箕斗装载硐室

中煤五公司第一工程处李村项目部一、概述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。中煤一处李村李村项目部主要施工主、副立井井筒及相关硐室，为施工主井箕斗装载硐室，特编制本设计。1、主井井筒主立井井筒净径8m，井深576.8m，井壁厚度为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3.0m3吊桶，副提升系统选用JK-2.5/20型提升机，配2m3吊桶。掘进采用FJD-6型伞钻打眼，配YGZ-70型凿岩机，4.0m中深孔光面爆破，采用一台HZ-4型中心回转式抓岩机出矸，段高为3.6m的单缝液压金属模板砌壁，井筒内设置一台MD50-802、主井箕斗装载硐室主井箕斗装载硐室设计方位为主井井筒正东，采用单侧布置，箕斗装载硐室净顶板为-502.35m，胶带巷底板为-506.8m，箕斗装载硐室净底板为-519.24m。硐室掘进总高度为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：（1）上部硐室：包括上部带式输送机硐室（高度0～+5.1m）和侧面南北各一个带式输送机机头硐室（机头硐室）。带式输送机硐室净宽度6m，深度7.2m，净高度为4.45m；采用半圆拱型双层钢筋砼支护，支护厚度为550mm；南北方位机头硐室净宽度为4.3m，深度为2250mm，采用半圆拱型双层钢筋砼支护，支护厚度为550mm；机头硐室底板为钢筋砼梁板结构，砼楼板厚度为150mm，梁的厚度分别为500mm和600mm，梁上预留皮带架及皮带机头基础预留孔；机头硐室向东与给煤巷相连。（2）中部为定量斗与溜煤槽硐室（高度0～-10.7），简称中部硐室，净宽度为6000mm，净深度为4985mm，三面采用直墙型双层钢筋砼支护，山墙支护厚度为550mm，迎脸支护厚度为500mm；底板向东附设一个液压硐室，净宽度4500mm，深度5700mm，净高度为4200mm，墙部采用直墙型双层钢筋砼支护，支护厚度为400mm，顶部为平顶，采用锚网喷支护，支护厚度为200mm（3）下部为溜煤槽站柱支撑基础硐室（高度-10.7～-13.855），简称下部硐室，净宽度为6000mm，净高度3155mm，净深度为1585mm，采用直墙型双层钢筋砼支护，山墙支护厚度为550mm，迎脸支护厚度为500mm（4）箕斗装载硐室及井筒采用C35混凝土支护。硐室相关井筒段井壁壁厚为550mm，采用双层钢筋砼支护。箕斗装载硐室荒顶板高度上2.0m至硐室掘进底板下2.5米为井筒加固段，采用双层钢筋砼支护，钢筋立筋为Φ20mm螺纹钢，环筋为Φ22mm螺纹钢，钢筋间排距为200×200mm，采用Φ6mm盘圆做联系筋，间排距为600mm。上部硐室内立筋和拱部环筋为Φ20mm螺纹钢，横筋为Φ22mm螺纹钢，钢筋钢筋间排距为200×200mm，采用Φ6mm盘圆做联系筋，间排距为600mm。中部硐室、液压站和下部硐室内立筋为Φ20mm螺纹钢，横筋为Φ22mm螺纹钢，钢筋钢筋间排距为200×200mm，采用Φ6mm盘圆做联系筋，间排距为600mm。皮带硐室底板砼板主要采用Φ14mm螺纹钢和Φ12mm圆钢；为双层钢筋网；砼板梁主要采用Φ12mm圆钢做箍筋，Φ25mm螺纹钢做通筋；采用Φ6mm盘圆做加强联系筋。箕斗装载硐室技术特征表(表1-1)硐室名称高度掘进体积（m3）浇筑砼消耗量（m3）备注巷道基础主体墙基铺底/台阶设备基础小记井筒4.5215.0154.8354.83皮带硐室5.1230.195.4151.455.43.7618.3178.937.2m机头硐室4.0113.645.1531.995.152.901.1241.16中部硐室10.79934.02219.84.021.82225.62液压硐室4.2150.983.3429.703.342.5235.56下部硐室3.15209.13652.688.5576.23总计1929.87512.33二、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，硐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。