井巷工程課程設(shè)計(jì)---礦階段運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　井巷工程課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 ××礦階段運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　班 級(jí) 礦物資源工程（礦資091班） </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)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(jì)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(jì)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(jì)斷面形狀的選擇3</p><p>　　2.2斷面尺寸的設(shè)計(jì)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(jì)算與風(fēng)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(jì)及管纜布置6</p><p>　　2.2.6支護(hù)參數(shù)的選擇7</p><p>　　2.2.7掘砌工程量計(jì)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(hù)設(shè)計(jì)8</b></p><p><b>　　3.1臨時(shí)支護(hù)8</b></p><p><b>　　3.2永久支護(hù)8</b></p><p><b>　　4開(kāi)挖方法設(shè)計(jì)9</b></p>

7、<p>　　4.1開(kāi)挖方法選擇9</p><p>　　4.2光面爆破設(shè)計(jì)參數(shù)9</p><p>　　4.2.1鑿巖機(jī)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(jì)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(cè)設(shè)計(jì)13</b></p><p>　　5.1量測(cè)原則和量測(cè)項(xiàng)目分類13</p><p>　　5.2量測(cè)儀器和設(shè)備13</p><p>　　5.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)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(jì)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(kāi)挖工藝15</p><p>　　7.2.2支護(hù)工藝16</p><p>　　7.3技術(shù)要求及安全注意事項(xiàng)17</p><p>　　7.4計(jì)劃進(jìn)度安排18</p><p><b>　　8.參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　工程概況<

11、/b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　某礦的階段運(yùn)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(shí)間在48~72h 之間。</p><p>　　巷道要求3000t/天的通過(guò)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(yùn)輸，巷道風(fēng)量50m3/s，巷道內(nèi)設(shè)兩條動(dòng)力電纜,三條通訊及照明電纜，一條4英寸壓風(fēng)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(jí)法，蘇氏分級(jí)法，美國(guó)的按巖芯質(zhì)量指標(biāo)的分類法，加拿大的按巖石物理力學(xué)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(xué)院提出的巖石性能分級(jí)。根據(jù)目前礦山使用巖石分級(jí)的實(shí)際情況，常使用普氏分級(jí)法和巖石爆破性分級(jí)法。</p><p>　　根據(jù)教材中圍巖分類表可知，本設(shè)計(jì)中圍巖屬于第Ⅲ類圍巖，中等堅(jiān)硬和穩(wěn)定。</p><p><b>　　平巷斷面設(shè)計(jì)</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(guò)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(zhǎng)短。</p><p>　　（3）支護(hù)形式，支架材料和支護(hù)結(jié)構(gòu)以及巷道斷面的利用率，施工的難易程度及費(fèi)用。</p><p>　　2.1.2本設(shè)計(jì)斷面形狀的選擇</p><p&g

15、t;　　該巷道是一條階段運(yùn)輸巷道，為Ⅲ類圍巖，中等堅(jiān)硬和穩(wěn)定，巷道采用雙軌運(yùn)輸，根據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn)，選用拱高為1/3B0類型的三心拱形，采用噴錨支護(hù)。</p><p>　　2.2斷面尺寸的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1巷道凈寬度的確定</p><p>　　巷道斷面凈寬度對(duì)于拱形巷道系指直墻內(nèi)側(cè)水平距離，取決于運(yùn)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(shí)，巷道斷面凈寬度B0：</p><p>　　B0=2b+m+b1+b2</p><p>　　式中，b為運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度，b1為運(yùn)輸設(shè)備與支架間的安全間隙，b2為人行道寬度，m為兩運(yùn)輸設(shè)備之間的距離。</p><p>　　由上式可知，只要確定上述四個(gè)參數(shù)，就可以確定巷道斷面凈寬度。</p><p><b>　　運(yùn)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(yùn)輸，其參數(shù)如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 運(yùn)輸設(shè)備參數(shù)（單位：mm）</p><p>　　由上表可知，通過(guò)巷道運(yùn)輸設(shè)備的寬b=1250mm，高h(yuǎn)=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(duì)開(kāi)列車最突出部分之間的間距不小于200mm。常以雙軌運(yùn)輸巷道的線路中心線間距S進(jìn)行計(jì)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(guò)或少穿過(guò)線路，當(dāng)人行道一側(cè)敷設(shè)管路時(shí)，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(guò)的是小于14t的架線電機(jī)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(jì)算巷道凈寬度以100mm進(jìn)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(shí)f0=、、；h2為自道碴面算起的墻高，其確定方法應(yīng)根據(jù)運(yùn)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(jiàn)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(jì)中，圍巖中等堅(jiān)硬和穩(wěn)定，故選f0=。</p><p>　?。?）墻

