井巷工程硐室与交岔点施工.pptx

1本章主要参考书本章主要参考书1.吴扬国吴扬国.软弱破碎岩体中的软弱破碎岩体中的水泵房硐室施工水泵房硐室施工.建井技术建井技术.2004年年01期期 2.成云海成云海,马其华马其华,梁运培梁运培.深井软岩大断面硐室的设计与应用深井软岩大断面硐室的设计与应用.矿山矿山压力与顶板管理压力与顶板管理.2004年年03期期 3.夏雷夏雷.导硐台阶联合法在大断面硐室施工中应用探讨导硐台阶联合法在大断面硐室施工中应用探讨.能源技术与管能源技术与管理理.2004年年02期期4.李新刚李新刚.大跨度交岔点大跨度交岔点快速施工技术快速施工技术.矿山压力与顶板管理矿山压力与顶板管理.2004年年01期期5.刘中华刘中华.常村矿一次成巷施工常村矿一次成巷施工S_3-1#交岔点交岔点.煤煤.2001年年04期期2第一节第一节 井底车场的结构形式井底车场的结构形式 井底车场是指连接矿井主要提升井筒和井下主要运输、通风巷道井底车场是指连接矿井主要提升井筒和井下主要运输、通风巷道的若干巷道和硐室的总称。它是矿井的若干巷道和硐室的总称。它是矿井提升运输煤炭、矸石、下放材提升运输煤炭、矸石、下放材料和设备、供电、供医风、通风、排水以及人员升降料和设备、供电、供医风、通风、排水以及人员升降等全矿生产各等全矿生产各系统的枢纽站。系统的枢纽站。一、井底车场的结构一、井底车场的结构 井底车场由主要运输线路、辅助线路、硐室等部分组成。井底车场由主要运输线路、辅助线路、硐室等部分组成。30.61.2Mt/a矿井环行刀式立井井底车场立体示意图矿井环行刀式立井井底车场立体示意图4胶带输送机上仓立井井底车场立体示意图胶带输送机上仓立井井底车场立体示意图5（一）主要运输线路（巷道）（一）主要运输线路（巷道）包括存车线巷道和行车线巷道两种。存车线巷道是指存放空、重包括存车线巷道和行车线巷道两种。存车线巷道是指存放空、重车辆的巷道。如主、副井的空、重车线，材料车线等。行车线巷道车辆的巷道。如主、副井的空、重车线，材料车线等。行车线巷道是指调动空、重车辆运行的巷道。如连接主、副井空、重车线的绕是指调动空、重车辆运行的巷道。如连接主、副井空、重车线的绕道，调车线，马头门线路等。道，调车线，马头门线路等。678 （二）辅助线路（巷道）（二）辅助线路（巷道）主要是指通往各种硐室的巷道。如通往中央水泵房、水仓的通道，主要是指通往各种硐室的巷道。如通往中央水泵房、水仓的通道，主井撒煤清理斜巷（或平巷）及通道，管子道，通往电机车修理库主井撒煤清理斜巷（或平巷）及通道，管子道，通往电机车修理库的支巷等。的支巷等。（三）硐室（三）硐室 按它们在井底车场中所处的位置和用途不同可分为主井系统硐室、按它们在井底车场中所处的位置和用途不同可分为主井系统硐室、副井系统硐室以及其它硐室。副井系统硐室以及其它硐室。91 1副井系统硐室副井系统硐室 马头门硐室马头门硐室副井井筒与副井井筒与井底车场连接处井底车场连接处 中央水泵房和中央变电所中央水泵房和中央变电所副井井底一侧，通过管子道与副井井底一侧，通过管子道与付井相连。付井相连。水仓水仓入口在车场巷道标入口在车场巷道标高最低点，末端与水泵房的吸水高最低点，末端与水泵房的吸水井相连井相连 管子道管子道 等候室和工具室等候室和工具室 二、井底车场主要硐室二、井底车场主要硐室1011煤煤炭炭工工业业矿矿井井设设计计规规范范第第5.3.25.3.2条条 用用罐罐笼笼提提升升的的立立井井井井筒筒与与井井底底车车场场连连接接处处两两侧侧巷巷道道，均均应应设设双双边边人人行行道道。各各边边宽宽度度不不应应小小于于900mm900mm，连连接接处处巷巷道道的的高高度度和和长长度度，应应满满足足设设备备布布置置和和通通过过最最长长材材料料及及罐罐笼笼同同时时进进出出车车层层数数的的要要求求，其其净净高高不不应应小小于于4.5m4.5m，长长度度不不应小于应小于5m5m。用用箕箕斗斗提提升升的的立立井井井井筒筒与与井井底底车车场场连连接接处处应应根根据据生生产产及及施施工工需需要要布置。布置。第第5.3.35.3.3条条 井井下下主主变变电电所所与与主主排排水水泵泵房房应应联联合合布布置置，与与井井底底车车场场巷巷道道连连接接的的通通道道中中应应设设栅栅栏栏门门和和易易于于关关闭闭的的密密闭闭门门，主主变变电电所所与与主主排排水泵房之间应设置防火门。水泵房之间应设置防火门。