箕斗裝載硐室

中煤五公司第一工程處李村項目部一、概述山西潞安礦業(yè)集團李村礦井位于山西省長子縣大堡頭鎮(zhèn)南小河村和南李村之間，距長治約24km。采用立井開拓方式，設主、副、回三個立井，采用普掘法施工。中煤一處李村李村項目部主要施工主、副立井井筒及相關硐室，為施工主井箕斗裝載硐室，特編制本設計。1、主井井筒主立井井筒凈徑8m，井深576.8m，井壁厚度為基巖段施工采用立井混合作業(yè)法，選用Ⅳ加高型鑿井井架，采用二套單鉤提升系統(tǒng)，主提升系統(tǒng)選用2JK-3.5／20型提升機，配3.0m3吊桶，副提升系統(tǒng)選用JK-2.5/20型提升機，配2m3吊桶。掘進采用FJD-6型傘鉆打眼，配YGZ-70型鑿巖機，4.0m中深孔光面爆破，采用一臺HZ-4型中心回轉式抓巖機出矸，段高為3.6m的單縫液壓金屬模板砌壁，井筒內(nèi)設置一臺MD50-802、主井箕斗裝載硐室主井箕斗裝載硐室設計方位為主井井筒正東，采用單側布置，箕斗裝載硐室凈頂板為-502.35m，膠帶巷底板為-506.8m，箕斗裝載硐室凈底板為-519.24m。硐室掘進總高度為18.955m，以膠帶巷底板-506.8m為±0.00相對標高，按照功能劃分幾個部位的技術特征分述如下：（1）上部硐室：包括上部帶式輸送機硐室（高度0～+5.1m）和側面南北各一個帶式輸送機機頭硐室（機頭硐室）。帶式輸送機硐室凈寬度6m，深度7.2m，凈高度為4.45m；采用半圓拱型雙層鋼筋砼支護，支護厚度為550mm；南北方位機頭硐室凈寬度為4.3m，深度為2250mm，采用半圓拱型雙層鋼筋砼支護，支護厚度為550mm；機頭硐室底板為鋼筋砼梁板結構，砼樓板厚度為150mm，梁的厚度分別為500mm和600mm，梁上預留皮帶架及皮帶機頭基礎預留孔；機頭硐室向東與給煤巷相連。（2）中部為定量斗與溜煤槽硐室（高度0～-10.7），簡稱中部硐室，凈寬度為6000mm，凈深度為4985mm，三面采用直墻型雙層鋼筋砼支護，山墻支護厚度為550mm，迎臉支護厚度為500mm；底板向東附設一個液壓硐室，凈寬度4500mm，深度5700mm，凈高度為4200mm，墻部采用直墻型雙層鋼筋砼支護，支護厚度為400mm，頂部為平頂，采用錨網(wǎng)噴支護，支護厚度為200mm（3）下部為溜煤槽站柱支撐基礎硐室（高度-10.7～-13.855），簡稱下部硐室，凈寬度為6000mm，凈高度3155mm，凈深度為1585mm，采用直墻型雙層鋼筋砼支護，山墻支護厚度為550mm，迎臉支護厚度為500mm（4）箕斗裝載硐室及井筒采用C35混凝土支護。硐室相關井筒段井壁壁厚為550mm，采用雙層鋼筋砼支護?；费b載硐室荒頂板高度上2.0m至硐室掘進底板下2.5米為井筒加固段，采用雙層鋼筋砼支護，鋼筋立筋為Φ20mm螺紋鋼，環(huán)筋為Φ22mm螺紋鋼，鋼筋間排距為200×200mm，采用Φ6mm盤圓做聯(lián)系筋，間排距為600mm。上部硐室內(nèi)立筋和拱部環(huán)筋為Φ20mm螺紋鋼，橫筋為Φ22mm螺紋鋼，鋼筋鋼筋間排距為200×200mm，采用Φ6mm盤圓做聯(lián)系筋，間排距為600mm。