22、高h(yuǎn)2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(dāng)采用礦車運(yùn)輸時(shí)，由于車身高度均比成人身高小，此時(shí)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(duì)于三心拱，巷道墻高h(yuǎn)3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(jī)車架線要求確定

24、墻高</p><p>　　采用架線式電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，電機(jī)車的導(dǎo)電弓子與巷道壁的距離不應(yīng)小于250mm，當(dāng)電源電壓為500V以上時(shí)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(jì)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(shí)，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(duì)于雙軌時(shí)，</b></p><p>　　=1800+252

27、-810=1242mm</p><p>　　通過(guò)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(jìn)位，最終取H0=2830mm。巷道掘進(jìn)高度=1750+1267+150=3167mm</p><p>　　取H=3200mm。</p><p

28、>　　2.2.3巷道凈斷面積計(jì)算與風(fēng)速校核</p><p>　?。?）巷道工程量計(jì)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(jì)算如表2-3所示。</p><p>　　表2-3巷道斷面工程量計(jì)算表</p><p>　　由上表可知，巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)斷面積為11.6m2，巷道設(shè)

29、計(jì)凈周長(zhǎng)為11.97m。</p><p><b>　?。?）風(fēng)速校核</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)需要確定風(fēng)量之后，巷道斷面越小，風(fēng)速越大，風(fēng)速過(guò)大會(huì)引起巖塵飛揚(yáng)，惡化工作環(huán)境，影響工人健康和效率，查閱安全規(guī)程，運(yùn)輸巷道中最高風(fēng)速為6。設(shè)計(jì)斷面后必須進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算，可按≤公式進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　V=50÷11.6=4

30、.31<6，滿足風(fēng)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(duì)軌道敷設(shè)的要求是：鋼軌的型號(hào)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(qiáng)度和彈性；在彎道出，軌道連接應(yīng)光滑，接運(yùn)輸巷道內(nèi)統(tǒng)一線路必須采用同一型號(hào)的鋼軌；道岔的型號(hào)不得地域線路的鋼軌型號(hào)；軌枕的類型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號(hào)相適應(yīng)。礦井多使用鋼筋混凝土軌枕或木軌枕

31、，個(gè)別地點(diǎn)也有用軌枕的?；炷淋壵碇饕糜诰总噲?chǎng)，運(yùn)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(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)當(dāng)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(wàn)噸，由年產(chǎn)量和該礦使用的運(yùn)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(jì)及管纜布置</p><p><b>　　（1）水溝設(shè)計(jì)</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(jì)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(kāi)拓和準(zhǔn)備巷道中的水溝均要支護(hù)，多用現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土，回采巷道中和堅(jiān)硬的巖石巷道中的水溝可不支護(hù)，水溝充滿度取0.75。</p><p>　　D、水溝中最大流速

35、，混凝土支護(hù)時(shí)為5~10m/s,不支護(hù)時(shí)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(guò)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(hù)材料消耗0.093m3，水溝蓋板0.029m3，鋼材1.21kg。</p><p><b>　　（2）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(jī)車運(yùn)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(yùn)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(shí)，通信電纜應(yīng)設(shè)在動(dòng)力電纜上方0.1m以上的距離處以防電磁場(chǎng)作用干擾通訊信號(hào)。</p><p>　　4．高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)布置時(shí)，相互之間距離應(yīng)大于0.1m以上；同時(shí)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(shí)，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(dāng)?shù)V車掉道時(shí)不會(huì)撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時(shí)，不會(huì)落在軌道上或運(yùn)輸設(shè)備上。</p><p>　　由任務(wù)書可知，巷道內(nèi)設(shè)兩條動(dòng)力電纜,三條通訊及照明電纜，一條4英寸壓風(fēng)管和一條2英