管子道与井筒连接处应高出主排水泵房地面管子道与井筒连接处应高出主排水泵房地面7m7m以上以上，管子道净，管子道净断面应保证安设排水管后能通过水泵和电动机。管子道应设人行台断面应保证安设排水管后能通过水泵和电动机。管子道应设人行台阶和铺设轨道。阶和铺设轨道。121314 2 2主井系统的硐室主井系统的硐室 翻笼（卸载）硐室翻笼（卸载）硐室主井空、重车线连接处主井空、重车线连接处 井底煤仓井底煤仓上接翻笼硐室，下连箕斗装载硐室上接翻笼硐室，下连箕斗装载硐室 箕斗装载硐室箕斗装载硐室下接主井井筒下接主井井筒 主井清理撒煤硐室主井清理撒煤硐室箕斗装载硐室以下，通过斜巷与井底车箕斗装载硐室以下，通过斜巷与井底车场相连场相连 主井井底水窝泵房主井井底水窝泵房主井清理撒煤硐室以下主井清理撒煤硐室以下 确定井筒位置时，要注意将箕斗装载硐室布置在坚硬稳定的岩层确定井筒位置时，要注意将箕斗装载硐室布置在坚硬稳定的岩层中，翻车机硐室布置在主井重车线末端，其它硐室的位置则由线路中，翻车机硐室布置在主井重车线末端，其它硐室的位置则由线路布置所决定。清理井底洒煤斜巷的出口要布置在主井的重车线侧。布置所决定。清理井底洒煤斜巷的出口要布置在主井的重车线侧。1516 3 3其他硐室其他硐室 有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。人车站等。各硐室位置应根据线路布置和各自要求确定。例如：充电硐室要各硐室位置应根据线路布置和各自要求确定。例如：充电硐室要有单独的回风道与总回风道相通；防火门硐室必须设置在进风井筒有单独的回风道与总回风道相通；防火门硐室必须设置在进风井筒和各水平的井底车场连接处，并且在打开时不妨碍提升、运输和人和各水平的井底车场连接处，并且在打开时不妨碍提升、运输和人员的通行。员的通行。由于井下火药库位置和通风系统有关，井下火药库应选择在干燥、由于井下火药库位置和通风系统有关，井下火药库应选择在干燥、通风良好、运输方便和容易布置回风道的地点，距井筒、井底车场通风良好、运输方便和容易布置回风道的地点，距井筒、井底车场的重要巷道及硐室应有必要的安全距离。的重要巷道及硐室应有必要的安全距离。1718 一硐室施工特点一硐室施工特点 工程质量要求高（隔水、防潮、放工程质量要求高（隔水、防潮、放火）；火）；施工和支护难度大（断面大、长度施工和支护难度大（断面大、长度小、进出口狭窄）、受力复杂；小、进出口狭窄）、受力复杂；需砌筑设备基础、预留管线沟槽及需砌筑设备基础、预留管线沟槽及安设起重梁等；安设起重梁等；与井底车场的施工组织密切相关；与井底车场的施工组织密切相关；第二节第二节 硐室施工硐室施工1920在组织井底车场硐室施工时，应考虑下列各因素：在组织井底车场硐室施工时，应考虑下列各因素：（1）与井筒相毗连的各种硐室（如马头门、装载硐室、井底水泵房等）在一般情况下应与井筒施工同时进行与井筒施工同时进行，箕斗装载硐室的安装应在井筒永久装备施工之前进行。（2）各机械设备硐室的开凿顺序应根据使用先后和安装工程的需要来安排。一般为了早日利用永久排水设备而应尽先施工井下变电所、水泵房尽先施工井下变电所、水泵房和水仓，和水仓，煤仓和翻笼硐室工程比较复杂，设备安装需要的时间较长，所以也应尽早施工。其它如电机车库、消防列车库、炸药库等应根据对它们的需要程度不同分别安排。（3）服务性的硐室，如等候室、调度室和医疗室等，其施工先后对建井工作影响不大，一般可作为平衡工程用平衡工程用。但为了改善通风、排水和运输系统，有时也应提早施工。21 二二.硐室施工方法硐室施工方法 全断面施工法（高度小于全断面施工法（高度小于45m45m）整体性好、稳定整体性好、稳定 分层施工法分层施工法 正台阶法：每层高度小正台阶法：每层高度小于于3m3m，超前，超前23m23m（错（错距大，出矸困难；错距距大，出矸困难；错距小，钻眼困难）小，钻眼困难）22 抚顺龙风矿抚顺龙风矿635m635m东部水泵房硐室，围岩为比较稳定的页岩、砂质东部水泵房硐室，围岩为比较稳定的页岩、砂质页岩，硐室断面为三心拱形，掘进断面页岩，硐室断面为三心拱形，掘进断面27.1m27.1m2 2，掘进宽度为，掘进宽度为5.6m5.6m，掘进，掘进高度为高度为4.5m4.5m。该水泵房领空采用正台阶工作面施工法，上分层工作面高。