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[摘要]:针对中等硬度岩石及岩体结构的复杂性,中等硬度岩石巷道的施工及支护设计中所采取的形式较多。与一般巷道支护施工不同,中等硬度岩石巷道施工具有其特殊性。中等硬度岩石巷道施工应根据其工程规模、地质条件及安全的要求,充分利用现场监控量测信息指导施工,采用二次支护工艺,严格按照施工程序进行。
[关键词]:煤矿 岩巷 中硬度岩石巷道施工
中图分类号:X752 文献标识码:X 文章编号:1009-914X(2013)01- 0029-01
前言
煤矿巷道的施工组织设计需要根据工程的特点、中等硬度岩石特性、工期要求及施工环境条件,在确保安全、经济的前提下,编制施工组织设计。对施工方法、施工工艺、机械配备、监控量测、工序衔接、劳动组织、材料供应、场地布置等,做出统筹安排和合理的计划,并做出组织措施和预计可能发生问题的处理对策等。
一、 巷道施工的基本原则
1、施工方法与工艺应尽可能减少对围岩的扰动,尽量用全断面施工,少用分部开挖法,以提高围岩自稳能力。
2、巷道开挖成形后,应及时对其进行锚喷支护,作为一次支护,封闭围岩,保持其强度并约束其释压流变。
3、施工全过程应在对巷道位移的监控下进行,并及时反馈信息,修正设计参数和施工程序,实施施工过程的动态管理。
4、巷道支护结构、参数设计,应做到一次支护能使巷道基本稳定,二次支护承受一部分荷载并作为安全储备。 .
5、对于淋水大、松散易冒落的中等硬度岩石巷道,施工前应采取輔助施工措施或进行预先注浆加固处理并考虑安全、经济、工期等要求,选定施工方法。
二、巷道掘进施工方法分类
根据矿井大小及技术装备不同,常用的掘进施工方法有:①机掘法;②钻爆法;②人工与机械混合法等。
常用的掘进施工技术有全断面一次施工法,常用于大巷及采掘巷道;部分大断面碉室也可采用台阶分部开挖法施工。由于中等硬度岩石巷道围岩所具有的大变形力学特性,具体施工顺序应遵循卸载过程优化结果进行。
机掘法适用于中等硬度岩石巷道掘进机械有全断面掘进机和部分断面掘进机。
采用钻爆法开挖时,为减少超挖和控制对围岩的扰动,应在综合研究地质、开挖断面、进度与爆破器材的基础上,编制爆破设计,确定炮眼数目与方位、装药量、起爆顺序等。
光面爆破是锚喷支护的基础,软岩巷道采用光面爆破施工时,应采取下列措施:①根据中等硬度软岩特性,合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,一般中等硬度软岩周边眼间距为300mm左右,最小抵抗线为400—5wM。按20岩石乳化炸药计算,其装药集中度为70—100g/m。②严格控制周边眼的装药量,使用小直径药卷,并尽可能使炸药沿炮眼全长均匀分布。③使用毫秒雷管微差起爆。④严格按爆破作业图表进行周边眼定位、钻眼,间距误差控制在50n皿以内,周边眼外斜率不得大于50D/m。软岩巷道光面爆破所用爆破器材,应按下列规定选用:①使用毫秒延期雷管起爆。当雷管分段时间间隔小时,应跳段使用。②周边眼应选用低爆速、低密度、低猛度、高威力、小直径以及传爆性能好的炸药,并尽可能采用同段毫秒雷管或导爆索使其同时起爆。爆破效果应符合以下规定:①巷道周边成形基本平整、圆顺,符合设计轮廓要求。②岩面不应有明显的炮震裂缝。③一般不允许超挖,欠挖量控制在锚杆类型常用锚杆类型锚杆支护。
三、巷道支护
目前用于支护的锚杆种类很多,根据其锚固的长度划分为集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆。根据锚杆锚固方式可分为机械锚固型和教结锚固型。根据锚杆的材质不同,可分为钢丝绳、钢筋、螺纹钢、玻璃钢、木、竹锚杆等。 根据锚杆锚固方式可分为机械锚固型和教结锚固型。该岩石为中等硬度软岩,适用于中等硬度软岩巷道锚杆支护的锚杆有树脂锚杆、快硬膨胀水泥卷锚杆、缝管式锚杆、水泥砂浆锚扦等。对于煤巷两帮,还可用竹锚杆和木锚杆。