硐室围岩稳定较差，岩石坚固性系数f=4～6，顶板砂岩含水性较弱，预计水量小于5m³三、施工方案及施工工艺（一）施工方案根据箕斗装载硐室高度较高、皮带硐室较长的工程特征，结合设计支护方式及井筒基岩段施工工艺，采用分两期施工，第一期施工范围为上部硐室的机头硐室和皮带硐室7.2m深、中部硐室、液压硐室和下部硐室的墙部，与井筒期同时施工。第二期施工范围为皮带巷剩余部分包括检修壁龛、液压硐室内人行通道及暗立眼、下部硐室底板基础，安排在巷道二期施工。箕斗装载硐室一期施工方案采用分层施工方案，具体如下：以带式输送机机头硐室底板即±0.00向上的皮带硐室和两个机头硐室为上分层，以楼板梁顶面即±0.00向下的中部硐室、下部硐室和液压硐室为下分层。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砼浇筑永久支护。下分层按照至上而下高度每1.8m做为一个小分层（共8个）进行掘进和临时支护，同时进行液压硐室的掘进和临时支护，掘到硐室掘进底板后，进行由下而上绑扎钢筋，与井筒同时稳立模板进行砼浇筑。井筒采用段高为3.6m的单缝液压金属模板提模砌壁，上分层采用钢碹股配钢模板砌壁，下分层采用脚手架配土建钢模板砌壁。最后利用脚手架进行稳立模板和钢筋绑扎施工楼板梁。（二）施工工艺流程1、上分层施工工艺流程为：上部硐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）－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）－墙部扎钢筋－墙部稳模－砼浇筑－拱部扎钢筋－拱部稳模－砼浇筑-砼养护拆模－预埋基础螺栓孔钢管、钢板－铺底。2、下分层施工工艺流程为：中部硐室的立眼掘进及临时支护循环施工到设计标高（6个循环，含液压硐室掘进及临时支护）－下部硐室掘进及临时支护到设计标高（2个循环）－1.5米段高扎钢筋－1.5米段高稳模－砼浇筑－1.5米段高扎钢筋－1.5米段高稳模－砼浇筑循环施工（8个循环，含梁窝盒安装，第二个循环进行液压硐室稳模）至楼板梁高度－楼板梁稳模-安装预留基础预留孔钢管和预留口木框－砼浇－扎楼板梁下层钢筋和梁钢筋笼－砼浇－扎楼板梁上层钢筋－砼浇-砼养护拆模-铺底-台阶施工。（三）掘进施工1、上分层(0～5.1m)掘进上分层按照上部硐室的起拱高度和墙高设计分成拱顶部掘进和拱墙部掘进两个小分层，以掘进拱顶向下2.5m作为掘进第一个小分层；下部拱墙作为掘进第二小分层掘进施工。掘进第一小分层掘进高度2.5m，采用上部硐室和机头硐室施工大样图进行轮尺划线，采用YTP-26型凿岩机进行水平布孔，炮孔直径为42mm，炮孔深度为2.0m，循环进尺为1.8m，进行5个循环至上部硐室掘进深度为止。掘进第二小分层采用YTP-26型凿岩机进行垂直排眼布孔，炮孔直径为42mm，炮孔深度为1.5m，深度进尺为1.3m，进行两个循环爆破。2、下分层(0～-13.855)掘进下分层按照硐室的高度设计分成掘进7个小分层，采用YTP-26型凿岩机进行水平布孔，炮孔直径为42mm，炮孔深度为2.0m，循环进尺为1.8m。下分层每个小分层掘进宽度为7.8m，掘进深度按照硐室断面要求控制炮孔，采用排眼布孔，五段毫秒延期电雷管起爆，从洞口到洞里逐段加号，保证光爆自由面逐步加大。液压硐室采用YTP-26型凿岩机进行水平布孔，炮孔直径为42mm，炮孔深度为2.3m，进尺2.1m，采用全断面掘进施工。3、井筒掘进硐室井筒段设计砼壁厚由原500mm加大到550mm，参照《主立井井筒基岩段爆破图表》考虑锚网喷100mm临时支护进行施工。为保证硐室施工和出矸，井筒掘进出矸施工超前硐室深度2.0m进行施工。4、掘进施工工艺（1）凿岩凿岩采用YTP-26型气腿式凿岩机、Φ22mm中空六角刚钻杆和Φ42mm一字型钻头进行炮眼凿孔，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100mm进行施工。（2）爆破采用浅孔光面爆破，炸药选用高威力乳化炸药，药卷规格为φ32mm×180mm，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。