中部硐室、液壓站和下部硐室內(nèi)立筋為Φ20mm螺紋鋼，橫筋為Φ22mm螺紋鋼，鋼筋鋼筋間排距為200×200mm，采用Φ6mm盤圓做聯(lián)系筋，間排距為600mm。皮帶硐室底板砼板主要采用Φ14mm螺紋鋼和Φ12mm圓鋼；為雙層鋼筋網(wǎng)；砼板梁主要采用Φ12mm圓鋼做箍筋，Φ25mm螺紋鋼做通筋；采用Φ6mm盤圓做加強聯(lián)系筋。箕斗裝載硐室技術特征表(表1-1)硐室名稱高度掘進體積（m3）澆筑砼消耗量（m3）備注巷道基礎主體墻基鋪底/臺階設備基礎小記井筒4.5215.0154.8354.83皮帶硐室5.1230.195.4151.455.43.7618.3178.937.2m機頭硐室4.0113.645.1531.995.152.901.1241.16中部硐室10.79934.02219.84.021.82225.62液壓硐室4.2150.983.3429.703.342.5235.56下部硐室3.15209.13652.688.5576.23總計1929.87512.33二、地質(zhì)及水文根據(jù)李村礦井主井井筒檢查鉆孔地質(zhì)報告及實際收集的資料推測，硐室所揭露的地層為二疊系上統(tǒng)山西組頂部地層。主要巖層為：1、497.5～501.8m，為中砂巖，厚度4.3m，灰白色，中厚層狀，中粒結構，塊狀，石英為主；2、501.8～504.7m，為泥巖，厚度為2.9m，灰黑色，中厚層狀，塊狀，以粘土礦物為主；水平層理，斷口較平坦；3、504.7～515.1m，為粉砂巖，厚度為10.4m，灰黑色，厚層狀，粉粒結構，塊狀，以粉質(zhì)石英和粘土礦物為主；泥質(zhì)膠結，間加薄層細砂巖；4、515.1～517.5m，為砂質(zhì)泥巖，厚度為2.4m，黑灰色，厚層狀，含粉砂泥質(zhì)結構，塊狀，斷口不平，易風化；5、517.5～523.2m，為粉砂巖，厚度為5.7m，淺灰色，厚層狀，粉粒結構，塊狀，呈鋸齒狀斷口，質(zhì)較硬，中部間加灰白色細砂巖。硐室圍巖穩(wěn)定較差，巖石堅固性系數(shù)f=4～6，頂板砂巖含水性較弱，預計水量小于5m3三、施工方案及施工工藝（一）施工方案根據(jù)箕斗裝載硐室高度較高、皮帶硐室較長的工程特征，結合設計支護方式及井筒基巖段施工工藝，采用分兩期施工，第一期施工范圍為上部硐室的機頭硐室和皮帶硐室7.2m深、中部硐室、液壓硐室和下部硐室的墻部，與井筒期同時施工。第二期施工范圍為皮帶巷剩余部分包括檢修壁龕、液壓硐室內(nèi)人行通道及暗立眼、下部硐室底板基礎，安排在巷道二期施工?；费b載硐室一期施工方案采用分層施工方案，具體如下：以帶式輸送機機頭硐室底板即±0.00向上的皮帶硐室和兩個機頭硐室為上分層，以樓板梁頂面即±0.00向下的中部硐室、下部硐室和液壓硐室為下分層。上分層按照由上向下分為拱頂部和拱墻部兩個小分層進行掘進和臨時支護后，立即與井筒同時進行綁扎鋼筋和穩(wěn)立模板進行砼澆筑永久支護。下分層按照至上而下高度每1.8m做為一個小分層（共8個）進行掘進和臨時支護，同時進行液壓硐室的掘進和臨時支護，掘到硐室掘進底板后，進行由下而上綁扎鋼筋，與井筒同時穩(wěn)立模板進行砼澆筑。井筒采用段高為3.6m的單縫液壓金屬模板提模砌壁，上分層采用鋼碹股配鋼模板砌壁，下分層采用腳手架配土建鋼模板砌壁。