四、巷道开挖
(1)钻眼前,应首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护是否牢固,围岩是否稳固,有无危石,如有松动的岩石应及时支护或清除。
(2)配属各工序的台车就位,各工序必须派专人指挥,就位后不得倾斜,支腿必须稳固,凿岩机凿眼时,必须采取湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。
(3)使用风钻钻眼前,施工人员应对设备工具作如下检查,不合格的应立即修理或更换。
(4)不应在工作面拆卸修理钻孔台车、风钻等,严禁在残眼中继续钻眼。
(5)洞内爆破作业指挥要统一信号,人员要撤离至200m的安全距离外。
(6)遇下列情况时严禁装药爆破:
1)照明不足。2)工作面岩石破碎尚未支护。3)发现流沙,流泥未经完善处理。4)可能有大量溶洞,水及高压水涌出的地段。
(7)火花起爆时,一个爆破工一次点爆的根数不宜超过5根,有水地段内不得使用火花起爆,严禁明火点炮。
(8)爆破后必须经过通风排烟,且相距时间不得少于15分钟,并经过以下检查和妥善处理后,其他工作人员才准进入工作面
(9)有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。
(10)爆破人员必须管理好爆破器材,不得将其交由不相关人员看管。
(11)两端工作面接近贯通时,应加强两端的联系与统一指挥,当两端工作面距离余留八倍循环进尺时(最小不得少于15m),应停止一端作业,并将人员机具撤走,在安全距离处设立警告标志。
五、施工期间的支护
(1)施工期间,现场负责人应会同有关人员对各部位支护定期检查;不良地质地段,安全员随时检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固。
(2)拱架拱脚必须安装在实地上,悬空的必须将拱脚垫实,并用锁脚锚杆固定拱脚。 (3)洞内水平坑道与辅助坑道连接处,应加强支护或及早进行永久衬砌。
(4)当发现已喷锚区段的围岩,有较大变形或锚杆失效时,应立即会同技术人员分析研究并采取有效措施。
(5)喷射混凝土尚未达到一定强度即趋失稳的围岩,喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩,应用钢架支撑进行支护。
(6)对开挖后自稳程度很差的围岩采用超前锚杆和挂网喷混凝土的办法临时支护。
(7)施工中需要短期停工,应将支护直抵工作面。
(8)应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一。
(9)喷射混凝土时,工作面应加强通风,作业人员必须个人防护,喷射手应佩戴防护面罩、防水披肩、防护眼镜、防护口罩、乳胶手套。
(10)向锚杆孔压注砂浆,压力应不大于0.2升mpa,注浆管喷咀,严禁对人放置。在未打开风阀前不得搬动或关启封盖。
六、施工巷道的通风与防尘
(1)巷道内的空气成份每月至少应取样一次进行分析,风速、含尘量每月至少检测一次。
(2)巷道施工的通风应设专职人员管理。
(3)无论通风机停止运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留。
(4)通风机停止运转时,任何人员不得靠近通風软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。
(5)全断面开挖时的风速应不小于0.15m/s,坑道内应不小于0.25m/s,亦不得大于6m/s.