由于硐室断面多变，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。放炮前施工作业人员必须提升出井口50m外方可进行爆破作业，放炮通风时间不得低于15Min，通风瓦检工严格执行一炮三检制度，严格执行四人连锁放炮制度。（3）装岩与排矸硐室内矸石采用铁锨人工翻矸至井筒内，深处采用小推车辅助运输。井筒内采用一台HZ－4型中心回转抓岩机，将矸石装入吊桶提升出井，由各自的翻矸台自动翻矸系统经溜槽溜至地面，自卸汽车运到排矸场地。（四）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：1、临时支护参数（1）锚网支护参数锚杆采用φ22×2000mm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800×800mm，矩形布置，锚杆外漏100mm，全断面锚网支护。网片采用φ6mm盘圆金属网，网格100×100mm，网幅为2000×1000mm，压茬为200mm，每300mm采用10号铁丝绑扎，全断面铺网。（2）锚索支护参数为加强硐室顶板支护，采用φ15.24mm的1×7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1500mm，配套L400mm18#槽钢、150×150×12mm铁饼，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）喷砼采用C25砼进行全断面喷浆支护，喷厚为100mm，水泥采用P042.5普硅水泥，采用河北黄砂做细骨料，10～15mm碎石做粗骨料，配合比水泥：黄砂：碎石=1.2：2：2.2、临时支护施工工艺（1）锚杆施工硐室顶部及肩窝处采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B-9×1.0型可连接钢钻杆和Φ32mmY字型钻头进行锚杆孔施工。帮部采用YTP-26型气腿式凿岩机、Φ22×2200mm中空六角刚钻杆和Φ32mm一字型钻头进行锚杆孔施工，锚杆孔深度为2000mm。锚杆搅拌采用风动搅拌器进行搅拌，搅拌时间不低于1Min。（2）锚索施工采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B-9×1.0型可连接钢钻杆和Φ32mmY字型钻头进行锚索孔施工，锚索孔深度为6.0m（3）喷浆施工采用Z-Ⅶ型喷浆机进行砼喷射，利用地面在主井基岩段施工的砼搅拌站，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，砼生料装入2m3（五）钢筋绑扎施工1、钢筋的地面预加工按照图纸设计钢筋规格和型号进行钢筋采购，施工队对钢筋进行挂牌标识，由施工队技术人员对钢筋进行分类加工设计，严格按照钢筋的长度和使用规范及绑扎搭接标准进行设计，主要加工原则如下：（1）井筒站筋采用直螺纹连接，站筋长度设计为3.0m；圈筋采用绑扎连接，搭接长度为45D，设计每道弧长为4.5m，短节搭接；联系筋采用弯钩连接，严格按照图纸加工；（2）上分层各个硐室内钢筋采用绑扎连接，搭接长度纵向钢筋为30D，环向为45D；（3）下分层中部硐室和下部硐室钢筋站筋采用直螺纹连接，站筋长度设计为3.0m；环向横筋采用绑扎连接，搭接长度为45D，设计每道长为4.5m；液压硐室采用绑扎连接，搭接长度纵向钢筋为30D，环向为45D；（4）联系筋采用弯钩连接，严格按照图纸加工；（5）楼板梁钢筋中，楼板的钢筋按照设计长度进行地面预切割，搭接长度按照45D加工，梁的构造钢筋笼在地面进行预加工绑扎好，钢筋笼长度太大的在地面分段加工，搭接长度按照45D加工。2、钢筋的井下绑扎与连接（1）井筒钢筋绑扎井筒内绑扎钢筋前按照设计尺寸先在底板上1.5m用锚杆固定一圈环筋，站筋按照设计间距采用20#扎丝与环筋固定，下部采用矸石固定，并保证铅垂，然后按照设计逐圈绑扎环筋，并严格控制圈距，严格保证钢筋保护层厚度不小于设计。钢筋绑扎采用20#扎丝双道绑扎，站筋直螺纹连接套上紧，圈筋搭接长度为45D。