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斜坡道施工设计说明书

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2020年6月23日
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XXXXX斜坡道施工设计说明书
一、 工程概况
1、 工程简介
XXXX矿是XXXX公司重点建设项目之一, 斜坡道是一期工程的主运输巷与辅助进风巷, 是矿山一期开发建设的关键性工程。
斜坡道硐口布置在岩石移动界线之外, 考虑实际的征地情况, 以及斜坡道入口上方的运输道路坡度、 工业场地标高和当前征地界线的限制, 兼顾经济合理性, 确定其具体位置。
2、 工程设计
1) 斜坡道硐口选择在木露坳村左侧的山坡上, 井口中心坐标: X＝XXXX, Y= XXXXXX, H=+XXXm。斜坡道自选厂皮带廊下方穿过, 线路选择避开了地表上方选厂内主要建、 构筑物和地质构造破碎带, 距地表保护层厚度至少 35 m, 距主井49.16m。
2) 斜坡道设计为三心拱形断面, 全长2248.8m, 净宽4.2m, 墙高2.2m ,拱高1.4m 。此次设计段为+177m ～+103m之间, 长度为703m, 斜坡道入口方位角37°7′35″,竖向坡度12%, 设计段终点标高为＋103.08m, 此后与原设计相连接, 平均坡度为10.1%。
3) 设计工业场地标高为+176.5m, 向下游流水坡度取1%; 地表简易公路以折返式与斜坡道口工业场地相连接, 长度约400m, 道路平均坡度小于12%。工业场地现已完成征地面积3400平方米, 利用现有平台回填土石方, 逐步形成工业场地, 建立宿舍楼、 修理间、 材料堆场、 停车场等附属设施。
4) 斜坡道各转弯处巷道断面内侧加宽200mm, 外侧加宽300m,弯道曲线段外侧应超高, 横向坡度为3%, 两端超高缓和段取4米与转弯曲线段平稳过渡。
斜坡道采用碎石路面, 路基层为粒径75mm的碎石, 厚度100mm; 路面层为粒径25mm碎石子, 厚度100mm, 总厚度为200mm, 用压路机压紧压实, 向水沟方向流水坡度取3‰。
5) 水沟布置在巷道右侧( 进硐方向) , 水沟采用梯形断面, 上宽300mm, 下宽230mm, 高250mm, 采用C15混凝土浇筑, 厚度100mm, 预制盖板, 450mm, 厚度50mm。
沿斜坡道每隔200～300m设置一临时水仓, 其具体位置和容量大小由采矿工程师根据现场涌水量大小及围岩情况设计确定。
6) 斜坡道BC、 GH、 IJ段为转弯曲线段; 沿斜坡道每隔80～120m在巷道左侧围岩稳固地段设置一装载硐室, DE、 FG装矿硐室兼做缓坡段, 单一缓坡段长度20m, 竖向坡度3%。具体尺寸详见图纸。
二、 施工工艺流程
施工工艺采用全断面光面爆破一次成巷的施工方案, 根据现场围岩的工程地质条件、 施工条件及时调整爆破参数, 以减少爆破震动, 达到最优的光面爆破的效果。
1、 施工准备
1) 敲帮问顶: 检撬帮顶浮石, 恢复照明, 工作面抽水, 清理底根。
2) 测量放样: 给出巷道中线和腰线, 将中心和腰线引到掌子面, 根据中线和腰线划出巷道轮廓线。
3) 接入风水管路, 设备进场。
2、 通风方式
主斜坡道巷道长2248.8mm, 最困难段长780米左右, 独头掘进, 净断面为13.88m2。转弯较多, 通风阻力大。为保证硐内通风快速、 通畅, 改进施工作业面空气环境, 加快施工掘进速度。
设计采用机械压入式通风方式, 风机安装在距斜坡道硐口外10m处。风筒选用胶质柔形风筒, 直径600mm, 风筒吊挂在巷道人行道一侧小拱位置, 爆破、 出碴、 掘进全程机械通风。