该水泵房领空采用正台阶工作面施工法，上分层工作面高2.6m2.6m，超前，超前2.0m2.0m左右，下分层工作面呈左右，下分层工作面呈4545斜坡，以便将上分层的研石斜坡，以便将上分层的研石溜放到下分层集中用装岩机装岩。每掘进两班之后，用一班的时间打锚杆溜放到下分层集中用装岩机装岩。每掘进两班之后，用一班的时间打锚杆并先喷并先喷5mm5mm厚的水泥砂浆以临时封闭围岩。待掘进厚的水泥砂浆以临时封闭围岩。待掘进252530m30m后，再按设后，再按设计规定厚度喷射混凝土永久支护。计规定厚度喷射混凝土永久支护。23倒台阶法：架设临时支架，不应采用倒台阶法：架设临时支架，不应采用 24 抚顺老虎台矿抚顺老虎台矿580580米中央水泵房硕室就是采用这个方法施工的。该硐米中央水泵房硕室就是采用这个方法施工的。该硐室的围岩是坚固稳定的花岗片麻岩，掘进断面室的围岩是坚固稳定的花岗片麻岩，掘进断面16.2516.25米米2 2，三心拱形，掘进，三心拱形，掘进宽度在拱邦为宽度在拱邦为7.57.5米，立墙部分为米，立墙部分为7.17.1米，掘进高度为米，掘进高度为6.16.1米。下分层工作米。下分层工作面高度为面高度为3.53.5米，超前米，超前3535米，边掘边锚；上分层工作顶利用挑顶的矸石米，边掘边锚；上分层工作顶利用挑顶的矸石堆作脚手架打锚杆。项板岩石稳定时，掘锚堆作脚手架打锚杆。项板岩石稳定时，掘锚15m15m即进行喷射混凝土，并浇即进行喷射混凝土，并浇筑混凝土侧墙；顶板岩石不大稳定时，可边掘进边锚边挂金属网，最后喷筑混凝土侧墙；顶板岩石不大稳定时，可边掘进边锚边挂金属网，最后喷射混凝土。射混凝土。25 导硐施工法导硐施工法 这这是是在在松松软软破破碎碎岩岩层层，特特大大断断面面硐硐室室中中采采用用的的一一种种安安全全有效的施工方法。有效的施工方法。26 两侧导硐施工法是从硐室的底板开始，在两侧墙部开掘两条小导硐超前两侧导硐施工法是从硐室的底板开始，在两侧墙部开掘两条小导硐超前掘进，逐步向上扩大掘进，逐步向上扩大 。小导硐断面不宜过大，一般宽。小导硐断面不宜过大，一般宽1.51.51.81.8米，以利控米，以利控制顶板，高制顶板，高2.02.0米左右。掘一层导硐、随即砌墙，再掘上一分层小导硐，米左右。掘一层导硐、随即砌墙，再掘上一分层小导硐，矸石则存在下层导硐里代替脚手架，再将墙接砌上去，最后将拱部整个掘矸石则存在下层导硐里代替脚手架，再将墙接砌上去，最后将拱部整个掘砌好后，便可除去中间岩柱。当硐室穿过的岩层很不稳定，特别是穿过断砌好后，便可除去中间岩柱。当硐室穿过的岩层很不稳定，特别是穿过断层破碎带时适于采用。层破碎带时适于采用。27282930硐室施工方法的选择，主要取决于硐室的硐室施工方法的选择，主要取决于硐室的断面大小和围岩的稳定性断面大小和围岩的稳定性，另外还与施工方法、支护型式等人为因素有关。另外还与施工方法、支护型式等人为因素有关。近十多年来，硐室施工技术的发展主要表现在以下几个方面：近十多年来，硐室施工技术的发展主要表现在以下几个方面：（1 1）在硐室工程中成功地应用了光爆锚喷技术。）在硐室工程中成功地应用了光爆锚喷技术。光爆锚喷技术可以光爆锚喷技术可以综合有效地提高围岩的稳定性和施工作业的安全性，大大地减少硐室综合有效地提高围岩的稳定性和施工作业的安全性，大大地减少硐室施工的难度。施工的难度。（2 2）由于锚喷技术在硐室工程中的应用，促进了硐室施工方法的简）由于锚喷技术在硐室工程中的应用，促进了硐室施工方法的简化。化。用自上向下分层逐步取代了自下向上分层，全断面施工逐步取代用自上向下分层逐步取代了自下向上分层，全断面施工逐步取代了导硐法施工。下行分层和全断面施工硐室步骤简单、效率高、进度了导硐法施工。下行分层和全断面施工硐室步骤简单、效率高、进度快、安全和质量容易保证，使硐室工程的施工工期大为缩短。快、安全和质量容易保证，使硐室工程的施工工期大为缩短。31（3 3）硐室支护多采用锚、喷、网、砌复合支护形式和）硐室支护多采用锚、喷、网、砌复合支护形式和“二次支护二次支护”技技术，即先进行一次支护，再进行二次支护。术，即先进行一次支护，再进行二次支护。一次支护选用具有一定可一次支护选用具有一定可缩性的锚喷或锚喷网支护型式，其本身是永久支护的组成部分；二次缩性的锚喷或锚喷网支护型式，其本身是永久支护的组成部分；二次支护现多选用刚性较大的混凝土或钢筋混凝土整体浇筑，也可用锚喷支护现多选用刚性较大的混凝土或钢筋混凝土整体浇筑，也可用锚喷支护。支护。