一种特大型矿井箕斗装载硐室的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种斗装载硐室的施工方法，具体涉及一种特大型矿井箕斗装载硐室的施工方法。
【背景技术】
[0002]箕斗装载硐室是实现井下煤炭转运至地面的重要装载硐室，其内安设箕斗装载设备(定容或定重)，将煤仓中的煤定量装入箕斗，提升至地面。箕斗装载硐室一般位于井底运输水平以下，上部连接煤仓，下部连主井井筒；当大巷采用胶带输送机运煤时，箕斗装载硐室可以位于运输水平以上。
[0003]根据矿井生产能力的大小，我国将矿井分为小型矿井、中型矿井、大型矿井和特大型矿井。特大型矿井一般是指年生产能力大于3.0Mt/a。由于年生产能力大，特大型矿井的主井提升能力一般非常大，进而要求其井筒直径与主井提升箕斗的容量增大，作为煤炭主要装载空间的立井箕斗装载硐室的施工也呈现出与一般矿井不同的特征，如断面大、支护要求尚等。
[0004]虽然国内外文献中公布过一些大型矿井箕斗装载硐室的施工方法，但大型矿井施工方法无法直接应用在特大型矿井箕斗装载硐室的施工中，所以亟需一种系统解决大型矿井立井箕斗硐室的施工问题的方法。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种特大型矿井箕斗装载硐室的施工方法，主要解决了现有矿井箕斗装载硐室的施工方法大多针对大型、中型、小型煤矿，缺少一种系统支持特大型矿井箕斗装载硐室的施工方法的问题。
[0006]本发明的具体技术解决方案如下:
[0007]—种特大型矿井箕斗装载硐室的施工方法，包括以下步骤:
[0008]I】依据施工工序将将硐室分为四部分，从地面至地心方向依次为上部硐室、中部硐室、液压硐室和下部硐室；所述各箕斗装载硐室靠近井筒一侧为顶板，远离井筒一侧定义为底板；
[0009]2】井筒掘进过程中到达硐室深度后即进行硐室掘进，掘进方式根据步骤I所述的箕斗装载硐室施工工序的进行；
[0010]2.1】对四个硐室进行分段分层施工，每个硐室均从顶板向底板方向掘进，每掘进1.5m?2.5m深度均需进行初次支护；所述初次支护通过锚杆锚索支护后喷浆完成；
[0011]2.2】掘进到达底板后建立永久支护；所述永久支护依次通过钢筋绑扎轮廓支护、槽钢支撑、砼浇注的方式成型。
[0012]上述步骤2.1中所述的掘进具体是通过以下步骤完成:
[0013]2.1.1】于井筒内绘制硐室轮廓线；
[0014]2.1.2】在轮廓线上进行水平布孔，孔洞用于安放炸药；
[0015]2.1.3】于孔洞内置入炸药进行掘进，每次掘进深度为1.5m?2.5m ;
[0016]2.1.4】收集矸石并通过井筒运送至井外。
[0017]上述步骤2.1中所述的锚杆锚索支护是通过以下步骤完成:
[0018]2.1.5】检查掘进孔洞是否牢固，若牢固则进入一步处理，不牢固则进行加固处理；
[0019]2.1.6】于掘进孔洞内开设锚杆孔，并清扫锚杆空内杂质碎石；
[0020]2.1.7】于掘进孔洞内安设锚固剂；
[0021]2.1.8】于锚杆孔内置入结构锚固剂；
[0022]2.1.9】钢筋网中锚杆置入锚杆孔内与结构锚固胶结合锚固并机械固定。
[0023]上述步骤2.1中所述喷浆应先从掘进孔洞的侧壁底部开始，自下而上最终至掘进孔洞的拱顶，喷浆过程中应对回弹料进行收集，确保回弹量小于等于15% ;喷浆时水压应大于风压0.08?0.12Mpa，水灰比应为0.4?0.5 ;
[0024]上述步骤2.2中钢筋绑扎轮廓支护是通过以下步骤完成:
[0025]2.2.1】于各硐室内施工外层钢筋网，外层钢筋网应与各硐室内壁相适配；
[0026]2.2.2】于各硐室内施工内层钢筋网，内层钢筋网应与外层钢筋网相适配；内层钢筋网与外层钢筋网之间通过构造筋连接；
[0027]上述步骤2.2中槽钢支撑是通过以下步骤完成:
[0028]2.2.3】采用木板穿鞋法固定作为碹腿的槽钢，作为碹拱的另一类槽钢安装于碹腿上，碹腿与碹腿之间、碹腿与碹拱之间、碹拱与碹拱之间采用钢管连接支撑；
[0029]2.2.4]墙部槽钢上安装钢模板，拱部槽钢上安装钢模板。
[0030]上述步骤2.2中砼浇注具体是通过以下步骤完成:
[0031]2.2.5】将混凝土送入钢模板形成的砼模后采用对称浇注分层振捣的方式进行混凝土饶筑；每分层厚度不大于400mm ；
[0032]2.2.7】砼模内养护时间不得低于12小时，完成后拆除砼模，拆模后进行洒水养护。
[0033]本发明的优点在于:
[0034]本发明根据特大型矿井箕斗装载硐室提出了总体施工方法，对掘进和支护过程中相关工艺过程和主要施工参数进行了优化设计，为我国特大型矿井箕斗装载硐室的施工提供了系统的施工方法。
【附图说明】
[0035]图1为本发明施工方法硐室施工顺序图。
【具体实施方式】
[0036]以下结合【具体实施方式】对本发明进行详述:
[0037]某矿井设计生产能力8.0Mt/a。采用立井开拓方式，在工业厂区布置主、副、回风三条井筒。主立井井筒净直径8.2m,设计深度592m。矿井设计生产能力达到8.0Mt/a,属于特大型矿井。
[0038]主井箕斗装载硐室设计方位为主井井筒北偏东15°，采用单侧布置，箕斗装载硐室上部加强段标高为+613.3m(垂深505m)，加强段高3.95m ;底部加强段标高为+585.08m (垂深533.22m)，加强段高Im ;箕斗装载硐室位于井深508.95m?532.22m之间，净高23.27m，净宽8.2m，
[0039]净顶板标高+608.6m (垂深509.7m)，硐室掘进总高度为23.27m，按功能及施工顺序将硐室分为四部分，技术特征分述如下:
[0040](I)上部硐室(垂深509.7m?516m)
[0041]包括装载硐室上部和I个带式输送机机头硐室，2个壁龛。
[0042]装载硐室上部净宽度8.2m，净高度6.3m，深度8.4m (距井筒中心线)，采用50mm厚锚网索喷初次支护，永久支护采用半圆拱型双层钢筋砼，支护厚度为700mm，。
[0043]带式输送机硐室净宽度6.5m，净高度4.5m，深度2m，采用50mm厚锚网索喷初次支护，永久支护采用半圆拱型双层钢筋轮，支护厚度为500_。
[0044]壁龛净宽度5m，净高度3.5m，深度0.85m，采用50mm厚锚网索喷初次支护，永久支护采用半圆拱型双层钢筋轮，支护厚度为700_。
[0045]上部硐室底板均采用200mm厚C25混凝土铺底。
[0046](2)中部硐室(垂深516m?522.4m)
[0047]中部硐室净宽度为8.2m，净高度为6.4m，深度8.1m(距井筒中心)，三面采用直墙型双层钢筋轮支护，山墙支护厚度为700_。
[0048](3)液压硐室(垂深 522.4m ?526.2m)
[0049]中部硐室底板下设一个液压硐室，液压硐室净宽度4.3m，净高度为3.15m，深度3.5m，采用50mm厚销网索喷初次支护，永久支护采用半圆拱型双层钢筋轮，支护厚度为600mm，底板采用200mm厚C25混凝土铺底。
[0050](4)下部硐室(垂深 526.2m ?532.2m)
[0051 ] 下部硐室净宽度为8.2m，净高度6.02m，净深度为6m，初次支护采用50mm厚锚网索喷支护，永久支护采用直墙型双层钢筋砼支护，山墙支护厚度为700mm，m，底板采用200_厚C25混凝土铺底；底部设站柱基础，采用预留基础孔。
[0052]箕斗装载硐室及井筒采用C50混凝土支护，硐室相关井筒段井壁壁厚为700mm，采用双层钢筋砼支护。钢筋采用Φ22mm螺纹钢，钢筋间排距为250X 250mm，采用Φ 1mm盘圆做构造筋，间排距为500X500mm。
[0053](I)总体施工顺序
[0054]根据箕斗装载硐室高度等工程特征，结合设计支护方式及井筒基岩段施工工艺，每部分施工在从该部顶板到底板施工的过程中，每掘进2m进行锚索网喷初次支护，在进行井筒掘进时将箕斗装载硐室部分一并掘出，并对井筒周边及箕斗装载硐室进行锚网喷一次支护。
[0055]当掘进至每个分部底板后，稳立装载硐室该部的拱顶部和拱墙模板，最后用井筒液压模板由下向上连同箕斗装载硐室一起浇注混凝土，首次浇筑段高为3.5m，以后每次提升饶筑留500mm压茬。
[0056](2)装载硐室掘进
[0057]硐室掘进采用分段分层施工，分上部硐室、中部硐室、液压硐室、下部硐室四段。每段根据段高进行分层施工，首先施工每段的上部，然后再施工下部。硐室掘进时先画硐室轮廓线，采用YTP-29a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.Sm。硐室内矸石采用挖机及人工翻矸至井筒内，井筒内采用2台HZ — 6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。
[0058](3)装载硐室的初次支护
[0059]I)锚杆锚索支护
[0060]硐室顶部及肩窝处采用MQT-130型号锚索锚杆机，帮部采用YTP-29型气腿式凿岩机、Φ22中空六角钢钻杆，锚杆孔深度为3000_。锚杆搅拌采用风动搅拌器进行搅拌，搅拌时间不低于lmin。锚杆安设工艺为:爆破一通风排烟一敲帮问顶一打锚杆孔、清扫孔一安设钢筋网-放树脂药卷一安装锚杆一拧紧锚杆托盘螺母。采用MQT-130型锚索锚杆机，锚索孔深度为9.3m。锚索搅拌采用锚索机带动钢绞线进行搅拌，搅拌时间不低于lmin，采用风动、液压两用锚索锁紧器进行锁具紧固。
[0061]2)喷浆
[0062]采用Z-VII型喷浆机进行砼喷射，砼生料采用溜灰管下灰。喷射顺序为:先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，若喷射地点有少量淋水时，可以适当增加速凝剂掺入量；若出