39、寸供水管。布置方案如下：兩條動(dòng)力電纜懸掛在非人行道一側(cè)，壓風(fēng)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(fēng)水管下面，兩者距離300mm以上。</p><p>　　2.2.6支護(hù)參數(shù)的選擇</p><p>　　本巷道采用錨噴支護(hù)，使用錨桿支護(hù)的作用，使用錨桿支護(hù)，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(gè)所謂的“組合梁”，從而提高頂板巖層的抗彎強(qiáng)度

40、，減少各巖層層面滑移、離層和冒落的機(jī)率，從而保證巷道的穩(wěn)定性。使用錨桿支護(hù)代替原來(lái)的棚式支護(hù)，取消了木材消耗，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)也減輕了操作人員的體力勞動(dòng)，消除了棚式支護(hù)所帶來(lái)的操作不安全隱患，改善了操作人員的勞動(dòng)環(huán)境，杜絕了超時(shí)勞動(dòng)和超體力勞動(dòng)的現(xiàn)象。</p><p>　　查表得噴錨支護(hù)參數(shù)，錨桿長(zhǎng)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(jì)算</p><p>　　1. 每米巷道拱與墻設(shè)計(jì)掘進(jìn)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(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng)，、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(jì)算結(jié)果及支護(hù)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(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　井巷和硐室是礦井運(yùn)輸、通風(fēng)、排水的通道，也是人們進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)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(kāi)掘后應(yīng)根據(jù)圍巖的具體情況進(jìn)行必要的維護(hù)，以便井下進(jìn)行安全生產(chǎn)。支護(hù)的原則有以下三點(diǎn)：</p><p>　　1．利用與提高圍巖的強(qiáng)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(shí)支護(hù)</b></p><p>　　巷道臨時(shí)支護(hù)就是在井巷施工中，在掘進(jìn)工作面架設(shè)永久支護(hù)之前架設(shè)的維護(hù)巷道安全和工作空間的一種臨時(shí)支架，以保護(hù)掘進(jìn)施工人員的安全，在適當(dāng)時(shí)機(jī)可改為 永久支護(hù)。巷道臨時(shí)支護(hù)的特點(diǎn)是，服

47、務(wù)期限短，并緊跟工作面；除錨噴支護(hù)外，臨時(shí)支架均可回收復(fù)用；若用錨噴作臨時(shí)支護(hù)，則其可以作為永久支護(hù)的一部分。</p><p>　　井巷臨時(shí)支護(hù)有錨噴支護(hù)、錨桿支護(hù)、金屬拱形支護(hù)、金屬拱形無(wú)腿支護(hù)、梯形支護(hù)、無(wú)腿支護(hù)、前探支護(hù)、盤式支護(hù)等。</p><p><b>　　3.2永久支護(hù)</b></p><p>　　道永久支護(hù)是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定施

48、工的支護(hù)。服務(wù)年限長(zhǎng)，一般不可能回收復(fù)用。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可分為錨噴支護(hù)、架棚支護(hù)、砌喧支護(hù)。</p><p><b>　　1.噴錨支護(hù)</b></p><p>　　錨噴支護(hù)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(hù)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(qiáng)了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和承載強(qiáng)度，改善支護(hù)條件，提高支護(hù)能力。噴錨支護(hù)主要包括錨

49、桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)和噴錨聯(lián)合支護(hù)。</p><p><b>　　2. 架棚支護(hù)</b></p><p>　　架設(shè)棚式支架進(jìn)行巷道支護(hù)是煤礦井下常用的支護(hù)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(hù)，而且巷道服務(wù)年限不長(zhǎng)(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(hù)</b></p><p>　　砌碹支護(hù)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(gè)截面都承受壓應(yīng)力，充分利

