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文檔簡介
1、<p><b> 井巷工程課程設(shè)計</b></p><p> 題 目 ××礦階段運輸巷道設(shè)計 </p><p> 學院名稱 </p><p> 指導(dǎo)教師
2、 </p><p> 班 級 礦物資源工程(礦資091班) </p><p> 學 號 </p><p> 學生姓名 譚 期 仁 </p><p><b> 2012年05月
3、</b></p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 1.工程概況3</b></p><p> 1.1設(shè)計任務(wù)書3</p><p> 1.2圍巖的分類3</p><p> 2.平巷斷面設(shè)計3</p>&l
4、t;p> 2.1斷面形狀的選擇3</p><p> 2.1.1斷面形狀選擇的原則3</p><p> 2.1.2本設(shè)計斷面形狀的選擇3</p><p> 2.2斷面尺寸的設(shè)計3</p><p> 2.2.1巷道凈寬度的確定3</p><p> 2.2.2巷道凈高度的確定4</p>
5、;<p> 2.2.3巷道凈斷面積計算與風速校核5</p><p> 2.2.4道床參數(shù)的選擇6</p><p> 2.2.5水溝設(shè)計及管纜布置6</p><p> 2.2.6支護參數(shù)的選擇7</p><p> 2.2.7掘砌工程量計算7</p><p> 2.2.8繪制巷道斷面圖及
6、斷面特征表7</p><p><b> 3.支護設(shè)計8</b></p><p><b> 3.1臨時支護8</b></p><p><b> 3.2永久支護8</b></p><p><b> 4開挖方法設(shè)計9</b></p>
7、<p> 4.1開挖方法選擇9</p><p> 4.2光面爆破設(shè)計參數(shù)9</p><p> 4.2.1鑿巖機具選擇及數(shù)量的確定9</p><p> 4.2.2爆破參數(shù)的確定10</p><p> 4.2.3炮眼布置11</p><p> 4.2.4炸藥消耗量的計算及藥量分配12&
8、lt;/p><p> 4.2.5爆破圖表編制12</p><p><b> 5.量測設(shè)計13</b></p><p> 5.1量測原則和量測項目分類13</p><p> 5.2量測儀器和設(shè)備13</p><p> 5.3現(xiàn)場監(jiān)控量測工作程序13</p><p&
9、gt; 6.不良巖層條件下的輔助施工設(shè)計13</p><p> 6.1處理措施13</p><p> 6.2各不良巖層的輔助方法14</p><p> 7.施工組織與施工工藝14</p><p> 7.1施工組織和施工管理14</p><p> 7.2施工工藝15</p><
10、p> 7.2.1開挖工藝15</p><p> 7.2.2支護工藝16</p><p> 7.3技術(shù)要求及安全注意事項17</p><p> 7.4計劃進度安排18</p><p><b> 8.參考文獻19</b></p><p><b> 工程概況<
11、/b></p><p><b> 1.1設(shè)計任務(wù)書</b></p><p> 某礦的階段運輸巷道需穿越煌斑巖層,該巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育,f=4~6,巖層受構(gòu)造破碎帶控制,地表水沿破碎帶深入,涌水量160 m3/h,巖石自穩(wěn)時間在48~72h 之間。</p><p> 巷道要求3000t/天的通過能力,采用ZK10/550型架式電車,牽
12、引YCC2(6)型單側(cè)曲軌側(cè)卸式礦車礦車運輸,巷道風量50m3/s,巷道內(nèi)設(shè)兩條動力電纜,三條通訊及照明電纜,一條4英寸壓風管和一條2英寸供水管。</p><p><b> 1.2圍巖的分類</b></p><p> 目前巖石分類的方法眾多,如蘇聯(lián)的普氏巖石分級法,蘇氏分級法,美國的按巖芯質(zhì)量指標的分類法,加拿大的按巖石物理力學性質(zhì)的分類法,日本提出的按巖層性質(zhì)波
13、速的分類法,以及由東北工學院提出的巖石性能分級。根據(jù)目前礦山使用巖石分級的實際情況,常使用普氏分級法和巖石爆破性分級法。</p><p> 根據(jù)教材中圍巖分類表可知,本設(shè)計中圍巖屬于第Ⅲ類圍巖,中等堅硬和穩(wěn)定。</p><p><b> 平巷斷面設(shè)計</b></p><p> 2.1斷面形狀的選擇</p><p>
14、 2.1.1斷面形狀選擇的原則</p><p> ?。?)巷道穿過圍巖的性質(zhì)、地壓大小以及方向。</p><p> ?。?)巷道的用途及服務(wù)年限的長短。</p><p> (3)支護形式,支架材料和支護結(jié)構(gòu)以及巷道斷面的利用率,施工的難易程度及費用。</p><p> 2.1.2本設(shè)計斷面形狀的選擇</p><p&g
15、t; 該巷道是一條階段運輸巷道,為Ⅲ類圍巖,中等堅硬和穩(wěn)定,巷道采用雙軌運輸,根據(jù)大量工程經(jīng)驗,選用拱高為1/3B0類型的三心拱形,采用噴錨支護。</p><p> 2.2斷面尺寸的設(shè)計</p><p> 2.2.1巷道凈寬度的確定</p><p> 巷道斷面凈寬度對于拱形巷道系指直墻內(nèi)側(cè)水平距離,取決于運輸設(shè)備的最大寬度、人行道寬度以及相應(yīng)的安全間隙。在雙
16、軌時,巷道斷面凈寬度B0:</p><p> B0=2b+m+b1+b2</p><p> 式中,b為運輸設(shè)備的最大寬度,b1為運輸設(shè)備與支架間的安全間隙,b2為人行道寬度,m為兩運輸設(shè)備之間的距離。</p><p> 由上式可知,只要確定上述四個參數(shù),就可以確定巷道斷面凈寬度。</p><p><b> 運輸設(shè)備參數(shù)<
17、;/b></p><p> 根據(jù)任務(wù)書中可知,采用ZK10/550型架式電車.牽引YCC2(6)型單側(cè)曲軌側(cè)卸式礦車礦車運輸,其參數(shù)如表2-1所示:</p><p> 表2-1 運輸設(shè)備參數(shù)(單位:mm)</p><p> 由上表可知,通過巷道運輸設(shè)備的寬b=1250mm,高h=1550mm,即b=1250mm。</p><p>
18、; 安全間隙b1及設(shè)備間距m</p><p> 查表可得b1=200mm,在雙線巷道內(nèi),兩條線路的中心線間距必須保證兩列對開列車最突出部分之間的間距不小于200mm。常以雙軌運輸巷道的線路中心線間距S進行計算:</p><p> m=S-b=1500-1250=250mm</p><p><b> 人行道寬度b2</b></p&g
19、t;<p> 人行道應(yīng)布置在巷道一側(cè),并應(yīng)盡量不穿過或少穿過線路,當人行道一側(cè)敷設(shè)管路時,應(yīng)相應(yīng)增加人行道寬度。人行道寬度如表2-2所示:</p><p> 表2-2人行道寬度(單位:mm)</p><p> 該巷道通過的是小于14t的架線電機車,查表可知,人行道寬度取b2=800mm。</p><p> 故巷道斷面凈寬度B0為:</p&