最后利用腳手架進行穩(wěn)立模板和鋼筋綁扎施工樓板梁。（二）施工工藝流程1、上分層施工工藝流程為：上部硐室的拱頂部平眼掘進及臨時支護循環(huán)施工到設計深度（5個循環(huán)）－拱墻部立眼掘進及臨時支護循環(huán)施工到設計標高（2個循環(huán)）－墻部扎鋼筋－墻部穩(wěn)模－砼澆筑－拱部扎鋼筋－拱部穩(wěn)模－砼澆筑-砼養(yǎng)護拆模－預埋基礎螺栓孔鋼管、鋼板－鋪底。2、下分層施工工藝流程為：中部硐室的立眼掘進及臨時支護循環(huán)施工到設計標高（6個循環(huán)，含液壓硐室掘進及臨時支護）－下部硐室掘進及臨時支護到設計標高（2個循環(huán)）－1.5米段高扎鋼筋－1.5米段高穩(wěn)模－砼澆筑－1.5米段高扎鋼筋－1.5米段高穩(wěn)模－砼澆筑循環(huán)施工（8個循環(huán)，含梁窩盒安裝，第二個循環(huán)進行液壓硐室穩(wěn)模）至樓板梁高度－樓板梁穩(wěn)模-安裝預留基礎預留孔鋼管和預留口木框－砼澆－扎樓板梁下層鋼筋和梁鋼筋籠－砼澆－扎樓板梁上層鋼筋－砼澆-砼養(yǎng)護拆模-鋪底-臺階施工。（三）掘進施工1、上分層(0～5.1m)掘進上分層按照上部硐室的起拱高度和墻高設計分成拱頂部掘進和拱墻部掘進兩個小分層，以掘進拱頂向下2.5m作為掘進第一個小分層；下部拱墻作為掘進第二小分層掘進施工。掘進第一小分層掘進高度2.5m，采用上部硐室和機頭硐室施工大樣圖進行輪尺劃線，采用YTP-26型鑿巖機進行水平布孔，炮孔直徑為42mm，炮孔深度為2.0m，循環(huán)進尺為1.8m，進行5個循環(huán)至上部硐室掘進深度為止。掘進第二小分層采用YTP-26型鑿巖機進行垂直排眼布孔，炮孔直徑為42mm，炮孔深度為1.5m，深度進尺為1.3m，進行兩個循環(huán)爆破。2、下分層(0～-13.855)掘進下分層按照硐室的高度設計分成掘進7個小分層，采用YTP-26型鑿巖機進行水平布孔，炮孔直徑為42mm，炮孔深度為2.0m，循環(huán)進尺為1.8m。下分層每個小分層掘進寬度為7.8m，掘進深度按照硐室斷面要求控制炮孔，采用排眼布孔，五段毫秒延期電雷管起爆，從洞口到洞里逐段加號，保證光爆自由面逐步加大。液壓硐室采用YTP-26型鑿巖機進行水平布孔，炮孔直徑為42mm，炮孔深度為2.3m，進尺2.1m，采用全斷面掘進施工。3、井筒掘進硐室井筒段設計砼壁厚由原500mm加大到550mm，參照《主立井井筒基巖段爆破圖表》考慮錨網(wǎng)噴100mm臨時支護進行施工。為保證硐室施工和出矸，井筒掘進出矸施工超前硐室深度2.0m進行施工。4、掘進施工工藝（1）鑿巖鑿巖采用YTP-26型氣腿式鑿巖機、Φ22mm中空六角剛鉆桿和Φ42mm一字型鉆頭進行炮眼鑿孔，直徑為42mm，采用定人、定機、定位、分片、分區(qū)的方式進行打眼。鑿巖嚴格按照爆破圖表進行施工，考慮到臨時支護厚度，輪尺放線時將設計掘進尺寸井幫放大100mm進行施工。（2）爆破采用淺孔光面爆破，炸藥選用高威力乳化炸藥，藥卷規(guī)格為φ32mm×180mm，每卷重200g；雷管選用3m腳線毫秒延期電雷管，最后一段延期時間不超過130ms；為保證拋渣作業(yè)，裝藥方式選用反向連續(xù)裝藥；炮眼封孔采用粘土炮泥封堵；連線采用大串聯(lián)方式；按光面、光底、弱震、弱沖的要求進行光面爆破。