（4 4）采用了先进的设备和工艺，提高了硐室施工的机械化水平。）采用了先进的设备和工艺，提高了硐室施工的机械化水平。如使如使用反井钻机钻扩井下圆筒式煤仓、立井砌壁中用液压滑升模板过马头用反井钻机钻扩井下圆筒式煤仓、立井砌壁中用液压滑升模板过马头门和箕斗装载硐室等，加快了工程进度，提高了工程质量。门和箕斗装载硐室等，加快了工程进度，提高了工程质量。施工技术的进步，改善了硐室工程施工的面貌，我国煤矿井下的不施工技术的进步，改善了硐室工程施工的面貌，我国煤矿井下的不少硐室施工都取得了速度快、效率高、质量好、成本低的技术经济效少硐室施工都取得了速度快、效率高、质量好、成本低的技术经济效果，为我国硐室工程积累了宝贵的经验。果，为我国硐室工程积累了宝贵的经验。32三马头门硐室施工三马头门硐室施工 马头门的施工，必须与井筒施工统筹考虑，合理安排。根据马头马头门的施工，必须与井筒施工统筹考虑，合理安排。根据马头门与井筒之间的施工顺序的先后，我国现有的马头门施工方法可分门与井筒之间的施工顺序的先后，我国现有的马头门施工方法可分为两大类，即与井筒同时施工法和与井筒顺序施工法。为两大类，即与井筒同时施工法和与井筒顺序施工法。1.1.马头门与井筒同时施工马头门与井筒同时施工 当井筒掘进到马头门上方当井筒掘进到马头门上方4 46m6m处时，暂停掘进，并将上段井壁处时，暂停掘进，并将上段井壁砌好，随后再向下掘进，当掘到马头门硐口处时，随井筒的下掘将砌好，随后再向下掘进，当掘到马头门硐口处时，随井筒的下掘将马头门同时掘进出来，然后再将马头门和这段井壁一次砌好。待马马头门同时掘进出来，然后再将马头门和这段井壁一次砌好。待马头门与井筒的连接处施工完成后，再掘砌井筒余下的井底部分。头门与井筒的连接处施工完成后，再掘砌井筒余下的井底部分。33 特点：可以充分利用凿井设特点：可以充分利用凿井设备和设施进行打眼放炮、通风备和设施进行打眼放炮、通风排烟、装岩提升、压气供应、排烟、装岩提升、压气供应、排水、拌料下料等工作，使准排水、拌料下料等工作，使准备辅助工作大大简化。备辅助工作大大简化。马头门与井筒同时施工，支马头门与井筒同时施工，支护的整体性好，工程质量易于护的整体性好，工程质量易于保证。该方法的主要不足之处保证。该方法的主要不足之处是是马头门施工占用了井筒的施马头门施工占用了井筒的施工期工期，致使井筒到底的工期向，致使井筒到底的工期向后推迟了一段时间。后推迟了一段时间。34 鲍店煤矿副井，净直径鲍店煤矿副井，净直径8m8m，马头门位于井筒，马头门位于井筒-430m-430m水平两侧，进车及出水平两侧，进车及出车线长度分别为车线长度分别为31m31m和和16m16m，进车侧的掘进高度和宽度分别为，进车侧的掘进高度和宽度分别为11.65m11.65m和和 9.2m9.2m，出车侧的掘进高度和宽度分别为，出车侧的掘进高度和宽度分别为11.4m11.4m和和8.7m8.7m，马头门的最大掘进断，马头门的最大掘进断面为面为105m105m2 2，马头门进、出车两侧，马头门进、出车两侧16m16m长度内为锚喷网和双排钢筋混凝土支长度内为锚喷网和双排钢筋混凝土支护结构，进车侧护结构，进车侧161631m31m为锚喷网和素混凝土支护结构。为锚喷网和素混凝土支护结构。推车机硐室推车机硐室等候室通道等候室通道变电所通道变电所通道信号硐室信号硐室下料绞车硐室下料绞车硐室35 先在马头门顶板上方先在马头门顶板上方5.0m5.0m处处筑一个筑一个混凝土壁圈混凝土壁圈，接着向上砌，接着向上砌壁直到与上段井壁相接。壁圈以壁直到与上段井壁相接。壁圈以下井筒部分采用下井筒部分采用锚喷网锚喷网作一次支作一次支护，锚杆直径护，锚杆直径14mm14mm、长、长2m2m、间排距间排距750mm750 mm750mm750 mm，金属，金属网用网用10mm10mm和和6mm6mm钢筋，按钢筋，按250mm250mm250mm250mm网格编织，自网格编织，自上而下挂设，自下向上喷射混凝上而下挂设，自下向上喷射混凝土，喷厚土，喷厚100mm100mm。待上述工作。待上述工作结束后，再开始马头门施工。结束后，再开始马头门施工。