一、工程概況
雙馬煤礦主斜井設(shè)計(jì)總長度1223.4m,坡度為-16°,為半圓拱型斷面,井筒凈斷面積21.6m2,明槽段開鑿斷面30.4 m2,暗槽段開鑿斷面27.9 m2,支護(hù)形式明槽段采用鋼筋砼,暗槽段采用網(wǎng)噴,U型金屬支架聯(lián)合支護(hù),風(fēng)化基巖段采用槽鋼支架和砼聯(lián)合支護(hù),井筒底板也分別采用砼和鋼筋砼澆灌。
目前,明槽部分已全部施工完畢,將要開始暗槽段井筒施工,根據(jù)目前工作面暴露巖土情況及地質(zhì)資料顯示,該地段地質(zhì)情況復(fù)雜,有飽和水粉砂層和富含水沙層,將對施工造成很大困難,為確保施工順利進(jìn)行和施工安全,特編制本安全技術(shù)措施。
二、施工方案
1、根據(jù)井筒明槽部分開挖暴露巖石情況,在暗槽施工中,有較大程度仍出現(xiàn)紅粘土層、風(fēng)積沙層、含水粉沙層及富含水層。開挖后,圍巖幾乎無承載強(qiáng)度,并發(fā)生隨挖隨即崩塌問題。另外,井筒墻腳部分處于含水層底板土層必然松軟,無法成受墻拱傳遞的壓力,勢必造成墻拱下降開裂等現(xiàn)象。因此,需采取特殊措施,預(yù)防上述問題出現(xiàn)。
鑒于上述地質(zhì)因素,首先采用免爆施工方式,即采用小型挖掘機(jī)施工,施工中應(yīng)采用“穿梁護(hù)頂”的施工方案并結(jié)合永久性與支護(hù)設(shè)計(jì),達(dá)到永久支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)相結(jié)合。
另外,針對井筒底板,墻部松軟問題,對底板采用回噴片石和打下斜砼柱方式,墻部也同時(shí)打理砼柱樁加背板充填。
2、井筒暗槽部分由原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆砼施工改為分層噴射砼施工,開挖后,在拱部立即掛金屬網(wǎng),隨之進(jìn)行臨時(shí)噴射砼以減輕對巖土的風(fēng)化,噴射砼厚度在50cm,之后進(jìn)行墻腳開挖和支護(hù),再進(jìn)行“U”型支架及穿插鋼管工作,逐次由上向下推進(jìn)。
3、在地面沿井筒暗槽兩側(cè)打降水井(具體尺寸根據(jù)水量大小定),以降低井筒凈水位。
三、施工方法
1、首先在工作面拱部插入φ65χ4mm 無縫鋼管(作前探梁),鋼管長度2.5m-3m,間距300mm,排距600mm。在墻部打入砼柱樁,間距300mm,排距600mm。
2、開挖工作面巖土,長度控制在600mm-800mm,之后進(jìn)行掛網(wǎng)初噴,厚度在50mm。
3、對該段底板進(jìn)行片石回填,安裝U型支架。
4、重新進(jìn)行下道循環(huán),當(dāng)挖掘長度達(dá)到3-5米時(shí),進(jìn)行第二次掛網(wǎng)和噴射砼,直到達(dá)到300m厚結(jié)束。詳見《穿梁護(hù)頂及墻部砼樁示意圖》。
5、打泄水孔工作應(yīng)在開挖前7-10天結(jié)束,以便提前抽水。
四、安全技術(shù)措施
(一)U型鋼拱架架設(shè)安全技術(shù)措施
(1)架設(shè)前必須進(jìn)行頂、幫檢查工作,清除頂、幫片幫、離層、有垮塌現(xiàn)象的土層,保證施工安全。
(2)架設(shè)過程中必須設(shè)專人觀察頂、幫情況,發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即停止作業(yè)。
(3)架設(shè)前,幫混凝土樁、頂管棚必須按要求打設(shè)齊全,且安全、可靠,底板已處理完畢,保證“U”型鋼架(在U型架柱腿底部用長250mm×寬250mm×厚10mm鋼板焊接作底鞋)不下陷,并且?guī)?、頂?shù)?0mm厚金屬網(wǎng)噴射砼已施工完畢,方可進(jìn)行鋼拱架架設(shè)。
(4)鋼拱架架設(shè)必須10人協(xié)同作業(yè),相互配合,統(tǒng)一指揮。
(5)鋼拱架必須沿巷道外沿架設(shè),緊貼金屬網(wǎng),保證巷道寬、高,搭接處卡子必須抱緊鋼拱架,螺栓上緊。
(6)鋼拱架先立柱腿,后架拱梁,柱腿立定后必須進(jìn)行穩(wěn)固,整個(gè)鋼拱架架設(shè)完必須與相鄰鋼架進(jìn)行連接(在U型鋼架腿上焊接二套?20-22圓管、?18螺紋鋼鉤頭活銷連接;在U型鋼架梁部安設(shè)三套穿孔或帶爪?20的圓鋼作穩(wěn)定支撐),防止傾倒。
(7)架設(shè)鋼梁人員必須是有經(jīng)驗(yàn)的、熟練操作工,熟悉鋼拱架的架設(shè)工序。
(8)采用挖掘機(jī)起吊鋼梁時(shí),起吊件下方嚴(yán)禁站人,司機(jī)要熟練,起吊過程要慢,平穩(wěn),避免過驟起、驟停;起吊平穩(wěn)到位后,用鋼絲繩臨時(shí)吊掛在前探梁上,然后6人(二邊各3人)站在渣堆上同時(shí)將鋼梁安裝到柱腿上,二側(cè)柱腿各2人配合安裝,初步定位后,再回抽前探梁,最后調(diào)整全部就位后固定卡箍,安設(shè)固定支撐,完成鋼架安裝。
(二)噴射混凝土安全技術(shù)措施
1.施工中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),不合格的材料不準(zhǔn)投入使用。
2.噴射混凝土前,必須進(jìn)行敲邦問頂,
(1)噴射混凝土工藝及要求
噴射混凝土強(qiáng)度等級質(zhì)量保證措施
①原材料的選用:
水泥選用普通PO.42.5R型硅酸鹽水泥。
粗骨料:石子選用粒徑為5~20mm碎石,含泥量≤2%。
細(xì)骨料:砂子選用中粗砂,細(xì)度模數(shù)2.3~3.7,含泥量≤3%。
摻加劑:選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格速凝劑。
水:符合《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63-89)的規(guī)定(使用羊場灣煤礦生產(chǎn)生活用水)。
②混凝土強(qiáng)度配合比設(shè)計(jì):
按C20砼配合比試驗(yàn)報(bào)告單執(zhí)行。
③施工技術(shù)措施
原材料質(zhì)量控制:
原材料必須具有出廠合格證或經(jīng)試驗(yàn)室復(fù)試合格達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方準(zhǔn)使用,對水泥還需在使用前詳細(xì)核對出廠日期、包裝或散裝號;嚴(yán)禁使用出廠日期超過3個(gè)月或存放變質(zhì)結(jié)塊的水泥。
計(jì)量控制:
根據(jù)配比要求設(shè)定專職人員進(jìn)行混凝土的計(jì)量工作。
水泥、速凝劑稱量允許偏差±
2%,砂子、石子±3%。速凝劑摻量水泥重量的3%。