采用主立井井筒爆破施工的直流電源放炮器起爆。由于硐室斷面多變，每次爆破前由施工隊技術員根據(jù)巖石和斷面特征編制相應的爆破圖表，經(jīng)報項目部技術負責人審核單位巖體炸藥量消耗指標和總裝藥量指標后方可進行爆破作業(yè)。放炮前施工作業(yè)人員必須提升出井口50m外方可進行爆破作業(yè)，放炮通風時間不得低于15Min，通風瓦檢工嚴格執(zhí)行一炮三檢制度，嚴格執(zhí)行四人連鎖放炮制度。（3）裝巖與排矸硐室內(nèi)矸石采用鐵锨人工翻矸至井筒內(nèi)，深處采用小推車輔助運輸。井筒內(nèi)采用一臺HZ－4型中心回轉抓巖機，將矸石裝入吊桶提升出井，由各自的翻矸臺自動翻矸系統(tǒng)經(jīng)溜槽溜至地面，自卸汽車運到排矸場地。（四）臨時支護施工臨時支護作為一次支護施工，構成永久支護的一部分，施工如下：1、臨時支護參數(shù)（1）錨網(wǎng)支護參數(shù)錨桿采用φ22×2000mm樹脂錨桿，采用兩只Z2360中速藥卷錨固，錨固力為64KN，錨桿間排距為800×800mm，矩形布置，錨桿外漏100mm，全斷面錨網(wǎng)支護。網(wǎng)片采用φ6mm盤圓金屬網(wǎng)，網(wǎng)格100×100mm，網(wǎng)幅為2000×1000mm，壓茬為200mm，每300mm采用10號鐵絲綁扎，全斷面鋪網(wǎng)。（2）錨索支護參數(shù)為加強硐室頂板支護，采用φ15.24mm的1×7股高強度預應力鋼絞線，長度為6.3m，采用一只K2335和兩只Z2360樹脂藥卷，錨固長度為1500mm，配套L400mm18#槽鋼、150×150×12mm鐵餅，配套鎖具緊固錨索，錨固力不低于130KN。錨索布置方式采用邁步式、4、3根交錯布置。錨索間距為2.0m，排距為2.0m（3）噴砼采用C25砼進行全斷面噴漿支護，噴厚為100mm，水泥采用P042.5普硅水泥，采用河北黃砂做細骨料，10～15mm碎石做粗骨料，配合比水泥：黃砂：碎石=1.2：2：2.2、臨時支護施工工藝（1）錨桿施工硐室頂部及肩窩處采用MQT-120/2.7-C型號錨索錨桿機，B-9×1.0型可連接鋼鉆桿和Φ32mmY字型鉆頭進行錨桿孔施工。幫部采用YTP-26型氣腿式鑿巖機、Φ22×2200mm中空六角剛鉆桿和Φ32mm一字型鉆頭進行錨桿孔施工，錨桿孔深度為2000mm。錨桿攪拌采用風動攪拌器進行攪拌，攪拌時間不低于1Min。（2）錨索施工采用MQT-120/2.7-C型號錨索錨桿機，B-9×1.0型可連接鋼鉆桿和Φ32mmY字型鉆頭進行錨索孔施工，錨索孔深度為6.0m（3）噴漿施工采用Z-Ⅶ型噴漿機進行砼噴射，利用地面在主井基巖段施工的砼攪拌站，配PLD-1600型電子自動計量上料系統(tǒng)和JS－1600型強制式攪拌機進行拌料，砼生料裝入2m3（五）鋼筋綁扎施工1、鋼筋的地面預加工按照圖紙設計鋼筋規(guī)格和型號進行鋼筋采購，施工隊對鋼筋進行掛牌標識，由施工隊技術人員對鋼筋進行分類加工設計，嚴格按照鋼筋的長度和使用規(guī)范及綁扎搭接標準進行設計，主要加工原則如下：（1）井筒站筋采用直螺紋連接，站筋長度設計為3.0m；圈筋采用綁扎