51、用石材抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低的特性。至于截面中產(chǎn)生的彎矩，可通過(guò)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(shí)，防止拱與墻開(kāi)裂，側(cè)壓過(guò)大時(shí)，可用彎曲的墻?；A(chǔ)的作用是把墻傳來(lái)的載荷和自重均勻傳給底板。</p><p>　　砌碹支護(hù)是一個(gè)連續(xù)支護(hù)體，對(duì)圍巖能夠起到封閉防止風(fēng)化的作用。該支護(hù)具有堅(jiān)固、耐久、防火、阻水、通風(fēng)阻力小、材

52、料來(lái)源廣、便于就地取材等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是施工復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高，進(jìn)度慢。 砌碹一般使用在巷道服務(wù)年限超過(guò)10年以上，圍巖十分破碎，同時(shí)很不穩(wěn)定，且有大面積淋水和部分淋水，及水質(zhì)有化學(xué)腐蝕的地段。在用各種錨噴聯(lián)合支護(hù)不易實(shí)施時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，加以選用。料石砌碹支護(hù)工序較多，在進(jìn)行砌碹作業(yè)前應(yīng)首先拆除臨時(shí)支架。</p><p>　　大量工程實(shí)踐表明，在巖石中開(kāi)挖巷道后，圍巖具有自行穩(wěn)定一定時(shí)間的特性，其自行穩(wěn)

53、定的時(shí)間，一般短的可為幾個(gè)小時(shí)，長(zhǎng)的為幾天甚至幾年。圍巖這一自穩(wěn)時(shí)間特性，對(duì)于理解支護(hù)的本質(zhì)和支護(hù)施工的條件很重要。</p><p>　　由任務(wù)書可知，巖石自穩(wěn)時(shí)間在48~72h 之間，先采用錨桿支護(hù)作為臨時(shí)支護(hù)，經(jīng)過(guò)比較上述三種支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮采用噴錨聯(lián)合支護(hù)作為永久支護(hù)，如遇到特殊情況，還要超前支護(hù)。</p><p><b>　　4開(kāi)挖方法設(shè)計(jì)</b><

54、;/p><p><b>　　4.1開(kāi)挖方法選擇</b></p><p>　　我國(guó)目前的平巷掘進(jìn)方法有機(jī)械掘進(jìn)法、鑿巖爆破法以及人工開(kāi)挖法。</p><p><b>　　1.機(jī)械掘進(jìn)法</b></p><p>　　其包括TBM掘進(jìn)開(kāi)挖、盾構(gòu)法、頂進(jìn)法和基坑法，TBM一般用于長(zhǎng)大隧道，盾構(gòu)法一般用于松質(zhì)巖層

55、，頂進(jìn)法一般用于從建筑物下軟巖中通過(guò)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(jìn)機(jī)開(kāi)挖。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)機(jī)械化程度高，掘進(jìn)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省人力；掘進(jìn)平巷斷面光滑整齊，不會(huì)出現(xiàn)超挖和欠挖，支護(hù)方便，節(jié)省支護(hù)材料；出渣無(wú)大塊，便于裝運(yùn)，出渣與掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行，有利于快速掘進(jìn)；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(diǎn)：刀具磨

56、損大，成本高；設(shè)備一次性投入大；機(jī)械故障多，輔助時(shí)間長(zhǎng)；體積大，重量大，搬運(yùn)不便，適應(yīng)性差。</p><p><b>　　2.鑿巖爆破法</b></p><p>　　在巷道掘進(jìn)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(diǎn)：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(hù)工作量和材料消耗；能加快巷道掘進(jìn)速度，降低成本，保證施工安全。</p><p>　　在地下工程的開(kāi)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(kāi)挖巷道形成預(yù)計(jì)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(kāi)挖法</b></p><p>　　人工開(kāi)挖法基本上不使用，除非特殊情