(6)长大巷道在凿岩和装碴工作面应做好下列防尘工作:
1)、放炮前后必须进行喷雾与洒水。
2)、出碴前应用水淋透碴堆和喷湿岩碴。
3)、在压入式的出风口,宜设置喷雾器。
4)、巷道较长,而又无辅助导坑时,宜采用混合式通风达不到要求,应采用人工风道或风墙的巷道式、管道式通风。
5)、风道或风管与掌子面距离不得小于10米,若风管属易损物组成可在主炮时进行掩盖或移到安全处。
七、施工期间的防火与防水
(1)洞口、井口的施工区均应设置有效而足够的消防器材,放在易取的位置上,设立明显标志。各种器材应定期检查补充和更换,不得挪用。
(2)施工单位应组织受过培训的人员担任义务消防员。必要时应配备专业消防人员。
(3)洞内及各洞室不应存放油料及其他易燃物品,清洗风动工具的洞室应安装外开的防火门。
(4)洞内机电洞室、料室、皮带运输机存放处均应设置有效的消防器材。
(5)洞内严禁明火作业与取暖。
(6)在雨季前应进行一次防洪及洞顶地表水检查。
[关键词]:煤矿 岩巷 中硬度岩石巷道施工
中图分类号:X752 文献标识码:X 文章编号:1009-914X(2013)01- 0029-01
前言
煤矿巷道的施工组织设计需要根据工程的特点、中等硬度岩石特性、工期要求及施工环境条件,在确保安全、经济的前提下,编制施工组织设计。对施工方法、施工工艺、机械配备、监控量测、工序衔接、劳动组织、材料供应、场地布置等,做出统筹安排和合理的计划,并做出组织措施和预计可能发生问题的处理对策等。
一、 巷道施工的基本原则
1、施工方法与工艺应尽可能减少对围岩的扰动,尽量用全断面施工,少用分部开挖法,以提高围岩自稳能力。
2、巷道开挖成形后,应及时对其进行锚喷支护,作为一次支护,封闭围岩,保持其强度并约束其释压流变。
3、施工全过程应在对巷道位移的监控下进行,并及时反馈信息,修正设计参数和施工程序,实施施工过程的动态管理。
4、巷道支护结构、参数设计,应做到一次支护能使巷道基本稳定,二次支护承受一部分荷载并作为安全储备。 .
5、对于淋水大、松散易冒落的中等硬度岩石巷道,施工前应采取輔助施工措施或进行预先注浆加固处理并考虑安全、经济、工期等要求,选定施工方法。
二、巷道掘进施工方法分类
根据矿井大小及技术装备不同,常用的掘进施工方法有:①机掘法;②钻爆法;②人工与机械混合法等。
常用的掘进施工技术有全断面一次施工法,常用于大巷及采掘巷道;部分大断面碉室也可采用台阶分部开挖法施工。由于中等硬度岩石巷道围岩所具有的大变形力学特性,具体施工顺序应遵循卸载过程优化结果进行。
机掘法适用于中等硬度岩石巷道掘进机械有全断面掘进机和部分断面掘进机。
采用钻爆法开挖时,为减少超挖和控制对围岩的扰动,应在综合研究地质、开挖断面、进度与爆破器材的基础上,编制爆破设计,确定炮眼数目与方位、装药量、起爆顺序等。
光面爆破是锚喷支护的基础,软岩巷道采用光面爆破施工时,应采取下列措施:①根据中等硬度软岩特性,合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线,一般中等硬度软岩周边眼间距为300mm左右,最小抵抗线为400—5wM。按20岩石乳化炸药计算,其装药集中度为70—100g/m。②严格控制周边眼的装药量,使用小直径药卷,并尽可能使炸药沿炮眼全长均匀分布。③使用毫秒雷管微差起爆。④严格按爆破作业图表进行周边眼定位、钻眼,间距误差控制在50n皿以内,周边眼外斜率不得大于50D/m。软岩巷道光面爆破所用爆破器材,应按下列规定选用:①使用毫秒延期雷管起爆。当雷管分段时间间隔小时,应跳段使用。②周边眼应选用低爆速、低密度、低猛度、高威力、小直径以及传爆性能好的炸药,并尽可能采用同段毫秒雷管或导爆索使其同时起爆。爆破效果应符合以下规定:①巷道周边成形基本平整、圆顺,符合设计轮廓要求。②岩面不应有明显的炮震裂缝。③一般不允许超挖,欠挖量控制在锚杆类型常用锚杆类型锚杆支护。
三、巷道支护
目前用于支护的锚杆种类很多,根据其锚固的长度划分为集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆。根据锚杆锚固方式可分为机械锚固型和教结锚固型。根据锚杆的材质不同,可分为钢丝绳、钢筋、螺纹钢、玻璃钢、木、竹锚杆等。 根据锚杆锚固方式可分为机械锚固型和教结锚固型。该岩石为中等硬度软岩,适用于中等硬度软岩巷道锚杆支护的锚杆有树脂锚杆、快硬膨胀水泥卷锚杆、缝管式锚杆、水泥砂浆锚扦等。对于煤巷两帮,还可用竹锚杆和木锚杆。