20、gt;<p> B0=2b+m+b1+b2=2×1250+200+250+800=3750mm</p><p> 計算巷道凈寬度以100mm進位,故取B0=3800mm</p><p> 2.2.2巷道凈高度的確定</p><p> 拱形斷面凈高度H0指道碴面到拱頂?shù)母叨?,即H0=f0+h2</p><p>
21、 式中,f0為拱高,它取決于拱的形狀,三心拱時f0=、、;h2為自道碴面算起的墻高,其確定方法應(yīng)根據(jù)運輸設(shè)備類型、架線要求以及行人的方便而定。</p><p> ?。?)拱高f0的確定</p><p> 三心拱是最常見的一種形式,與圓弧拱相比,其斷面利用率較好,但受力性能稍差,三心拱拱高多為,本設(shè)計中,圍巖中等堅硬和穩(wěn)定,故選f0=。</p><p> ?。?)墻
22、高h2的確定</p><p> 由f0=查表可知,R=0.692B0=0.692×3800=2630mm;r=0.262 B0=0.262×3800=996mm</p><p> f0=3800÷3=1267mm,α=56.31°</p><p><b> 按人行要求確定墻高</b></p&g
23、t;<p> 當采用礦車運輸時,由于車身高度均比成人身高小,此時為了保證人遇車靠邊安全站立,距墻100mm處巷道的有效高度應(yīng)不小于1.8m,對于三心拱,巷道墻高h3可由公式求得:</p><p> =1800+190-434=1556mm</p><p> h2=h3-h5=1556-190=1366mm</p><p> 按電機車架線要求確定
24、墻高</p><p> 采用架線式電機車運輸時,電機車的導(dǎo)電弓子與巷道壁的距離不應(yīng)小于250mm,當電源電壓為500V以上時H1≥2m,該設(shè)備電壓為550V,取H1=2000mm,Z=B0/2-a=1025mm。</p><p> 首先判斷導(dǎo)電弓子是在小圓弧斷面內(nèi)還是在大圓弧斷面內(nèi):</p><p> ==0.698≥cos56.31°=0.554&
25、lt;/p><p> 故導(dǎo)電弓子在小圓弧斷面內(nèi),由公式可計算h2。</p><p><b> h2=H1+h4-</b></p><p> 代入數(shù)據(jù)得h2=2000+160-534=1626mm。</p><p><b> 按管道架設(shè)確定墻高</b></p><p>
26、在人行道上上部裝設(shè)管路時,應(yīng)使導(dǎo)電弓子與管道的距離不小于300mm,管道下面應(yīng)滿足1.8m的行人高度。管道所占高度應(yīng)為管子直徑與托管之和,即</p><p> n=D1+100+D2=25.4×4+100+25.4×2=252.4mm</p><p><b> 對于雙軌時,</b></p><p> =1800+252
27、-810=1242mm</p><p> 通過以上三種情況比較,最大值h2為1556mm,能滿足架線、管子敷設(shè)和人行安全距離的要求。故巷道凈高度為:=f0+h2=1267+1556=2823mm。由于巷道拱形斷面凈高度以10mm進位,最終取H0=2830mm。巷道掘進高度=1750+1267+150=3167mm</p><p> 取H=3200mm。</p><p
28、> 2.2.3巷道凈斷面積計算與風速校核</p><p> ?。?)巷道工程量計算</p><p> 已知巷道的凈高和凈寬后,可以算出巷道的凈斷面積,取d0=150mm,T=100mm。具體計算如表2-3所示。</p><p> 表2-3巷道斷面工程量計算表</p><p> 由上表可知,巷道掘進設(shè)計斷面積為11.6m2,巷道設(shè)
29、計凈周長為11.97m。</p><p><b> ?。?)風速校核</b></p><p> 根據(jù)生產(chǎn)需要確定風量之后,巷道斷面越小,風速越大,風速過大會引起巖塵飛揚,惡化工作環(huán)境,影響工人健康和效率,查閱安全規(guī)程,運輸巷道中最高風速為6。設(shè)計斷面后必須進行風速驗算,可按≤公式進行計算。</p><p> V=50÷11.6=4
30、.31<6,滿足風速要求,不必修改斷面尺寸。</p><p> 2.2.4道床參數(shù)的選擇</p><p> 對軌道敷設(shè)的要求是:鋼軌的型號應(yīng)與行駛車輛的類型相適應(yīng),軌道敷設(shè)應(yīng)平直,且具有一定的強度和彈性;在彎道出,軌道連接應(yīng)光滑,接運輸巷道內(nèi)統(tǒng)一線路必須采用同一型號的鋼軌;道岔的型號不得地域線路的鋼軌型號;軌枕的類型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號相適應(yīng)。礦井多使用鋼筋混凝土軌枕或木軌枕
31、,個別地點也有用軌枕的?;炷淋壵碇饕糜诰总噲?,運輸大巷,上下山和中巷;木軌枕主要用于道岔等處,鋼軌枕主要用于固定道床。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕具有較好的抗裂性和耐久性,構(gòu)建剛度大,節(jié)約木料,造價低等優(yōu)點,所以應(yīng)當大力推廣使用。</p><p> 該礦的日生產(chǎn)能力為3000t,設(shè)礦山的年工作日為300天,可得年生產(chǎn)能力為90萬噸,由年產(chǎn)量和該礦使用的運輸設(shè)備,查表可知,選用18kg/m鋼軌,其道床參數(shù)h6、
32、h5分別 為350mm和190mm,道楂面至軌面高度h4=h6-h5=350-190=160mm,采用鋼筋混凝土軌枕。</p><p> 2.2.5水溝設(shè)計及管纜布置</p><p><b> ?。?)水溝設(shè)計</b><
33、;/p><p> 為了排除井下涌水及其他廢水,保證井下工人的安全及健康等,應(yīng)根據(jù)排水量的大小,在巷道一側(cè)底部需設(shè)置排水溝,在水溝設(shè)計中應(yīng)考慮以下規(guī)定:</p><p> 一側(cè)均應(yīng)設(shè)置水溝,以排出井下涌水及其它污水。水溝應(yīng)滿足下述要求:</p><p> A、水溝一般設(shè)在人行道一側(cè)或空車線一側(cè),應(yīng)盡量避免穿越或少穿越線路,其坡度與巷道坡度相同,通常為3~5‰;<
34、;/p><p> B、水溝應(yīng)加蓋板,常用的有鋼筋混凝土預(yù)制蓋板。巷道的水溝在靠墻一側(cè)應(yīng)留出100mm,以便鋪設(shè)蓋板,通常蓋板面與道渣齊平;</p><p> C、水溝斷面形狀常采用矩形、半倒梯形或倒梯形。一般開拓和準備巷道中的水溝均要支護,多用現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土,回采巷道中和堅硬的巖石巷道中的水溝可不支護,水溝充滿度取0.75。</p><p> D、水溝中最大流速
35、,混凝土支護時為5~10m/s,不支護時為3~4.5m/s;水溝的最小流速,一般不應(yīng)小于0.5m/s。</p><p> 已知通過本巷道的涌水量為160m3/h,采用水溝坡度為0.3%。查表可得,選取倒梯形,上寬350mm,下寬310mm,,深度300mm;每米水溝支護材料消耗0.093m3,水溝蓋板0.029m3,鋼材1.21kg。</p><p><b> ?。?)管纜布置