按巷道内同时施工的最多人数、 最小排尘风速和内燃机械设备总功率分别计算, 取其中最大值作为控制风量。
1) 按作业面同时作业人数10人计算风量:
Q=4m3/min×n
=4m3/min×10
=40 m3/min=0.67 m3/s
2) 按0.25m/s最小排尘风速计算风量:
Q掘＝V×S
=0.25m/s×13.88 m2
=3.47 m3/s
3) 按无轨设备同时作业功率, 计算风量:
Qs =
N=N1f1+N2f2+N3f3
Qs—— 矿井排除柴油设备废气需风量, m3/s。
qs——柴油设备单位功率风量指标, 4 m3/kw.min
N——矿井内各种柴油设备作业时间比例计算的功率总数, kw。
N1、 N2、 N3——各种柴油设备额定功率, KW
2m3铲运机=63KW,卡车=120KW。
f1、 f2、 f3——工作时间系数, 设备在井下每小时作业时间百分比,% 。12小时工作制6m3铲运机2.8/12小时。卡车2.33/12小时
N = N1f1+N2f2+N3f3
= 37.7 KW
Qs =
= 2.51 m3/s
根据上述计算得出, 工作面最大需风量为排尘风量3.47 m3/s。柔性风筒接头处较多, 考虑通风阻力和漏风系数较大, 为满足施工通风需要, 选择轴流式对旋局扇, 型号FD6.3-2x30kw, 风量10～30 m3/s, 送风距离1400米, 风压范围760pa～5900pa。
3、 通风技术措施
在保证设备和人员安全间隙的条件下, 尽量选择大直径风筒。弯道风筒要求保持较大的曲率半径, 风筒悬挂力求平、 直、 紧、 稳。
增加每节风筒的长度, 减少风筒接头数, 随着工作面的前进的短段风筒, 积累到足够长度时, 按即时更换长风筒。
尽量减少人与设备给风筒造成的损伤。及时粘布风筒上的漏洞, 并保证粘补质量。要选择科学的接头方法, 如多反边接头, 配合适宜的黏合剂, 确保接头质量。
4、 施工工艺流程
施工准备→Boomer281凿岩台车凿岩→采用二号岩石乳化炸药+毫秒非电雷管微差爆破→机械压入式通风→TCY-2铲运机装岩→10t自卸东风卡车出渣运输。
管缆安装、 风筒吊挂、 修路等项工作与凿岩、 支护平行作业。
三、 施工组织
1、 进场前, 施工企业必须制定详细的施工方案, 交由项目部审查同意后, 方可组织施工;
2、 采用滚班作业制, 辅助为每天三班制, 掘进、 支护平行作业, 每班必须有专职安全员全程跟进, 并建立安全检查台账;
3、 制定工作面交接班制度; 建立工作交接台账, 坚持工作面按时交接班, 交接班时交班人员应向接班人员交待清楚工作面情况, 应注意事项。主要任务、 措施、 安全、 质量、 设备、 工具等, 严禁工作面情况不明盲目作业。
四、 斜坡道施工方案
斜坡道现已完成表土段的开挖工作, 施工准备完毕后将采用自上而下的正掘法施工。当斜坡道掘进到装载硐室或者联络平巷位置时, 与斜坡道同时施工, 并尽快实现装载硐室的形成, 改进斜坡道铲运作业条件, 加快施工进度。
1、 锁口段支护
斜坡道入口段为弱风化岩层, 节理裂隙发育, 设计采用钢筋混凝土浇筑支护。为保证入口顺利施工, 如果掘进后围岩较为破碎, 就先喷砼进行临时支护( 如果条件允许可不进行临时支护) , 待斜坡道掘进15～20m后进行永久支护, 临时支护与钢筋混凝土一起形成永久性支护的方案。
锁口段设计采用厚300mm钢筋混凝土浇筑支护, 从实际硐口外延5m为外锁口段起点, 内锁口段支护至稳固基岩段以内5m。混凝土强度为C20; 钢筋为Ⅱ级, 钢筋保护层厚度50mm, 搭接长度30d, 弯钩长度12.5d (d为钢筋直径)。外锁口段浇筑达到设计强度后, 用碎石土填筑, 厚度不小于2m。