井筒内采用双层钢筋，先施工外层钢筋网，再施工内层钢筋网；钢筋间排距为200×200mm；联系筋采用弯钩连接内外层钢筋网，间排距为600×600mm。分层内采用自下而上逐段绑扎。（2）上分层各个硐室钢筋绑扎上分层各个硐室内钢筋采用绑扎连接，搭接长度纵向钢筋为30D，环向为45D①墙部钢筋绑扎首先按照设计尺寸在墙部底板上1.5m用锚杆在左右帮各固定一道纵向钢筋，下部采用矸石固定，并保证水平，并按照设计逐道绑扎环向钢筋的站筋，最后按照间排距绑扎纵向钢筋并严格控制到巷中的距离，严格保证钢筋保护层厚度不小于设计，钢筋绑扎采用20#扎丝双道绑扎。硐室内墙部采用双层钢筋，先施工外层钢筋网，再施工内层钢筋网；钢筋间排距为200×200mm；联系筋采用弯钩连接内外层钢筋网，间排距为600×600mm。墙部钢筋采用自外而里一次绑扎成型。②拱部钢筋绑扎当墙部钢筋绑扎、稳立模板及浇砼完毕后进行拱部钢筋绑扎，首先绑扎拱部环筋，最后按照间排距绑扎纵向钢筋并严格控制到模板的距离，严格保证钢筋保护层厚度不小于设计，钢筋绑扎采用20#扎丝双道绑扎。硐室拱部内采用双层钢筋，先施工外层钢筋网，再施工内层钢筋网；钢筋间排距为200×200mm；联系筋采用弯钩连接内外层钢筋网，间排距为600×600mm。拱部钢筋采用自外而里一次绑扎成型。下分层钢筋绑扎③下分层钢筋绑扎下分层中部硐室和下部硐室钢筋站筋采用直螺纹连接，站筋长度设计为3.0m；横筋采用绑扎连接，搭接长度为45D；液压硐室采用绑扎连接，搭接长度纵向钢筋为30D，环向为45D。采用双层钢筋，先施工外层钢筋网，再施工内层钢筋网；钢筋间排距为200×200mm；联系筋采用弯钩连接内外层钢筋网，间排距为600×600mm，采用自下而上逐段绑扎。④楼板梁钢筋绑扎首先将在地面进行预加工绑扎好的梁的构造钢筋笼，按照设计位置稳放，采用与墙部预留搭接头采用弯钩扎丝绑扎好，再进行梁与梁的钢筋笼绑扎连接，采用短节绑扎，搭接长度为45D。待进行砼浇施工至楼板钢筋保护层厚度时，进行楼板下层钢筋铺设，横向和纵向都要穿过梁的构造钢筋笼，并与硐室墙部预留钢筋头进行绑扎固定，楼板钢筋搭接长度为45D；待进行砼浇施工至楼板上层钢筋位置时，进行楼板上层钢筋铺设，横向和纵向都要穿过梁的构造钢筋笼，并与硐室墙部预留钢筋头进行绑扎固定，楼板钢筋间排距随施工部位不同根据图纸调整。楼板钢筋采用双层钢筋网，随浇筑施工自下而上分层施工，每层钢筋网横纵向每个钢筋节点采用扎丝进行绑扎。（3）钢筋保护层的调整钢筋绑扎完毕，在砼浇过程中，发现钢筋保护层小于设计时，采用小木刹将钢筋网撑开，保证钢筋保护层厚度。（六）稳立模板施工1、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。2、上分层模板上分层采用[18槽钢做碹腿和碹拱，碹腿和碹腿之间及碹拱和碹拱之间采用Φ18mm圆钢拉钩连接，碹股间距为1200mm，碹腿底部采用木板穿鞋固定，上口采用[18槽钢做担梁，碹拱坐在碹腿上，采用Φ20×75mm螺栓连接，碹拱加工成两个半圆弧，采用连接板和Φ20×75mm螺栓连接，横向和纵向采用[18槽钢固定。碹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1200×300×50mm土建钢模板，横向立卧，采用20#扎丝固定；拱部采用1200×150×50mm土建钢模板，采用20#扎丝固定；碹与井筒相关处和碹与碹相关处采用50mm厚木背板现场配制。模板与巷帮之间采用撑木固定，随浇砼逐块取出。3、下分层模板下分层为直墙结构，采用脚手架做模板碹股，脚手架采用[18槽钢做骨架，站柱间距为1.2m，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，每层间距1.2m，保证上下两道横撑中心距为1.2m，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1200×300×50mm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1.2m模板竖向站立；采用20#扎丝与脚手架固定；与井筒相关处和碹与碹相关处采用50mm厚木背板现场配制。4、楼板梁模板楼板梁模板利用用下分层脚手架施工