36 第一阶段施工井筒第一阶段施工井筒两侧马头门各两侧马头门各7.0m7.0m，并与井筒同时完成永久支护的，并与井筒同时完成永久支护的钢筋混凝土浇筑；第二阶段，待主井通过井底车场和副井马头门贯通后，钢筋混凝土浇筑；第二阶段，待主井通过井底车场和副井马头门贯通后，再由主井一侧的巷道向马头门进车侧最外端的再由主井一侧的巷道向马头门进车侧最外端的15m15m施工施工；第三阶段施工马；第三阶段施工马头门进、出车侧的其余部分各头门进、出车侧的其余部分各9m9m；最后阶段施工马头门范围内的其他所；最后阶段施工马头门范围内的其他所有硐室和设备基础。有硐室和设备基础。37 先掘进马头门的拱部，同时用先掘进马头门的拱部，同时用锚喷网控制，尔后向下分层分区锚喷网控制，尔后向下分层分区（中间留岩柱）依次掘至马头门（中间留岩柱）依次掘至马头门的底板，掘出的碎石放入井筒中，的底板，掘出的碎石放入井筒中，由抓岩机装入吊桶提出。再由下由抓岩机装入吊桶提出。再由下向上立模、绑扎钢筋、连续浇筑向上立模、绑扎钢筋、连续浇筑混凝土，并与井筒井壁一并向上混凝土，并与井筒井壁一并向上砌筑，以保证连接部分支护的整砌筑，以保证连接部分支护的整体质量。最后清除掉中间岩柱。体质量。最后清除掉中间岩柱。38 为了加强对顶板的维护，支护时为了加强对顶板的维护，支护时由下向上分层连续浇筑由下向上分层连续浇筑，投设计，投设计强度为强度为CC2525，施工时按，施工时按CC3535配制，主筋为配制，主筋为 20mm20mm，配筋为，配筋为 12mm12mm，间距，间距300mm300mm，严格控制混凝土的配合比和水灰比；分层连续浇，严格控制混凝土的配合比和水灰比；分层连续浇筑，层厚不超过筑，层厚不超过300mm300mm，并振捣密实。为了加强两次支护层间的，并振捣密实。为了加强两次支护层间的密实性，在马头门的拱顶部预埋密实性，在马头门的拱顶部预埋2 2根长根长1.0m1.0m的注浆管，以备后期再的注浆管，以备后期再行注入水泥浆液，填塞壁后层间的裂隙和空洞。行注入水泥浆液，填塞壁后层间的裂隙和空洞。该马头门掘进总工程量该马头门掘进总工程量2684m2684m3 3，混凝土浇筑工程量连同井壁共，混凝土浇筑工程量连同井壁共1026m1026m3 3，耗用钢筋，耗用钢筋43.5t43.5t。在矿井竣工验收移交时，该工程被评为。在矿井竣工验收移交时，该工程被评为优质工程，使用至今已优质工程，使用至今已3030多年，未出现任何问题。多年，未出现任何问题。39 2.2.马头门与井筒顺序施工马头门与井筒顺序施工 先掘砌完整个井筒，再返上来施工马头门。先掘砌完整个井筒，再返上来施工马头门。即当井筒掘砌到马头门位置处时，预留下马头门的硐口不砌（硐即当井筒掘砌到马头门位置处时，预留下马头门的硐口不砌（硐口预留得稍大一点，以免将来马头门掘进放炮时崩坏井壁），暂时口预留得稍大一点，以免将来马头门掘进放炮时崩坏井壁），暂时将硐口用喷射混凝土作为临时支护封闭起来将硐口用喷射混凝土作为临时支护封闭起来，待井筒掘砌到设计深，待井筒掘砌到设计深度后，再返上来施工马头门。为了施工方便，可以在马头门底板下度后，再返上来施工马头门。为了施工方便，可以在马头门底板下方位的井筒中，搭设一个临时固定盘作为掘砌的工作台；也可以直方位的井筒中，搭设一个临时固定盘作为掘砌的工作台；也可以直接利用凿井吊盘作为活动的掘砌工作台，或在吊盘上再悬吊组装一接利用凿井吊盘作为活动的掘砌工作台，或在吊盘上再悬吊组装一个简易工作台个简易工作台。40 根据马头门的高度，将其分为根据马头门的高度，将其分为2 24 4个分层，可以自上而下逐层个分层，可以自上而下逐层施工，开始掘进上分层时，施工，开始掘进上分层时，需用吊盘当工作台进行作业需用吊盘当工作台进行作业，井筒两侧，井筒两侧马头门一次掘进的水平长度可定为马头门一次掘进的水平长度可定为46m46m。从马头门掘出的矸石，。从马头门掘出的矸石，应尽量及时清除出井。马头门随掘进随用锚喷网作一次支护，先顶应尽量及时清除出井。马头门随掘进随用锚喷网作一次支护，先顶后帮及时有效地控制住暴露出的围岩，以保障作业的安全。后帮及时有效地控制住暴露出的围岩，以保障作业的安全。待马头门自上而下整个断面掘出之后，再待马头门自上而下整个断面掘出之后，再自下向上、由里向外自下向上、由里向外地分层连续浇筑混凝土完成马头门的永久支护，并与井壁相接。地分层连续浇筑混凝土完成马头门的永久支护，并与井壁相接。根根据施工条件，井筒两侧的马头门可以同时作业，也可顺序作业马据施工条件，井筒两侧的马头门可以同时作业，也可顺序作业。马头门掘砌完后；最后再拆除临时固定盘，并将落入井底的矸石清除头门掘砌完后；最后再拆除临时固定盘，并将落入井底的矸石清除出井。