锁口段支护时注意事项:
1) 必须注意接碴质量, 接碴处需凿出麻面。
2) 为保证支护质量, 浇筑混凝土时要防止大块围岩掉入混凝土中, 所有临时支架应尽可能回收; 壁后充填必须密实。
3) 采用混凝土整体浇灌, 底板必须铺底; 如果淋水较大必可在混凝土内掺入防水剂, 并在浇筑施工中时留排水口进行导水; 当达到设计强度后进行壁后注浆。
2、 硐口护坡支护
锁口段支护完毕后, 硐口护坡自下而上一次砌筑, 护坡采用浆砌毛石砌筑, 墙厚50cm, 块石采用掘进毛石, 块度不大于50cm, 混凝土强度为C15。
护坡墙外部应水泥抹面, 内侧用三合土进行回填; 回填土应分层夯实, 每层厚度: 人力打夯不大于200mm。
3、 斜坡道支护
斜坡道主巷道采用120mm素喷混凝土支护; 装载硐室采用100mm素喷混凝土支护; 极稳固裸岩巷道不进行支护; 局部破碎地段采用锚网、 锚网喷浆支护。
4、 斜坡道特殊施工方法和措施
1) 软弱岩层
斜坡道穿过软岩岩层时, 采取下列措施:
①要密布眼、 小装药、 弱爆破, 增加周边眼数量, 缩小其间距和抵抗线, 减少装药量, 必要时采用减少孔深, 降低循环进尺。
②严格控制水对围岩的侵蚀, 设置积水坑及时排除积水, 保证工作面干燥;
③加强临时支护, 采取适当强化掘进措施, 加快作业循环, 尽早进行永久支护;
④必要时采用超前注浆或超前锚杆进行预支护。
2) 断层破碎带
如果施工中遇到破碎的断层带, 首先考虑采用钢拱架进行临时支护, 必要的情况下能够用风镐掘进、 尽量放小炮, 以减少对围岩的震动, 拱架之间应采取必要的加固、 防护措施, 保证生产安全。
如果还不能满足安全生产的要求, 可采用两帮导硐法进行施工。
① 由于斜坡道断面较大, 全断面掘进时, 巷道裸体暴露时间长, 容易产生冒顶, 两帮导硐法是先在砌墙位置掘导硐( Ⅰ部分) , 这样断面较小临时支护较快, 然后在导硐内进行砌墙工作;
② 砌完墙后, 即进行挑顶( Ⅱ部分) , 但留下斜坡道中心部分, 并将渣填在导硐内做为脚手架, 进行砌拱工作, 砌拱材料可用调度小绞车上提至拱基水平;
③ 养护期满后, 进行清除中心岩柱工作( Ⅲ部分) , 若需放炮, 只能采用震裂性放炮。

图4-1两帮导硐施工方法示意图
3) 涌水量大
斜坡道涌水超过3.0m3/h, 应采用水泵进行排水, 当斜坡道涌水过大造成无法施工时, 采用注浆堵水。注浆参数结合现场地质情况, 专门编制施工组织设计, 审批后方可施工。
4) 大断面及岔点施工
大断面以及岔点掘进采用分部施工法, 用两步骤形成岔点, 即先掘进形成主要巷道, 然后刷大到设计的大断面或形成岔点断面, 需要时采用锚杆支护, 及时进行喷砼支护。当岩石条件较好时, 也能够全断面一次施工成型, 再进行支护。
五、 安全技术措施
1) 遵循”安全第一、 预防为主”安全生产方针; 严格执行国家有关安全生产的法律法规以及《金属非金属矿山安全规程》、 《爆破安全规程》的各项规定。
2)施工企业必须建立健全各种规章制度, 岗位责任制、 操作规程, 专项应急救援预案等;
3) 施工企业必须设立安全机构, 配备专职安全员, 定期对员工进行安全培训, 保证各种规章制度落到实处;
4) 井巷施工要严格执行敲帮问顶制度, 必须派专人负责, 确保安全后方可进行施工。
5) 特种作业人员必须经国家有关部门安全培训并考试合格, 取得特种作业操作资格证后, 方可持证上岗作业。
6) 每次放炮后, 必须机械通风15～30分钟, 经安全员检测空气合格后, 方可进入施工现场, 防止发生中毒窒息事故。
7) 施工作业人员进入作业场地, 必须按照国家有关要求, 正确佩戴标准的劳保用品。