連接，搭接長度為45D，設計每道弧長為4.5m，短節(jié)搭接；聯(lián)系筋采用彎鉤連接，嚴格按照圖紙加工；（2）上分層各個硐室內(nèi)鋼筋采用綁扎連接，搭接長度縱向鋼筋為30D，環(huán)向為45D；（3）下分層中部硐室和下部硐室鋼筋站筋采用直螺紋連接，站筋長度設計為3.0m；環(huán)向橫筋采用綁扎連接，搭接長度為45D，設計每道長為4.5m；液壓硐室采用綁扎連接，搭接長度縱向鋼筋為30D，環(huán)向為45D；（4）聯(lián)系筋采用彎鉤連接，嚴格按照圖紙加工；（5）樓板梁鋼筋中，樓板的鋼筋按照設計長度進行地面預切割，搭接長度按照45D加工，梁的構造鋼筋籠在地面進行預加工綁扎好，鋼筋籠長度太大的在地面分段加工，搭接長度按照45D加工。2、鋼筋的井下綁扎與連接（1）井筒鋼筋綁扎井筒內(nèi)綁扎鋼筋前按照設計尺寸先在底板上1.5m用錨桿固定一圈環(huán)筋，站筋按照設計間距采用20#扎絲與環(huán)筋固定，下部采用矸石固定，并保證鉛垂，然后按照設計逐圈綁扎環(huán)筋，并嚴格控制圈距，嚴格保證鋼筋保護層厚度不小于設計。鋼筋綁扎采用20#扎絲雙道綁扎，站筋直螺紋連接套上緊，圈筋搭接長度為45D。井筒內(nèi)采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋網(wǎng)，再施工內(nèi)層鋼筋網(wǎng)；鋼筋間排距為200×200mm；聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋網(wǎng)，間排距為600×600mm。分層內(nèi)采用自下而上逐段綁扎。（2）上分層各個硐室鋼筋綁扎上分層各個硐室內(nèi)鋼筋采用綁扎連接，搭接長度縱向鋼筋為30D，環(huán)向為45D①墻部鋼筋綁扎首先按照設計尺寸在墻部底板上1.5m用錨桿在左右?guī)透鞴潭ㄒ坏揽v向鋼筋，下部采用矸石固定，并保證水平，并按照設計逐道綁扎環(huán)向鋼筋的站筋，最后按照間排距綁扎縱向鋼筋并嚴格控制到巷中的距離，嚴格保證鋼筋保護層厚度不小于設計，鋼筋綁扎采用20#扎絲雙道綁扎。硐室內(nèi)墻部采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋網(wǎng)，再施工內(nèi)層鋼筋網(wǎng)；鋼筋間排距為200×200mm；聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋網(wǎng)，間排距為600×600mm。墻部鋼筋采用自外而里一次綁扎成型。②拱部鋼筋綁扎當墻部鋼筋綁扎、穩(wěn)立模板及澆砼完畢后進行拱部鋼筋綁扎，首先綁扎拱部環(huán)筋，最后按照間排距綁扎縱向鋼筋并嚴格控制到模板的距離，嚴格保證鋼筋保護層厚度不小于設計，鋼筋綁扎采用20#扎絲雙道綁扎。硐室拱部內(nèi)采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋網(wǎng)，再施工內(nèi)層鋼筋網(wǎng)；鋼筋間排距為200×200mm；聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋網(wǎng)，間排距為600×600mm。