出井。41 最突出的优点：最突出的优点：是马头门施工不占用井筒的施工工期，使井筒可是马头门施工不占用井筒的施工工期，使井筒可提前到底。提前到底。后期的马头门施工，也可能和其他工程平行。后期的马头门施工，也可能和其他工程平行。由于是高空作业，必须采取防坠的安全措施。另外，由于是高空作业，必须采取防坠的安全措施。另外，由于井壁和由于井壁和马头门壁不是一次连续整体浇筑，马头门壁不是一次连续整体浇筑，因而马头门施工时应特别注意工因而马头门施工时应特别注意工程质量。当采用临时固定盘施工时，盘的安、拆费工费料，后期清程质量。当采用临时固定盘施工时，盘的安、拆费工费料，后期清除井底的存矸也需花费时间。除井底的存矸也需花费时间。江苏三河尖煤矿的马头门施工采用了马头门井筒顺序施工方法。江苏三河尖煤矿的马头门施工采用了马头门井筒顺序施工方法。该马头门的掘进宽度该马头门的掘进宽度5.36m5.36m，掘进高度，掘进高度4.86m4.86m，掘进断面，掘进断面22.96m22.96m2 2，马头门在井筒掘砌到底后开始施工，前后只用了，马头门在井筒掘砌到底后开始施工，前后只用了8 8天时间就完成天时间就完成了东侧了东侧5.0m5.0m、西侧、西侧4.0m4.0m的马头门及信号硐室工程，有效地缩短了的马头门及信号硐室工程，有效地缩短了井筒到底时间。井筒到底时间。42 马头门、井筒与各进出口连接巷，当采用砼支护或钢筋砼支护，马头门、井筒与各进出口连接巷，当采用砼支护或钢筋砼支护，临时支护采用锚喷时，其参考工期（天）见表临时支护采用锚喷时，其参考工期（天）见表名名 称称断断 面面支护形式支护形式连接巷道的断面，连接巷道的断面，m2101520马头门马头门钢筋砼支护钢筋砼支护35456090砼支护砼支护25304560连接巷连接巷砼支护砼支护20283550锚喷支护锚喷支护20253235交岔点交岔点砼支护砼支护20253045锚喷支护锚喷支护2025283043四四 箕斗装载硐室施工箕斗装载硐室施工箕斗装载硐室是煤矿井下主要生产系统与主井井筒直接相连的一箕斗装载硐室是煤矿井下主要生产系统与主井井筒直接相连的一个主要硐室，是矿井原煤提升系统中的关键工程，断面较大，结构个主要硐室，是矿井原煤提升系统中的关键工程，断面较大，结构也较复杂，施工中有大量的预留孔和预埋件，工程质量要求高，施也较复杂，施工中有大量的预留孔和预埋件，工程质量要求高，施工技术难度大。工技术难度大。根据箕斗装载硐室与井筒施工的先后关系，我国煤矿现有的施工根据箕斗装载硐室与井筒施工的先后关系，我国煤矿现有的施工方法可概括为方法可概括为3 3类：类即与井筒同时施工、与井筒顺序施工以及与主即与井筒同时施工、与井筒顺序施工以及与主井井口永久建筑平行施工。井井口永久建筑平行施工。44 4.1 4.1 箕斗装载硐室与井筒同时施工箕斗装载硐室与井筒同时施工 当井筒掘至硐室上方当井筒掘至硐室上方4 46m6m处停止掘进，并将上段井壁砌好，再继处停止掘进，并将上段井壁砌好，再继续下掘井筒至硐室位置。续下掘井筒至硐室位置。若围岩比较稳定，则井筒工作面与硐室工作面错开一荐炮的高度若围岩比较稳定，则井筒工作面与硐室工作面错开一荐炮的高度（1.51.52m2m）。同时自上而下分层施工，并保持井筒工作面始终超前；）。同时自上而下分层施工，并保持井筒工作面始终超前；若围岩稳定性较差，则可采用井筒与硐室各分层交替施工。硐室爆若围岩稳定性较差，则可采用井筒与硐室各分层交替施工。硐室爆落下来的矸石扒放到井筒中装提出井。随掘进随采用锚喷或锚喷网进落下来的矸石扒放到井筒中装提出井。随掘进随采用锚喷或锚喷网进行一次支护，及时地封闭裸露的硐室顶帮和井帮，在锚喷支护的保护行一次支护，及时地封闭裸露的硐室顶帮和井帮，在锚喷支护的保护下，逐层下掘，待整个硐室全部掘完后，再进行二次支护，由下向上下，逐层下掘，待整个硐室全部掘完后，再进行二次支护，由下向上立模板、绑扎钢筋，先墙后拱连同井壁连续整体浇筑。硐室底板在墙、立模板、绑扎钢筋，先墙后拱连同井壁连续整体浇筑。硐室底板在墙、拱筑好后再浇筑。硐室施工完成后，再继续向下开凿井筒。拱筑好后再浇筑。硐室施工完成后，再继续向下开凿井筒。45 这种施工方法具这种施工方法具有充分利用凿井设备有充分利用凿井设备进行硐室施工，效率进行硐室施工，效率高、进度快、安全性高、进度快、安全性好和硐室施工前的准好和硐室施工前的准备工作较少的优点；备工作较少的优点；但不足之处是硐室施但不足之处是硐室施工占用了井筒工期，工占用了井筒工期，拖延了井筒到底的时拖延了井筒到底的时间。