36、</b></p><p> 管纜布置的一般要求:</p><p> 1.管道通常應(yīng)部置在人行道一側(cè),也可布置在非人行道一側(cè)。管道架設(shè)可采用管墩架設(shè)、托架固定或錨桿懸掛等方式。若架設(shè)在人行道上方,管道而其下部與道渣面或水溝蓋板面保持1.8m和1.8m以上的距離,若架設(shè)在水溝上,應(yīng)以不妨礙清理水溝為原則。</p><p> 2.在架線式電機車運輸巷道內(nèi)
37、,不要將管道直接置于巷道底板上(用管墩架設(shè)),以免電流腐蝕管道。管道與運輸設(shè)備之間必須留有不小于0.2m的安全距離。 </p><p> 3.通信電纜和電力電纜不宜設(shè)在同一側(cè)。如受條件限制設(shè)在同一側(cè)時,通信電纜應(yīng)設(shè)在動力電纜上方0.1m以上的距離處以防電磁場作用干擾通訊信號。</p><p> 4.高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)布置時,相互之間距離應(yīng)大于0.1m以上;同時高壓電纜之間、低
38、壓電纜之間的距離不得小于50mm,以便摘掛方便。</p><p> 5.電纜與管道在同一側(cè)敷設(shè)時,電纜要懸掛在管道上方并保持0.3m以上的距離。</p><p> 6.電纜懸掛高度應(yīng)保證當?shù)V車掉道時不會撞擊電纜,或者電纜發(fā)生墜落時,不會落在軌道上或運輸設(shè)備上。</p><p> 由任務(wù)書可知,巷道內(nèi)設(shè)兩條動力電纜,三條通訊及照明電纜,一條4英寸壓風管和一條2英
39、寸供水管。布置方案如下:兩條動力電纜懸掛在非人行道一側(cè),壓風管和供水管布置在人行道側(cè)托架上,三條通訊電纜及照明電纜懸掛在風水管下面,兩者距離300mm以上。</p><p> 2.2.6支護參數(shù)的選擇</p><p> 本巷道采用錨噴支護,使用錨桿支護的作用,使用錨桿支護,既可發(fā)揮其加固拱作用和懸吊作用,使復(fù)合頂板內(nèi)的各煤巖體與錨桿緊固成一個所謂的“組合梁”,從而提高頂板巖層的抗彎強度
40、,減少各巖層層面滑移、離層和冒落的機率,從而保證巷道的穩(wěn)定性。使用錨桿支護代替原來的棚式支護,取消了木材消耗,有利于環(huán)境保護,同時也減輕了操作人員的體力勞動,消除了棚式支護所帶來的操作不安全隱患,改善了操作人員的勞動環(huán)境,杜絕了超時勞動和超體力勞動的現(xiàn)象。</p><p> 查表得噴錨支護參數(shù),錨桿長1.8m,間距=0.8m,排距取=0.8m,錨桿直徑d=18mm,噴射混凝土初噴50mm,復(fù)噴70mm,故噴射混
41、凝土厚度小于等于120mm,所以此處選用噴射混凝土層厚T=100mm,拱頂混凝土厚度=150mm。</p><p> 2.2.7掘砌工程量計算</p><p> 1. 每米巷道拱與墻設(shè)計掘進體積:×1=11.6m3;</p><p> 2. 每米巷道基礎(chǔ)所需材料量:設(shè)有水溝一側(cè)基礎(chǔ)深500毫米;另一側(cè)基礎(chǔ)深250毫米,水溝壁厚50毫米,V2=(0.5
42、+0.25)×0.1=0.075m3</p><p> 3. 每米巷道水溝及蓋板所需材料量:V3=0.093+0.029=0.12m3</p><p> 4. 每米巷道拱與墻噴射材料消耗V4=[1.57(B-T)T+2h3T]×1=0.96m3</p><p> 每米巷道墻腳噴射材料消耗V5=0.2T×1=0.2×0.1
43、×1=0.02m3</p><p> 每米巷道噴射材料消耗(不包括損失)V=V4+V5=0.96+0.02=0.98m³</p><p> 5. 每米巷道錨桿消耗(僅供部打錨桿)N =[2(P/2m)+1]/</p><p> 式中P—計算錨桿消耗周長,、為錨桿間距、排距==0.8m。</p><p> 代入數(shù)據(jù)得
44、N =2×(4+1)÷0.8=12.5根,每排錨桿數(shù)=0.8×12.5=10根</p><p> 2.2.8繪制巷道斷面圖及斷面特征表</p><p> 根據(jù)上面的計算結(jié)果及支護參數(shù),繪出巷道斷面圖并附上工程量表,工程量表如表2-3所示,斷面特征表如表2-4所示,</p><p> 表2-4 巷道斷面特征表</p>
45、<p><b> 3.支護設(shè)計</b></p><p> 井巷和硐室是礦井運輸、通風、排水的通道,也是人們進行生產(chǎn)活動的空間。為了確保井巷具有一定的斷面形狀和尺寸,在井巷開掘后應(yīng)根據(jù)圍巖的具體情況進行必要的維護,以便井下進行安全生產(chǎn)。支護的原則有以下三點:</p><p> 1.利用與提高圍巖的強度,降低圍巖應(yīng)力。</p><p&g
46、t; 2.合理地選擇巷道的斷面形狀的位置</p><p> 3.架設(shè)支架阻止圍巖變形發(fā)展</p><p><b> 3.1臨時支護</b></p><p> 巷道臨時支護就是在井巷施工中,在掘進工作面架設(shè)永久支護之前架設(shè)的維護巷道安全和工作空間的一種臨時支架,以保護掘進施工人員的安全,在適當時機可改為 永久支護。巷道臨時支護的特點是,服
47、務(wù)期限短,并緊跟工作面;除錨噴支護外,臨時支架均可回收復(fù)用;若用錨噴作臨時支護,則其可以作為永久支護的一部分。</p><p> 井巷臨時支護有錨噴支護、錨桿支護、金屬拱形支護、金屬拱形無腿支護、梯形支護、無腿支護、前探支護、盤式支護等。</p><p><b> 3.2永久支護</b></p><p> 道永久支護是根據(jù)設(shè)計圖紙的規(guī)定施
48、工的支護。服務(wù)年限長,一般不可能回收復(fù)用。根據(jù)支護結(jié)構(gòu)的特點,可分為錨噴支護、架棚支護、砌喧支護。</p><p><b> 1.噴錨支護</b></p><p> 錨噴支護技術(shù)的發(fā)展沖破了傳統(tǒng)的支撐概念,采用錨桿加固保護圍巖,用噴射混凝土封閉巷道圍巖表面,防止圍巖弱化,抵抗圍巖壓力,加強了支護結(jié)構(gòu)的整體性和承載強度,改善支護條件,提高支護能力。噴錨支護主要包括錨
49、桿支護、噴射混凝土支護和噴錨聯(lián)合支護。</p><p><b> 2. 架棚支護</b></p><p> 架設(shè)棚式支架進行巷道支護是煤礦井下常用的支護形式。 棚式支架俗稱棚子,由一梁(頂梁)兩柱(柱腿)組成。常用于巷道圍巖十分破碎不穩(wěn)定,不適宜采用錨噴支護,而且巷道服務(wù)年限不長(8 a~10 a),砌碹又不合算的梯形斷面的巷道。按棚式支架的材料構(gòu)成,可分為木支架
50、、金屬支架和裝配式鋼筋混凝土支架三種;按巷道斷面形狀可分為梯形支架和拱形支架等;按支架結(jié)構(gòu)可分為剛性支架和可縮性支架。</p><p><b> 3. 砌碹支護</b></p><p> 砌碹支護是指用料石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑而成的連續(xù)整體式支架。它由拱、墻和基礎(chǔ)三部分組成。 拱的作用是承受頂壓,并傳給墻和基礎(chǔ)。做成拱形是為了使拱的各個截面都承受壓應(yīng)力,充分利