拱部鋼筋采用自外而里一次綁扎成型。下分層鋼筋綁扎③下分層鋼筋綁扎下分層中部硐室和下部硐室鋼筋站筋采用直螺紋連接，站筋長度設計為3.0m；橫筋采用綁扎連接，搭接長度為45D；液壓硐室采用綁扎連接，搭接長度縱向鋼筋為30D，環(huán)向為45D。采用雙層鋼筋，先施工外層鋼筋網(wǎng)，再施工內(nèi)層鋼筋網(wǎng)；鋼筋間排距為200×200mm；聯(lián)系筋采用彎鉤連接內(nèi)外層鋼筋網(wǎng)，間排距為600×600mm，采用自下而上逐段綁扎。④樓板梁鋼筋綁扎首先將在地面進行預加工綁扎好的梁的構造鋼筋籠，按照設計位置穩(wěn)放，采用與墻部預留搭接頭采用彎鉤扎絲綁扎好，再進行梁與梁的鋼筋籠綁扎連接，采用短節(jié)綁扎，搭接長度為45D。待進行砼澆施工至樓板鋼筋保護層厚度時，進行樓板下層鋼筋鋪設，橫向和縱向都要穿過梁的構造鋼筋籠，并與硐室墻部預留鋼筋頭進行綁扎固定，樓板鋼筋搭接長度為45D；待進行砼澆施工至樓板上層鋼筋位置時，進行樓板上層鋼筋鋪設，橫向和縱向都要穿過梁的構造鋼筋籠，并與硐室墻部預留鋼筋頭進行綁扎固定，樓板鋼筋間排距隨施工部位不同根據(jù)圖紙調(diào)整。樓板鋼筋采用雙層鋼筋網(wǎng)，隨澆筑施工自下而上分層施工，每層鋼筋網(wǎng)橫縱向每個鋼筋節(jié)點采用扎絲進行綁扎。（3）鋼筋保護層的調(diào)整鋼筋綁扎完畢，在砼澆過程中，發(fā)現(xiàn)鋼筋保護層小于設計時，采用小木剎將鋼筋網(wǎng)撐開，保證鋼筋保護層厚度。（六）穩(wěn)立模板施工1、井筒模板井筒采用MJY－3.6／6.5型單縫式整體移動液壓金屬模板砌壁，嚴格按照井筒中心線穩(wěn)固模板。2、上分層模板上分層采用[18槽鋼做碹腿和碹拱，碹腿和碹腿之間及碹拱和碹拱之間采用Φ18mm圓鋼拉鉤連接，碹股間距為1200mm，碹腿底部采用木板穿鞋固定，上口采用[18槽鋼做擔梁，碹拱坐在碹腿上，采用Φ20×75mm螺栓連接，碹拱加工成兩個半圓弧，采用連接板和Φ20×75mm螺栓連接，橫向和縱向采用[18槽鋼固定。碹股尺寸按照按照施工圖半徑或半寬加大30mm設計施工。墻部模板采用1200×300×50mm土建鋼模板，橫向立臥，采用20#扎絲固定；拱部采用1200×150×50mm土建鋼模板，采用20#扎絲固定；碹與井筒相關處和碹與碹相關處采用50mm厚木背板現(xiàn)場配制。模板與巷幫之間采用撐木固定，隨澆砼逐塊取出。3、下分層模板下分層為直墻結構，采用腳手架做模板碹股，腳手架采用[18槽鋼做骨架，站柱間距為1.2m，嚴格按照澆筑平面圖垂直擺設，并保證底部生根牢固，站柱間采用接頭板連接；橫撐按層施工，每層間距1.2m，保證上下兩道橫撐中心距為1.2m，縱撐按層施工，橫縱撐采用螺栓連接。為確保腳手架穩(wěn)固性，三面與巷幫之間采用錨桿和細鋼絲繩拉緊固定，與大模之間采用木剎剎牢固定。模板采用1200×300×50mm土建鋼模板，山墻模板采用1.2m模板橫向立臥，迎臉模板采用1.2m模板豎向站立；采用20#扎絲與腳手架固定；與井筒相關處和碹與碹相關處采用50mm厚木背板現(xiàn)場配制。4、樓板梁模板樓板梁模板利用用下分層腳手架施工