关处和尺寸
18、不合实处采用50nm厚木背板现场配制；楼板梁模板采用3000X300X5OnmI厚木背板现场配制。（五）、梁窝盒采用地面预先加工，按照图纸设计尺寸放大50mm加工，并钉成六面封闭的木盒子立方体，井下按照设计位置采用锚杆现场固定。（六）、基础预留孔和预埋基础钢板图纸设计采用中50mm预留孔作为各种设备和装置的基础预留孔，为保证安装施工精度，防止因施工偏差造成预留孔报废，基础预留孔施工采用75mm钢管做预留孔模板，长度留设大于设计500mm,顶部并割孔便于提管拆模。基础预留孔施工严格按照给定的十字中心线和高程留设，并采用绑扎固定牢固。预埋基础钢板施工严格按照给定的十字中心线和高程留设，并采用绑扎固
19、定牢固。（七）、接煤漏斗楼板梁预留口采用地面预加工，采用木背板根据设计尺寸钉成四面矩形框，施工中按照设计位置固定。六、施工顺序及工艺流程箕斗胴室分层施工设计示意图施工流程图按照上、中、下分层施工：1、上分层施工工艺流程为：上部胴室的拱顶部平眼掘进及临时支护循环施工到设计深度（5个循环）一拱墙部立眼掘进及临时支护循环施工到设计标高（2个循环）一墙部扎钢筋一墙部稳模一碎浇筑一拱部扎钢筋一拱部稳模一碎浇筑-砂养护拆模一预埋基础螺栓孔钢管、钢板一铺底。2、中部分层施工工艺流程为：中部胴室的立眼掘进及临时支护循环施工到设计标高（6个循环,含液压雨室掘进及临时支护）一下部胴室掘进及临时支护到设计标高（2个
20、循环）一L5米段高扎钢筋一L5米段高稳模一碎浇筑一L5米段高扎钢筋一L5米段高稳模一碎浇筑循环施工（8个循环，含梁窝盒安装，第二个循环进行液压胴室稳模）至楼板梁高度一楼板梁稳模-安装预留基础预留孔钢管和预留口木框一碎浇一扎楼板梁下层钢筋和梁钢筋笼一碎浇一扎楼板梁上层钢筋一碎浇-碎养护拆模-台阶施工。3、下部分层施工工艺流程为：下部胴室采用立眼掘进及临时支护施工到设计标高（2个循环）-井筒及胴室内绑扎钢筋-稳预留孔及梁窝-稳井筒大模-稳预留孔及梁窝-浇注混凝土至净底板标高-稳下部胴室两边墙部模板-碎浇注-铺液压胴室底板及中部洞室底板。七、快速优质施工的主要措施（一）淋水较大,在装载胴室上部20m
21、井筒接茬处安设高25Omm“L”型内截水槽，将井壁淋水引至引到吊盘水箱卧泵排至地面，确保了井壁及胴室相贯处碎质量。（二）将工程测点提前投到上吊盘上，在箕斗胴室进炮前，施工用线再从吊盘引到吊模上，以方便进炮轮尺使用，在上部碉室掘到设计位置后由上吊盘引到碉室中，上部碉室浇好后，在上部碉室的两侧墙上定四个方向标高点，以方便中部胴室的掘进与稳模需要。施工用线方便快捷的使用加快了施工的速度。（三）碉室施工中及时安装06n耙斗机主机。耙斗机采用树脂锚杆固定在胴室对过的岩帮上，耙斗机电机上用彩条布遮挡，防止水淋电机。对井筒2m以外肝石采用耙斗机扒硝，配合抓岩机出磴，大大提高了工作效率。（四）在吊盘上设置分灰
22、盘采用溜灰管输送碎进行胴室施工。若浇注点距井筒较远时采用接溜灰槽输送砂至施工地点，在吊模上安放地面焊制好的过桥用于人员行走与下料，用钢丝绳固定在吊模的下口并铺设金属网防止人员的坠落。（五）中部碉室10.7米高与液压碉室采用由上向下一次掘出，再由下向上进行立模浇灌的施工方案，工序相对单一，减少了工序转换的次为数，扎钢筋、立模与浇注实现了多工序的平行作业，加快了施工的速度，砌壁能够连续进行，减少了接茬的数量，达到了好、快、省的目的。（六）施工前对全体施工人员进行技术交底工作，使每一位职工熟知胴室的规格尺寸、施工质量标准、施工方案、方法及技术安全措施等。施工过程中关键工序工程技术人员跟班指导。八结语在施工过程中，针对碉室断面大、跨度高、技术复杂工程特征，利用井筒现有装备，采用合理的施工方案科学地组织了快速施工，工程质量全优，并为类似胴室施工积累了经验。作者简介：王广阔，男，助理工程师，2001年7月毕业于山东泰安煤炭工业学校地下采煤专业。