51、用石材抗壓強度高而抗拉強度低的特性。至于截面中產(chǎn)生的彎矩,可通過采用調(diào)整拱形,使其盡量減少。如弧形拱比半圓拱、三心拱為優(yōu)。 墻的作用是支承和抵抗側(cè)壓,在拱基處傳給墻的壓力是斜的,要求壁后必須充密實,防止拱與墻開裂,側(cè)壓過大時,可用彎曲的墻?;A(chǔ)的作用是把墻傳來的載荷和自重均勻傳給底板。</p><p> 砌碹支護是一個連續(xù)支護體,對圍巖能夠起到封閉防止風化的作用。該支護具有堅固、耐久、防火、阻水、通風阻力小、材
52、料來源廣、便于就地取材等優(yōu)點。缺點是施工復(fù)雜,勞動強度大,成本高,進度慢。 砌碹一般使用在巷道服務(wù)年限超過10年以上,圍巖十分破碎,同時很不穩(wěn)定,且有大面積淋水和部分淋水,及水質(zhì)有化學腐蝕的地段。在用各種錨噴聯(lián)合支護不易實施時,可根據(jù)現(xiàn)場具體情況,加以選用。料石砌碹支護工序較多,在進行砌碹作業(yè)前應(yīng)首先拆除臨時支架。</p><p> 大量工程實踐表明,在巖石中開挖巷道后,圍巖具有自行穩(wěn)定一定時間的特性,其自行穩(wěn)
53、定的時間,一般短的可為幾個小時,長的為幾天甚至幾年。圍巖這一自穩(wěn)時間特性,對于理解支護的本質(zhì)和支護施工的條件很重要。</p><p> 由任務(wù)書可知,巖石自穩(wěn)時間在48~72h 之間,先采用錨桿支護作為臨時支護,經(jīng)過比較上述三種支護的優(yōu)缺點,綜合考慮采用噴錨聯(lián)合支護作為永久支護,如遇到特殊情況,還要超前支護。</p><p><b> 4開挖方法設(shè)計</b><
54、;/p><p><b> 4.1開挖方法選擇</b></p><p> 我國目前的平巷掘進方法有機械掘進法、鑿巖爆破法以及人工開挖法。</p><p><b> 1.機械掘進法</b></p><p> 其包括TBM掘進開挖、盾構(gòu)法、頂進法和基坑法,TBM一般用于長大隧道,盾構(gòu)法一般用于松質(zhì)巖層
55、,頂進法一般用于從建筑物下軟巖中通過的隧道,基坑法一般用于淺眼地下硐室。目前世界上廣泛采用TBM掘進機開挖。</p><p> 優(yōu)點:掘進機械化程度高,掘進速度快,勞動強度低,節(jié)省人力;掘進平巷斷面光滑整齊,不會出現(xiàn)超挖和欠挖,支護方便,節(jié)省支護材料;出渣無大塊,便于裝運,出渣與掘進同時進行,有利于快速掘進;避免了由于爆破沖擊波而引起的事故,圍巖受振小。</p><p> 缺點:刀具磨
56、損大,成本高;設(shè)備一次性投入大;機械故障多,輔助時間長;體積大,重量大,搬運不便,適應(yīng)性差。</p><p><b> 2.鑿巖爆破法</b></p><p> 在巷道掘進中,目前多采用鑿巖爆破法,尤其是光面爆破的全面推廣,使其成為一種首選的施工方法。</p><p> 優(yōu)點:能減少超挖;爆后成形規(guī)整,提高巷道輪廓質(zhì)量;圍巖受振小,保持圍
57、巖穩(wěn)定,減少支護工作量和材料消耗;能加快巷道掘進速度,降低成本,保證施工安全。</p><p> 在地下工程的開挖中,采用光面或是預(yù)裂爆破使邊坡形成比較陡峻的表面,使地下開挖巷道形成預(yù)計的斷面輪廓線,避免超挖或欠挖,并能保持圍巖的穩(wěn)定。</p><p><b> 3.人工開挖法</b></p><p> 人工開挖法基本上不使用,除非特殊情
58、況下,才會考慮使用。</p><p> 考慮到光面爆破較其他開挖方法優(yōu)點更多,且工程一般都使用此方法,故本設(shè)計采用光面爆破開挖。</p><p> 4.2光面爆破設(shè)計參數(shù)</p><p> 光面爆破是指沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)起爆之后起爆,以形成平整輪廓面的爆破作業(yè),它是一種控制輪廓成形的爆破方法,不論在何種巖質(zhì)的條件下
59、,采用光面爆破與不采用光面爆破而采用其他控制圍巖輪廓爆破法相比,效果相差甚遠。即使圍巖巖性很差而不能留下半個孔壁,在對減輕圍巖破壞、減少超挖,以及防止冒頂?shù)确矫?,起作用都是不能忽略。光面爆破的壁面質(zhì)量優(yōu)于預(yù)裂爆破的壁面質(zhì)量,可防止超挖、欠挖。</p><p> 4.2.1鑿巖機具選擇及數(shù)量的確定</p><p> 通常根據(jù)巷道所穿過的巖層性質(zhì)、巷道斷面尺寸、眼深及施工速度等因素,選擇不
60、同的鑿巖機具。主要有沖擊式鉆機和旋轉(zhuǎn)式鉆機,沖擊式鉆機包括:鑿巖機、鋼絲繩沖擊鉆機、潛孔鉆機和露天鑿巖鉆車,旋轉(zhuǎn)式鉆機以牙輪鉆機為代表。</p><p> 鑿巖機可以裝在氣腿上、鉆架上或鑿巖臺車上進行鉆眼。氣腿式鑿巖機具有重量輕、機動性強、輔助工時短等優(yōu)點,有利于組織工作面多機鑿巖和實現(xiàn)鑿巖與裝巖平行作業(yè),根據(jù)井巷工程的特點,采用YT23氣腿式鑿巖機,其鉆孔直徑為34~42mm,最大鉆眼深度為5m。</p
61、><p> 工作面鑿巖機臺數(shù)的確定,主要取決于巷道斷面的大小、施工速度以及工人的技術(shù)水平。用氣腿式鑿巖機鉆孔時,鑿巖機臺數(shù)可按巷道寬度確定,每0.5~0.7m配備一臺,本巷道寬度為4m,故臺數(shù)為6臺。</p><p> 4.2.2爆破參數(shù)的確定</p><p><b> 1.炮眼直徑D</b></p><p> 炮眼
62、直徑取決于鑿巖工具、炸藥類型和鑿巖爆破工作的總方案要求,一般情況下,炮眼直徑要比藥卷直徑大6~10mm,本設(shè)計中,采用2號巖石銨梯炸藥,為32mm,炮眼直徑D取42mm。</p><p><b> 2.炮眼深度</b></p><p> 炮眼深度直接決定著每個循環(huán)的進尺量,也就是決定著掘進中鉆眼和裝巖等主要工序的工作量和完成該工序所需要的時間。炮眼的合理深度,是以
63、炮眼利用率高、鑿巖速度快、成本低為依據(jù)的。所以,它是決定每班循環(huán)次數(shù)和能否實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的直接因素。一般情況下,使用氣腿式鑿巖機時,炮眼深度一般為1.8~2.0m,采用鑿巖臺車時,一般為2.0~2.5m。本設(shè)計中炮眼深度L取2.2m。</p><p><b> 3.循環(huán)進尺</b></p><p> 巷道掘進平巷時,施工主要工序有:鉆眼、裝藥、連線、通風、出渣和
64、支護。輔助工序主要有:定腰線、定中線、浮石、接管線等??紤]到鉆眼設(shè)備、圍巖穩(wěn)定,對施工和掘進組織作業(yè)形成和掘進方式的影響及炮眼利用率(一般不能低于85%~90%),這里主要考慮炮眼利用率的影響,=2.2×0.9=2.0m。</p><p> 4.單位炸藥消耗量q</p><p> 單位炸藥消耗量取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面規(guī)格、眼徑和眼深。該設(shè)計中,圍巖f=4~6,可查表4-1可
65、得,取=1.68。</p><p> 確定了單位巖石炸藥消耗后,根據(jù)每一循環(huán)爆破的巖石體積,按下式計算出每循環(huán)使用的總藥量:</p><p> 式中,V是每循環(huán)爆破巖石體積(m3);S是巷道掘進斷面(m2);L是炮眼深度(m);為炮眼利用率,一般取0.8~0.95。</p><p> =1.68×11.6×2.2×0.85=36.