58、況下，才會(huì)考慮使用。</p><p>　　考慮到光面爆破較其他開(kāi)挖方法優(yōu)點(diǎn)更多，且工程一般都使用此方法，故本設(shè)計(jì)采用光面爆破開(kāi)挖。</p><p>　　4.2光面爆破設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　光面爆破是指沿開(kāi)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(yuǎn)。即使圍巖巖性很差而不能留下半個(gè)孔壁，在對(duì)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?jī)?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(jī)具選擇及數(shù)量的確定</p><p>　　通常根據(jù)巷道所穿過(guò)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(jī)具。主要有沖擊式鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，沖擊式鉆機(jī)包括：鑿巖機(jī)、鋼絲繩沖擊鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)和露天鑿巖鉆車，旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)以牙輪鉆機(jī)為代表。</p><p>　　鑿巖機(jī)可以裝在氣腿上、鉆架上或鑿巖臺(tái)車上進(jìn)行鉆眼。氣腿式鑿巖機(jī)具有重量輕、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、輔助工時(shí)短等優(yōu)點(diǎn)，有利于組織工作面多機(jī)鑿巖和實(shí)現(xiàn)鑿巖與裝巖平行作業(yè)，根據(jù)井巷工程的特點(diǎn)，采用YT23氣腿式鑿巖機(jī)，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(jī)臺(tái)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(jī)鉆孔時(shí)，鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)可按巷道寬度確定，每0.5~0.7m配備一臺(tái)，本巷道寬度為4m，故臺(tái)數(shù)為6臺(tái)。</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(jì)中，采用2號(hào)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(gè)循環(huán)的進(jìn)尺量，也就是決定著掘進(jìn)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(shí)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(shí)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(jī)時(shí)，炮眼深度一般為1.8~2.0m，采用鑿巖臺(tái)車時(shí)，一般為2.0~2.5m。本設(shè)計(jì)中炮眼深度L取2.2m。</p><p><b>　　3.循環(huán)進(jìn)尺</b></p><p>　　巷道掘進(jìn)平巷時(shí)，施工主要工序有：鉆眼、裝藥、連線、通風(fēng)、出渣和

64、支護(hù)。輔助工序主要有：定腰線、定中線、浮石、接管線等。考慮到鉆眼設(shè)備、圍巖穩(wěn)定，對(duì)施工和掘進(jìn)組織作業(yè)形成和掘進(jìn)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(jì)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jì)算。</p><p>　　式中，q—單位炸藥消耗量，kg／m3； S—巷道掘進(jìn)斷面積，m2； 炮眼利用率； N—炮眼總數(shù)，個(gè)； a—炮眼的平均裝藥系數(shù)，一般取0.5~0.7；—每個(gè)藥卷的長(zhǎng)度，m； G—每個(gè)藥卷的重量，kg。</p><p><b>　　=個(gè)</b></p><p><b>　　4.2

68、.3炮眼布置</b></p><p>　　掘進(jìn)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?yàn)橄忍筒垩郏浯屋o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(jìn)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(gè)自由面的基礎(chǔ)上崩出第二個(gè)自由面來(lái)，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對(duì)循環(huán)進(jìn)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(diǎn)</

70、p><p>　　傾斜掏槽的特點(diǎn)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(diǎn)是所有掏槽眼均垂直于工作面，且相互平行，其中有幾個(gè)不裝藥的空眼，作為裝藥爆破時(shí)的輔助自由面和破碎體的補(bǔ)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(jiān)硬或巷道斷面較大時(shí)，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(diǎn)</p><p>　　斜眼掏槽的優(yōu)點(diǎn)：可充分利用自由面，逐步擴(kuò)大爆破范圍；掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道。缺點(diǎn)：因炮眼傾斜，掏槽眼深度受到巷道寬度的限制，循環(huán)進(jìn)尺也同樣受到限制，且不利于多臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)作業(yè)。</p><p>　　直眼掏槽的優(yōu)點(diǎn)：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(zhǔn)確性高。缺點(diǎn):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(guò)以上比較，綜合考慮，本設(shè)計(jì)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(gè)，其中空眼4個(gè)，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(kuò)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(zhǎng)度與炮眼長(zhǎng)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(gè)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(gè)，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(jì)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(yán)格控制，底眼裝藥量介于掏槽眼和輔助眼之間，裝藥長(zhǎng)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(gè)裝藥眼加4個(gè)空眼加1個(gè)水溝眼，總共40個(gè)炮眼。</p><p>　　4.2.4炸藥消耗量的計(jì)算及藥量分配<