间。46 淮北矿区临涣煤矿，淮北矿区临涣煤矿，设计年产量设计年产量180180万万t t，主，主井净直径井净直径6.5m6.5m，井内装，井内装有有3 3个个12t12t箕斗，南硐室箕斗，南硐室为单箕斗，北硐室为双为单箕斗，北硐室为双箕斗，箕斗装载硐室断箕斗，箕斗装载硐室断面为马蹄形，两硐室分面为马蹄形，两硐室分别连接一条胶带输送机别连接一条胶带输送机巷。北硐室和南硐室最巷。北硐室和南硐室最大掘进断面分别为大掘进断面分别为150.7m150.7m2 2和和103.98m103.98m2 2。47 拱部掘进先由两侧的胶带输送机拱部掘进先由两侧的胶带输送机巷以导硐与井筒贯通，然后从硐室巷以导硐与井筒贯通，然后从硐室后墙向井筒方向刷大至拱顶。边掘后墙向井筒方向刷大至拱顶。边掘边进行硐室外层的一次支护，采用边进行硐室外层的一次支护，采用喷锚网架的联合支护型式，即先初喷锚网架的联合支护型式，即先初喷喷606080mm80mm厚混凝土，然后用厚混凝土，然后用22mm22mm、长、长 3m3m、间排距、间排距 800mm 800mm 800 mm800 mm的锚杆进行支护，其顶的锚杆进行支护，其顶部挂部挂6mm6mm、网格、网格150mm150 150mm150 mmmm的金属网。的金属网。该矿箕斗装载硐室掘进总工程量该矿箕斗装载硐室掘进总工程量2124m2124m3 3，砌筑总工程量，砌筑总工程量1104m1104m3 3，实际施，实际施工期工期110110天，取得了快速、安全、高质量的施工效果。天，取得了快速、安全、高质量的施工效果。锚杆锚杆胶胶带带输输送送机机巷巷南箕斗装载硐室南箕斗装载硐室北箕斗装载硐室北箕斗装载硐室主主井井井井筒筒48 4.2 4.2 箕斗装载硐室与井筒顺序施工箕斗装载硐室与井筒顺序施工 施工顺序是：施工顺序是：先将井筒施工到底，然后再开始施工箕斗装载硐室。先将井筒施工到底，然后再开始施工箕斗装载硐室。当井筒掘砌到硐室位置时，除硐口范围预留外，其他井筒部分全部砌筑。当井筒掘砌到硐室位置时，除硐口范围预留外，其他井筒部分全部砌筑。预留出的硐口部位根据围岩情况暂时用喷浆或锚喷进行临时支护封闭，待预留出的硐口部位根据围岩情况暂时用喷浆或锚喷进行临时支护封闭，待井筒掘砌到设计深度后井筒掘砌到设计深度后，再返回上来利用凿井吊盘作掘砌工作台开始进行再返回上来利用凿井吊盘作掘砌工作台开始进行箕斗装载硐室的施工。箕斗装载硐室的施工。将硐室掘出的矸石，全部放入井底。硐室完工后，最后集中将井底的存将硐室掘出的矸石，全部放入井底。硐室完工后，最后集中将井底的存矸清除出井。硐室施工所采用自上向下分层方法。矸清除出井。硐室施工所采用自上向下分层方法。特点：井筒单独施工，效率高、速度快，可提前到底；但利用凿井吊盘特点：井筒单独施工，效率高、速度快，可提前到底；但利用凿井吊盘作掘砌工作台，工人在井筒高空作业，安全性差，必须采取防坠措施。作掘砌工作台，工人在井筒高空作业，安全性差，必须采取防坠措施。49 【实例实例1 1】东滩矿设计年产量东滩矿设计年产量400400万万t t，主井净直径，主井净直径7m7m、井深、井深786.5m786.5m，井内装有两对，井内装有两对16t16t箕斗。箕斗装载硐室位于井底车场水平以下，双面对箕斗。箕斗装载硐室位于井底车场水平以下，双面对称布置，硐室全高称布置，硐室全高19.96m19.96m、宽、宽6.5m6.5m、深深6.45 m6.45 m，分上、中、下，分上、中、下3 3室，室，硐室掘进最大横断面硐室掘进最大横断面133m133m2 2，最大纵断面最大纵断面135.7m135.7m2 2。施工方法：第一阶段施工井施工方法：第一阶段施工井筒到底，自井底车场水平向下掘筒到底，自井底车场水平向下掘进，采用全断面深孔爆破，一次进，采用全断面深孔爆破，一次支护采用挂网喷射混凝土，二次支护采用挂网喷射混凝土，二次支护由下向上浇筑混凝土井壁，支护由下向上浇筑混凝土井壁，预留出箕斗装载硐室硐口；预留出箕斗装载硐室硐口；50 第二阶段施工硐室，先掘后第二阶段施工硐室，先掘后砌。硐室掘进自上向下分层进砌。硐室掘进自上向下分层进行，先掘出拱顶，行，先掘出拱顶，用锚喷进行用锚喷进行一次支护，一次支护，然后逐层下掘，待然后逐层下掘，待整个硐室掘出后整个硐室掘出后，再自下向上，再自下向上连续浇筑硐室的钢筋混凝土，连续浇筑硐室的钢筋混凝土，并与井筒的井壁部分相接。