66、44Kg</p><p> 表4—1 礦山井巷單位炸藥消耗量參考值(kg/m3)</p><p><b> 5.炮眼數(shù)目N</b></p><p> 平巷掘進中的炮眼,按其位置不同,可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。周邊眼又可分為頂眼、底眼和幫眼。</p><p> 炮眼數(shù)目與掘進斷面、巖石性質(zhì)、炮眼直徑、炮眼深度和
67、炸藥性能因素有關(guān)。一般可用公式計算。</p><p> 式中,q—單位炸藥消耗量,kg/m3; S—巷道掘進斷面積,m2; 炮眼利用率; N—炮眼總數(shù),個; a—炮眼的平均裝藥系數(shù),一般取0.5~0.7;—每個藥卷的長度,m; G—每個藥卷的重量,kg。</p><p><b> =個</b></p><p><b> 4.2
68、.3炮眼布置</b></p><p> 掘進工作面的炮眼,按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類,其起爆順序為先掏槽眼,其次輔助眼,最后周邊眼。影響炮眼布置的因素很多,主要有巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、巷道斷面形狀和大小以及炸藥性能和裝藥量等。特別是井下地質(zhì)條件往往變化很大,故工作面的炮眼布置不能一成不變,必須根據(jù)其體情況進行布置或調(diào)整。</p><p><b> 1
69、.掏槽眼</b></p><p> 掏槽眼的作用是首先在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出,在一個自由面的基礎(chǔ)上崩出第二個自由面來,為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對循環(huán)進尺起著決定性的作用。因此,討論工作面炮眼的合理布置,重要的是探討掏槽眼的布置方法。掏槽眼的形式主要有:傾斜眼掏槽、平行空眼直線掏槽和混合式掏槽。</p><p> (1)各類掏槽的特點</
70、p><p> 傾斜掏槽的特點是掏槽眼與工作面斜交,通常分為單向掏槽、錐形掏槽和楔形掏槽。平行空眼直線掏槽的特點是所有掏槽眼均垂直于工作面,且相互平行,其中有幾個不裝藥的空眼,作為裝藥爆破時的輔助自由面和破碎體的補償空間。通常分為龜裂掏槽、桶形掏槽和螺旋形掏槽?;旌鲜教筒凼侵竷煞N以上的掏槽方式混合使用,在遇到巖石特別堅硬或巷道斷面較大時,可以采用桶形與錐形混合掏槽。</p><p> (2)
71、各類掏槽的優(yōu)缺點</p><p> 斜眼掏槽的優(yōu)點:可充分利用自由面,逐步擴大爆破范圍;掏槽面積較大,適用于較大斷面的巷道。缺點:因炮眼傾斜,掏槽眼深度受到巷道寬度的限制,循環(huán)進尺也同樣受到限制,且不利于多臺鑿巖機同時作業(yè)。</p><p> 直眼掏槽的優(yōu)點:炮眼利用率高;眼深不受巷道斷面限制;破碎塊度均勻;鉆眼方便,準確性高。缺點:鑿巖工作量大,鉆眼技術(shù)要求高,一般需要雷管的段數(shù)也較
72、多。</p><p> 通過以上比較,綜合考慮,本設(shè)計采用直眼掏槽,掏槽眼采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),數(shù)量7個,其中空眼4個,孔距100mm。</p><p><b> 2.輔助眼</b></p><p> 輔助眼又稱崩落眼,是大量崩落巖石和繼續(xù)擴大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間,其眼距一般為500~700mm,炮眼方向一般垂直于
73、工作面,裝藥系數(shù)(裝藥長度與炮眼長度比值)一般為0.45~0.60之間。如采用光面爆破,則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創(chuàng)造一個理想的光面層,即光面層厚度要比較均勻,且等于周邊眼的最小抵抗線。輔助眼數(shù)量為:35-20-3=12個,采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。</p><p><b> 3.周邊眼</b></p><p> 周邊眼是爆落巷道周邊巖石,最后形成巷道斷面設(shè)計輪廓的炮
74、眼。其間距一般取0.5~1.0m,光爆周邊眼的裝藥量必須嚴格控制,底眼裝藥量介于掏槽眼和輔助眼之間,裝藥長度為眼深的0.5~0.7倍,底眼間距一般為0.4~0.7m,底眼眼口應(yīng)比巷道底板高出0.1~0.2m。周邊眼采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)。</p><p> 炮眼總數(shù)目可確定為35個裝藥眼加4個空眼加1個水溝眼,總共40個炮眼。</p><p> 4.2.4炸藥消耗量的計算及藥量分配<
75、;/p><p> 先計算各炮眼的裝藥量:</p><p> 1.掏槽眼藥量:a值取0.7,則每眼裝藥卷數(shù)=2.4×0.7÷0.16=11卷;掏槽眼總裝藥量=3×11×0.15=4.95Kg</p><p> 2.輔助眼藥量:a值取0.5,則每眼裝藥卷數(shù)=2.2×0.5÷0.16=7卷;輔助眼總裝藥量=12
76、×7×0.15=12.6Kg</p><p> 3.底眼藥量:a取0.55,則每眼裝藥卷數(shù)=2.2×0.55÷0.16=8卷;底眼總裝藥量=7×8×0.15=8.4Kg</p><p> 4.頂、幫眼藥量:每孔裝4個藥卷即可,頂、幫眼藥量=13×4×0.15=7.8Kg</p><p&g
77、t; 5.水溝眼藥量:裝藥卷數(shù)和底眼相同,裝藥量為=1×8×0.15=1.2Kg</p><p><b> 因此,總裝藥量</b></p><p> 而規(guī)定允許耗藥量為36.44Kg,大于34.95Kg,符合要求。</p><p> 4.2.5爆破圖表編制</p><p> 爆破圖表是平巷施
78、工設(shè)計的組成部分,也是指導(dǎo)和檢查鑿巖爆破的技術(shù)條件。爆破圖表包括三部分:爆破條件、炮眼布置圖及說明表、爆破預(yù)期效果,詳細內(nèi)容見表4-2、表4-3、表4-4,</p><p> 表4-2 爆破原始條件</p><p> 表4-3 炮眼排列及裝藥量</p><p> 表4-4 預(yù)期爆破效果</p><p><b> 5.量測設(shè)計