四、巷道开挖
(1)钻眼前,应首先检查工作面是否处于安全状态,灯光照明是否良好,支护是否牢固,围岩是否稳固,有无危石,如有松动的岩石应及时支护或清除。
(2)配属各工序的台车就位,各工序必须派专人指挥,就位后不得倾斜,支腿必须稳固,凿岩机凿眼时,必须采取湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机。
(3)使用风钻钻眼前,施工人员应对设备工具作如下检查,不合格的应立即修理或更换。
(4)不应在工作面拆卸修理钻孔台车、风钻等,严禁在残眼中继续钻眼。
(5)洞内爆破作业指挥要统一信号,人员要撤离至200m的安全距离外。
(6)遇下列情况时严禁装药爆破:
1)照明不足。2)工作面岩石破碎尚未支护。3)发现流沙,流泥未经完善处理。4)可能有大量溶洞,水及高压水涌出的地段。
(7)火花起爆时,一个爆破工一次点爆的根数不宜超过5根,有水地段内不得使用火花起爆,严禁明火点炮。
(8)爆破后必须经过通风排烟,且相距时间不得少于15分钟,并经过以下检查和妥善处理后,其他工作人员才准进入工作面
(9)有瞎炮时必须由原爆破人员按规定处理。
(10)爆破人员必须管理好爆破器材,不得将其交由不相关人员看管。
(11)两端工作面接近贯通时,应加强两端的联系与统一指挥,当两端工作面距离余留八倍循环进尺时(最小不得少于15m),应停止一端作业,并将人员机具撤走,在安全距离处设立警告标志。
五、施工期间的支护
(1)施工期间,现场负责人应会同有关人员对各部位支护定期检查;不良地质地段,安全员随时检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固。
(2)拱架拱脚必须安装在实地上,悬空的必须将拱脚垫实,并用锁脚锚杆固定拱脚。 (3)洞内水平坑道与辅助坑道连接处,应加强支护或及早进行永久衬砌。
(4)当发现已喷锚区段的围岩,有较大变形或锚杆失效时,应立即会同技术人员分析研究并采取有效措施。
(5)喷射混凝土尚未达到一定强度即趋失稳的围岩,喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩,应用钢架支撑进行支护。
(6)对开挖后自稳程度很差的围岩采用超前锚杆和挂网喷混凝土的办法临时支护。
(7)施工中需要短期停工,应将支护直抵工作面。
(8)应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一。
(9)喷射混凝土时,工作面应加强通风,作业人员必须个人防护,喷射手应佩戴防护面罩、防水披肩、防护眼镜、防护口罩、乳胶手套。
(10)向锚杆孔压注砂浆,压力应不大于0.2升mpa,注浆管喷咀,严禁对人放置。在未打开风阀前不得搬动或关启封盖。
六、施工巷道的通风与防尘
(1)巷道内的空气成份每月至少应取样一次进行分析,风速、含尘量每月至少检测一次。
(2)巷道施工的通风应设专职人员管理。
(3)无论通风机停止运转与否,严禁人员在风管的进出口附近停留。
(4)通风机停止运转时,任何人员不得靠近通風软管行走和在软管旁边停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。
(5)全断面开挖时的风速应不小于0.15m/s,坑道内应不小于0.25m/s,亦不得大于6m/s.
(6)长大巷道在凿岩和装碴工作面应做好下列防尘工作:
1)、放炮前后必须进行喷雾与洒水。
2)、出碴前应用水淋透碴堆和喷湿岩碴。
3)、在压入式的出风口,宜设置喷雾器。
4)、巷道较长,而又无辅助导坑时,宜采用混合式通风达不到要求,应采用人工风道或风墙的巷道式、管道式通风。
5)、风道或风管与掌子面距离不得小于10米,若风管属易损物组成可在主炮时进行掩盖或移到安全处。
七、施工期间的防火与防水
(1)洞口、井口的施工区均应设置有效而足够的消防器材,放在易取的位置上,设立明显标志。各种器材应定期检查补充和更换,不得挪用。
(2)施工单位应组织受过培训的人员担任义务消防员。必要时应配备专业消防人员。
(3)洞内及各洞室不应存放油料及其他易燃物品,清洗风动工具的洞室应安装外开的防火门。
(4)洞内机电洞室、料室、皮带运输机存放处均应设置有效的消防器材。
(5)洞内严禁明火作业与取暖。
(6)在雨季前应进行一次防洪及洞顶地表水检查。