并与井筒的井壁部分相接。为为提高效率、加快速度，双面硐提高效率、加快速度，双面硐室掘进时同时打眼放炮，硐室室掘进时同时打眼放炮，硐室掘出的矸石，暂放入井筒，待掘出的矸石，暂放入井筒，待以后集中出矸；砌筑时，立模、以后集中出矸；砌筑时，立模、布筋与混凝土浇筑，双面硐室布筋与混凝土浇筑，双面硐室交替进行。交替进行。51 拱顶部分的一次支护采用锚喷网。放炮后先清除浮矸，初喷拱顶部分的一次支护采用锚喷网。放炮后先清除浮矸，初喷50mm50mm混凝土，而后混凝土，而后2.5m2.5m长的砂浆锚杆，挂长的砂浆锚杆，挂150mm150mm150mm150mm网格网格的金属网，再复喷的金属网，再复喷150 mm150 mm混凝土。硐室墙及墙端的初期支护也采混凝土。硐室墙及墙端的初期支护也采用锚喷网，放炮后先初喷用锚喷网，放炮后先初喷50mm50mm混凝土，而后打锚杆、挂金属网，混凝土，而后打锚杆、挂金属网，再复喷再复喷100 mm100 mm混凝土。端墙总高混凝土。端墙总高19.2m19.2m，每，每3m3m高一段锚高一段锚1.7m1.7m长长的锚杆，再的锚杆，再3m3m高一段锚高一段锚2.0m2.0m长的锚杆，长短锚杆相间布置。长的锚杆，长短锚杆相间布置。兖州矿区东滩煤矿主井箕斗装载硐室掘进总体积兖州矿区东滩煤矿主井箕斗装载硐室掘进总体积1332.3m1332.3m3 3，砌，砌筑总体积筑总体积619.8m619.8m3 3，钢筋及预埋件共耗用钢筋，钢筋及预埋件共耗用钢筋53.1t53.1t，硐室施工工期，硐室施工工期110110天。天。52 4.3 4.3 箕斗装载硐室与主井永久锁口和井塔工程平行施工箕斗装载硐室与主井永久锁口和井塔工程平行施工 使箕斗装载硐室的施工不占用井筒工期使箕斗装载硐室的施工不占用井筒工期，从而能有效地缩短矿井建，从而能有效地缩短矿井建井总工期。井总工期。采用这种施工方法时，多在主井井筒到底后，立即组织主井和副井采用这种施工方法时，多在主井井筒到底后，立即组织主井和副井短路贯通，并暂将主井井筒的提升由吊桶改装成临时罐笼，以利担负短路贯通，并暂将主井井筒的提升由吊桶改装成临时罐笼，以利担负井底车场施工的提升任务。井底车场施工的提升任务。待副井井筒永久提升设备开始运转以后，随之拆除主井的临时罐笼，待副井井筒永久提升设备开始运转以后，随之拆除主井的临时罐笼，再开始进行箕斗装载硐室的施工。再开始进行箕斗装载硐室的施工。这时施工硐室，由于主井井筒的凿这时施工硐室，由于主井井筒的凿井设备大部分已经拆除，需在井底车场或辅助水平的井筒通道处重新井设备大部分已经拆除，需在井底车场或辅助水平的井筒通道处重新布置施工硐室用的提绞等设施，在井筒中重新安置保护盘、封口盘、布置施工硐室用的提绞等设施，在井筒中重新安置保护盘、封口盘、吊盘和天轮平台，因此，施工硐室的前期准备工作量大，同时由于高吊盘和天轮平台，因此，施工硐室的前期准备工作量大，同时由于高空作业必须采取防坠的安全措施。空作业必须采取防坠的安全措施。53【实例实例1 1】鲍店矿井底车场水平以上设有鲍店矿井底车场水平以上设有350m350m提煤专用辅助提煤专用辅助水平。两翼胶带输送机来煤直接进入一水平。两翼胶带输送机来煤直接进入一350m350m水平煤仓，经转载胶水平煤仓，经转载胶带输送机配入箕斗装载硐室，再由箕斗提升至地面。带输送机配入箕斗装载硐室，再由箕斗提升至地面。54 鲍店矿主井井筒净直径鲍店矿主井井筒净直径 6.5m6.5m，装备两对装备两对12t12t条形箕斗，条形箕斗，箕斗装载箕斗装载硐室位于井筒西侧，硐室位于井筒西侧，高高20m20m；硐室；硐室之上有之上有3 3个与井筒并列净径个与井筒并列净径8m8m的圆的圆筒煤仓。由于两对箕斗单面并列布筒煤仓。由于两对箕斗单面并列布置，所以设计采用大跨度装载硐室，置，所以设计采用大跨度装载硐室，掘进宽、高分别为掘进宽、高分别为8.5m8.5m和和20.3m20.3m，最大掘进横断面最大掘进横断面64.1m64.1m2 2，总掘进体，总掘进体积积1339.7m1339.7m3 3 ，混凝土用量，混凝土用量466.5m466.5m3 3，钢材，钢材40t40t，掘进工期，掘进工期4545天，砌壁工天，砌壁工期期5656天，硐室总工期天，硐室总工期101101天。天。装载胶带输送机巷装