79、</b></p><p> 5.1量測原則和量測項目分類</p><p><b> 1.量測原則</b></p><p> ?、偌皶r進行量測。首先對巖石的變形量進行量測,可以掌握巖石的變形規(guī)律,從而對其進行合理的支護。其次,對水文地理的量測,防止出現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)涌水和巖層坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>
80、; ?、谶m時進行量測。要合理的安排時間進行量測,借助現(xiàn)場的量測結(jié)果反饋信息,對圍巖進行支護。保證施工的安全、經(jīng)濟、快速的進展。</p><p><b> 2.量測項目分類</b></p><p> 量測項目一般分為必測項目和選測項目,其中目測,隧道內(nèi)空收斂量測,拱頂下沉量測,錨桿拉拔力量測,巷道地表沉降的量測屬于必測項,鋼拱架荷載量測,圍巖內(nèi)變形量測,噴混層應(yīng)力量
81、測,二次襯砌應(yīng)力量測等屬于選測項,現(xiàn)場監(jiān)控量測工作的主要內(nèi)容包括:</p><p> ?。?)現(xiàn)場情況的初始調(diào)查;(2)編制實施細則;(3)布設(shè)測點并取得初始監(jiān)測值;(4)現(xiàn)場監(jiān)控量測及分析;(5)提交監(jiān)控量測成果。</p><p> 5.2量測儀器和設(shè)備</p><p> 主要有以下幾種:壓力盒、頂板動態(tài)儀、多點位移計、應(yīng)變磚、液壓枕、GHL-2型混凝土應(yīng)力計
82、 、剛弦測壓儀、KM-1型收斂計。</p><p> 5.3現(xiàn)場監(jiān)控量測工作程序</p><p> ?。?)現(xiàn)場情況的初始調(diào)查</p><p> 施工前對隧道工程的地質(zhì)條件、地下水狀況及施工影響區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境進行初始調(diào)查,掌握工程特點和難點,為監(jiān)控量工作的順利開展做好準備。</p><p><b> ?。?)編制實施細則<
83、;/b></p><p> 現(xiàn)場監(jiān)控量測小組按照監(jiān)控量測設(shè)計的要求,結(jié)合初始調(diào)查結(jié)果編制實施細則,經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理審查批準后實施。</p><p> ?。?)布設(shè)測點并取得初始監(jiān)測值</p><p> 基準點、測點的埋設(shè)須嚴格按照相應(yīng)規(guī)范進行,以確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可靠。測點埋設(shè)后應(yīng)及時取得初始監(jiān)測值。</p><p> ?。?)現(xiàn)場監(jiān)控量
84、測及分析</p><p> 現(xiàn)場監(jiān)控量測工作由現(xiàn)場監(jiān)控量測小組實施,并根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)對隧道施工安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做出分析評價。</p><p> ?。?)提交監(jiān)控量測成果</p><p> 監(jiān)控量測小組一般以周報(特殊情況要形成日報)的形式提交監(jiān)控量測成果(包括紙質(zhì)和電子文件)。當出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,應(yīng)及時反饋,以便采取相應(yīng)的對策。</p><
85、p> 現(xiàn)場監(jiān)控量測工作停止后,應(yīng)在一個月內(nèi)編寫出該工程的施工監(jiān)控量測總結(jié)報告。</p><p> 6.不良巖層條件下的輔助施工設(shè)計</p><p> 在施工中,不能排除在個別地段會遇到不良地質(zhì)條件。而幾種常見的不良地質(zhì)條件包括破碎松散地層、多水地層、軟巖地層、高瓦斯及有巖爆傾向的地層和流砂及巖溶發(fā)育地層。</p><p><b> 6.1處理
86、措施</b></p><p> 通??梢圆扇∫韵麓胧汗芘镏ёo、超前錨桿支護、撞楔法、注漿法、凍結(jié)法、防水法、應(yīng)力轉(zhuǎn)移法和噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護。</p><p> 6.2各不良巖層的輔助方法</p><p><b> 1. 破碎松散地層</b></p><p> (1) 根據(jù)地層情況局部調(diào)整開挖方法及開挖面
87、積,使開挖面即圍巖暴露面不能過大,遵照化大為小的開挖原則,以控制圍巖應(yīng)力及其增長。在爆破時盡量減弱對圍巖的擾動,由爆后的冒落情況,適當降低報孔位置,減少裝藥量。</p><p> (2)加強和改善支護。使用超前支護,以增強圍巖的強度,提高圍巖的自承能力和穩(wěn)定性。并及時采用臨時支護,支護緊跟,盡量減少圍巖的暴露時間。</p><p><b> 2.軟巖地層</b>
88、</p><p> (1) 圍巖暴露后,盡快封閉,盡量使圍巖不受風化或減少風化的影響;</p><p> (2) 臨時支護宜采用柔性支護或可縮性支撐;</p><p> (3) 地層中含有遇水膨脹物時,妥善處理作業(yè)面排水,防止水流失或積水浸泡;</p><p> (4) 進行適當超挖;</p><p> (5
89、) 爆破是采用減震爆破技術(shù),減少爆破對圍巖的損害和擾動;</p><p> (6) 在變形穩(wěn)定后進行永久支護。</p><p> 3.流砂及巖溶發(fā)育地層</p><p> (1) 開挖巷道遇到流砂時,要制止水夾泥沙涌入巷道,施工采用“先護后挖”、“密閉支撐、邊挖邊封”的方法,必要時采用雙層插板支撐,倆層板間作濾水層,避免流水過多帶起泥沙造成塌方。此外,要留有沉
90、落量,并隨時注意觀察、測量實際沉落情況。</p><p> (2) 在勘察時,對工程地域作詳細調(diào)查,在設(shè)計中使線路避繞巖溶區(qū)。穿越巖溶區(qū)時,按具體情況以“避、引、堵、越、繞”的方法處理。</p><p> 本設(shè)計中的不良巖層是破碎裂隙地帶,因而在巷道開挖過程中要注意開挖與支護平行作業(yè)。具體實施方法如下:</p><p> 爆破時盡量減弱對圍巖的擾動,如采用預(yù)裂
91、爆破、防震爆破等。根據(jù)爆破后的冒落情況,可適當降低炮孔位置,并減少裝藥量。若開挖面穩(wěn)定性較差時,不宜采用爆破法開挖??筛挠檬止C具或風鎬開挖。</p><p><b> 支護措施:</b></p><p> ?。?)當巷道采用棚式支架時,應(yīng)增加支架的密度,其密度應(yīng)根據(jù)巖石破碎程序和地壓力的大小而定,如采用料石或混凝土時,應(yīng)采用短段掘砌的施工方法。</p>
92、<p> ?。?)適當使用超前支護,以增加圍巖的強度,提高圍巖的自承能力和穩(wěn)定性。方法有:插板封閉法、超前錨桿加固法、壓力注漿法。</p><p> ?。?)采用及時的臨時支護。支護緊跟,盡量減少圍巖暴露時間。臨時支護可采用噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng),必要時加設(shè)鋼拱架的聯(lián)合支護。一般在放炮后即應(yīng)噴一層混凝土。當作業(yè)面推進15~20米后,進行永久性支護。若采用其他型式的臨時支護時,拆除的時間不宜過早,且拆
93、除一段,立即支護一段。</p><p> 7.施工組織與施工工藝</p><p> 施工組織設(shè)計是對施工活動實行科學管理的重要手段,它具有戰(zhàn)略部署和戰(zhàn)術(shù)安排的雙重作用。它體現(xiàn)了實現(xiàn)基本建設(shè)計劃和設(shè)計的要求,提供了各階段的施工準備工作內(nèi)容,協(xié)調(diào)施工過程中各施工單位、各施工工種、各項資源之間的相互關(guān)系。</p><p> 7.1施工組織和施工管理</p>
94、;<p><b> 1.施工組織</b></p><p> 要在有限的工作時間內(nèi)實現(xiàn)高速度、高質(zhì)量一次成巷,就必須有好的勞動組織保證,平巷掘進的勞動組織形式有兩種,即專業(yè)工作隊和綜合工作隊。</p><p> (1) 專業(yè)工作隊:專業(yè)工作隊的特點是各工種實行嚴格的分共,充分發(fā)揮專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢,因此,這種組織形式適用于掘、砌以及其他主要作業(yè)基本上是一
95、次進行的多工作面掘進。</p><p> (2) 綜合工作隊:綜合工作隊的特點是由于綜合工作隊對各工種實現(xiàn)統(tǒng)一管理,共同完成平巷施工的全部過程,故有利于各工種的協(xié)調(diào)合作,提高工時利用率,例外可使工序的銜接更加緊密,縮短了一個循環(huán)的時間。</p><p> 本設(shè)計由于采用一次成巷的掘進方案,故選擇綜合工作隊。一次成巷要求全斷面一次掘進、支護,并掘砌水溝。</p><p
96、><b> 2施工管理</b></p><p> (1) 技術(shù)管理:主要依據(jù)巷道的特點和地質(zhì)條件,由區(qū)隊主要技術(shù)人員制定出切實可行而又比較先進的施工技術(shù)組織措施,用以指導(dǎo)施工。</p><p> (2) 生產(chǎn)管理:即建立完善的崗位責任制為中心任務(wù)的各項管理制度,工種崗位制的特點是任務(wù)到組,固定崗位,責任到人。按照工作性質(zhì),將每班的全體成員劃分為若干組,使每
97、個人自始至終按照規(guī)定的循環(huán)計劃和進度,在一定時間內(nèi),使用固定的設(shè)備和工具,在各自規(guī)定的崗位上完成規(guī)定的任務(wù)。</p><p><b> 7.2施工工藝</b></p><p><b> 7.2.1開挖工藝</b></p><p><b> 1.鑿巖爆破</b></p><p&
98、gt; 鑿巖爆破的主要工序由:鑿巖、爆破、通風、裝巖和支護,輔助工序有:清理浮石、鋪軌、接長管線等。</p><p> 鑿巖爆破工作必須滿足一下要求:</p><p> (1) 欠挖不允許,超挖盡量減少;</p><p> (2) 平巷的方向和坡度符合設(shè)計要求;</p><p> (3) 爆堆要集中,塊度適量大??;</p>
99、;<p> (4) 保證爆破效果的前提下,爆破器材小,鑿巖量小,炮眼利用率少;</p><p> (5) 爆破隊圍巖整體破壞要小,不破壞支架或設(shè)備;</p><p> (6) 作業(yè)安全可靠。</p><p><b> 2鑿巖注意事項</b></p><p> (1) 鑿巖工作應(yīng)該按照爆破圖表進行,
100、要掌握好眼位、眼深及角度;</p><p> (2) 開眼時,給風閥不要開得太快,待鉆進一段后再全部開足;</p><p> (3) 為避免斷釬傷人,推進鑿巖機不要用力過猛,更不要橫向加壓;</p><p> (4) 缺水或停水時,應(yīng)停止鉆眼,以防巖塵飛散,影響工作環(huán)境;</p><p> (5) 打底眼時,應(yīng)注意消除眼口周圍的碎石,
101、鉆完后要用大石塊或木橛保護好;</p><p> (6) 絕對不允許在殘眼內(nèi)繼續(xù)打眼;</p><p> (7) 工作面炮眼全部鉆完后,要把機具清理好《并搬至規(guī)定的安全地點存放,膠皮風水管也要盤起來,撤離工作面并保護好。</p><p><b> 3.通風</b></p><p> 爆破結(jié)束后要通風15~20mi
102、n左右,待煙塵被除去后,首先由檢查人員進入爆破作業(yè)面進行檢查,確認所有炮眼都已引爆,如發(fā)現(xiàn)瞎炮,要嚴格按照《爆破安全規(guī)程》進行處理。巷道掘進過程采用壓入式和抽出式聯(lián)合運用的混合式通風方式。其局部壓入式的吸風口與抽出風筒抽入口的距離為16m,壓入式出風筒距掘進工作面距離為10m。壓入風筒吸風口與抽出風筒抽入口的距離應(yīng)大于15m。通風機安置在有新鮮空氣流通的洞口,風筒隨著掘進距離增大而加長,當距離過長而風速達不到所需要求時,可在掘進巷道中添
103、接通風機,使風速達到《安全規(guī)程》的要求。通風設(shè)備布置如圖7-1所示。</p><p> 圖7-1 通風設(shè)備布置</p><p><b> 7.2.2支護工藝</b></p><p> 設(shè)計的巷道是在煌斑巖層,且該巖層受到構(gòu)造破碎帶控制,巖自穩(wěn)時間48~72小時,此時采用掘進與支護平行作業(yè),采用錨噴支護。錨桿與其穿過的巖體形成承載加固拱,噴
104、層的作用則在于封閉圍巖,防止風化剝落,并和圍巖在一起,提高巖石拱的承載能力。根據(jù)前面計算,可得巷道支護參數(shù)表,見表7-1。</p><p> 表7-1 巷道支護參數(shù)表(單位:mm)</p><p> 1. 噴射混凝土的工藝流程</p><p> 噴射混凝土支護是一種強度高、粘結(jié)力強和抗?jié)B好的新型支護,其施工工藝可以不用模板,不需壁后充填,又能把混凝土的輸運、澆
105、注、搗固等工藝結(jié)合在一道工序,有利于實現(xiàn)機械自動化。具體施工工藝有以下三種:干式噴射、半濕式噴射和濕式噴射。</p><p> 2. 噴射混凝土機械選擇</p><p> 噴射混凝土所用的施工機具主要有噴射機、噴頭、干料攪拌機、上料設(shè)備及其他附屬設(shè)備?;炷羾娚錂C是噴射混凝土施工中的關(guān)鍵設(shè)備,它的性能好壞對噴射混凝土施工和混凝土的均勻性、密實性均有極大影響。本設(shè)計采用ZHP-2型轉(zhuǎn)體式
106、噴射機,其優(yōu)點是:可連續(xù)加料、等量輸出,噴射連續(xù)而穩(wěn)定,操作簡單、使用中堵塞少,機器上有訊號器,能在堵管時自動停車,因而可防止堵管而產(chǎn)生的不良后果。</p><p> 3. 噴射混凝土的材料</p><p> 1. 水泥 噴射混凝土最好采用普通硅酸鹽水泥,這種水泥凝結(jié)硬化快,保水性好,早期強度增長快?;鹕交屹|(zhì)水泥、礦渣水泥的性質(zhì)與它相反,故不宜用來做噴射混凝土的材料。噴射混凝土使用的
107、水泥標號一般不低于400號。</p><p> 2. 細骨料—砂 一般用粗砂或粗中砂混合的石英砂為最好。細砂是不適宜的,它會增加水泥用量、增加混凝土的收縮和降低混凝土的強度。而且過細的砂粉中含有小于5微米的顆粒,飛揚與空氣中會影響工人的健康。</p><p> 3. 粗骨料—石子 可采用堅硬的河卵石或碎石,使用前應(yīng)篩洗。河卵石粒徑應(yīng)不大于25mm;碎石粒徑應(yīng)不大于20mm,級配要適
108、中。</p><p> 4. 拌合用水 水質(zhì)要求潔凈,不應(yīng)含有雜質(zhì)。污水、酸性水等不允許使用。</p><p> 5. 速凝劑 速凝劑是用高鋁土、純堿、石灰石和煤(加熱)經(jīng)生料磨細攪拌成球,煅燒后再磨細而成。速凝劑的使用效果與水泥品種有著密切關(guān)系,不同類型的速凝劑對于不同品種的水泥的適應(yīng)性是有差異的,因此,在使用前應(yīng)根據(jù)所用水泥的性能、施工溫度等條件按速凝劑出廠說明書的要求進行水泥
109、凈漿凝結(jié)試驗,確定最佳摻量。摻量一般為水凝重量的2.5%—4%。速凝劑應(yīng)在噴射前的最短時間內(nèi)加入,盡量做到隨攪隨噴,否則,對速凝效果和混凝土質(zhì)量都有不良影響。</p><p> 6. 配合比 配合比的合理與否對噴射混凝土的效果影響極大,噴射混凝土標號的高低,在很大程度上決定與噴在巖面上的實際配合比值。實踐表明,原始配合比每立方米噴射混凝土中水泥用量以375 ~400公斤為宜,膠骨比為1:4 ~4.5,含砂率一
110、般為50%~55%。</p><p> 7. 水灰比 水灰比對噴射混凝土的強度、一次噴射厚度和回彈量都有很大影響。在一定范圍內(nèi),水灰比愈小,混凝土的強度愈高。當水灰比過大時,噴射到巖面上的混凝土會流淌下墜,降低一次噴射厚度和增大回彈量。但當水灰比過?。?lt;0.4)時,料束干燥分散,回彈量大,粉塵大,水泥中最具活性的部分飛濺損失較多,噴層出現(xiàn)干斑,也影響噴射混凝土的一次噴射厚度和和強度。根據(jù)實際測定,水灰比
111、在0.4~0.45時最為理想。</p><p> 4. 噴射混凝土的主要工藝參數(shù)</p><p> 噴射混凝土的工藝參數(shù)主要根據(jù)噴射混凝土的質(zhì)量,回彈率及粉塵大小幾個因素決定。</p><p> (1) 噴混凝土的風壓:噴射混凝土是借助壓縮空氣來運送材料的,風壓是否適當,對于減少噴射混凝土的回彈量,保證噴射混凝土的質(zhì)量和降低粉塵都眼很大的影響;根據(jù)經(jīng)驗,干式噴
112、射時,噴嘴出口處的風壓控制在0.1MPa,濕式噴射時應(yīng)控制在0.15~0.18MPa。此外,工作分壓隨著輸料管長度的增加而加大。 </p><p> (2) 水 壓:水壓應(yīng)比風壓大0.1MPa左右,以利于水環(huán)噴出的水能充分濕潤瞬間通過噴頭的拌合料。 </p><p> (3) 水 灰 比:一般為0.4~0.45。</p><p> (4) 噴頭與
113、受噴面的距離與傾角: 噴槍與受噴面的角度,一般應(yīng)垂直并稍微向剛噴射的部位傾斜10o左右,這樣回彈量最少;根據(jù)經(jīng)驗,噴距一般為0.8~1.2m為宜。</p><p> (5) 噴層之間的間歇時間:一般在常溫下,可在10~15分鐘后進行下一層噴射。</p><p> 7.3技術(shù)要求及安全注意事項</p><p> 1. 爆破作業(yè)的主要安全規(guī)定</p>
114、<p> (1) 各種爆破作業(yè)必須使用符合國家標準或行業(yè)標準的爆破器材,不準使用擅自制造的炸藥。 </p><p> (2) 進行爆破工作的群采礦山、礦點,必須設(shè)爆破工作負責人、爆破員和爆破器材保管員。這些人員應(yīng)了解所使用的爆破器材的性能、爆破技術(shù)和有關(guān)的安全知識。 </p><p> (3) 凡從事爆破工作的人員,都必須經(jīng)過培訓(xùn),考試合格并持有合格證。 </p&g
115、t;<p> (4) 中型礦山,進行淺眼爆破時,應(yīng)有爆破說明書。其內(nèi)容包括裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長度、起爆方法等。 </p><p> (5) 爆破作業(yè)地點有以下情況之一時,禁止進行爆破作業(yè):有冒頂或邊坡滑落危險;通路不安全或通路阻塞;進行中深孔、深孔爆破時,爆破參數(shù)或施工質(zhì)量不符合設(shè)計要求;工作面有涌水危險或炮眼溫度異常;危險邊界上未設(shè)警戒;光線不足或無照明。 </p><
116、p> (6) 進行爆破器材加工和爆破作業(yè)人員禁止穿化纖衣服;在大霧天、雷雨時、黃昏、夜晚,禁止進行露天爆破。 </p><p> (7) 裝藥時,必須遵守以下規(guī)定:用木制炮棍;裝起爆藥包時,嚴禁投擲或沖擊;一旦起爆藥包沒裝到位,禁止拔出或硬拉起爆藥包中的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管或電雷管腳線,應(yīng)按處理盲炮的有關(guān)規(guī)定處理。 </p><p> (8) 進行填塞工作時,必須遵守以下規(guī)定
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