75、;/p><p>　　先計(jì)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(gè)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(jì)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(shuō)明表、爆破預(yù)期效果，詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)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(cè)設(shè)計(jì)

79、</b></p><p>　　5.1量測(cè)原則和量測(cè)項(xiàng)目分類</p><p><b>　　1.量測(cè)原則</b></p><p>　?、偌皶r(shí)進(jìn)行量測(cè)。首先對(duì)巖石的變形量進(jìn)行量測(cè)，可以掌握巖石的變形規(guī)律，從而對(duì)其進(jìn)行合理的支護(hù)。其次，對(duì)水文地理的量測(cè)，防止出現(xiàn)施工過(guò)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(shí)進(jìn)行量測(cè)。要合理的安排時(shí)間進(jìn)行量測(cè)，借助現(xiàn)場(chǎng)的量測(cè)結(jié)果反饋信息，對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)。保證施工的安全、經(jīng)濟(jì)、快速的進(jìn)展。</p><p><b>　　2.量測(cè)項(xiàng)目分類</b></p><p>　　量測(cè)項(xiàng)目一般分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目，其中目測(cè)，隧道內(nèi)空收斂量測(cè)，拱頂下沉量測(cè)，錨桿拉拔力量測(cè)，巷道地表沉降的量測(cè)屬于必測(cè)項(xiàng)，鋼拱架荷載量測(cè)，圍巖內(nèi)變形量測(cè)，噴混層應(yīng)力量

81、測(cè)，二次襯砌應(yīng)力量測(cè)等屬于選測(cè)項(xiàng)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作的主要內(nèi)容包括：</p><p>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)情況的初始調(diào)查；（2）編制實(shí)施細(xì)則；（3）布設(shè)測(cè)點(diǎn)并取得初始監(jiān)測(cè)值；（4）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及分析；（5）提交監(jiān)控量測(cè)成果。</p><p>　　5.2量測(cè)儀器和設(shè)備</p><p>　　主要有以下幾種：壓力盒、頂板動(dòng)態(tài)儀、多點(diǎn)位移計(jì)、應(yīng)變磚、液壓枕、GHL-2型混凝土應(yīng)力計(jì)

82、 、剛弦測(cè)壓儀、KM-1型收斂計(jì)。</p><p>　　5.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作程序</p><p>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)情況的初始調(diào)查</p><p>　　施工前對(duì)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(jìn)行初始調(diào)查，掌握工程特點(diǎn)和難點(diǎn)，為監(jiān)控量工作的順利開(kāi)展做好準(zhǔn)備。</p><p><b>　　（2）編制實(shí)施細(xì)則<

83、;/b></p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組按照監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合初始調(diào)查結(jié)果編制實(shí)施細(xì)則，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理審查批準(zhǔn)后實(shí)施。</p><p>　?。?）布設(shè)測(cè)點(diǎn)并取得初始監(jiān)測(cè)值</p><p>　　基準(zhǔn)點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)須嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行，以確保監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)可靠。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后應(yīng)及時(shí)取得初始監(jiān)測(cè)值。</p><p>　　（4）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量

84、測(cè)及分析</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)小組實(shí)施，并根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)隧道施工安全及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做出分析評(píng)價(jià)。</p><p>　?。?）提交監(jiān)控量測(cè)成果</p><p>　　監(jiān)控量測(cè)小組一般以周報(bào)(特殊情況要形成日?qǐng)?bào))的形式提交監(jiān)控量測(cè)成果(包括紙質(zhì)和電子文件)。當(dāng)出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋，以便采取相應(yīng)的對(duì)策。</p><

85、p>　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作停止后，應(yīng)在一個(gè)月內(nèi)編寫出該工程的施工監(jiān)控量測(cè)總結(jié)報(bào)告。</p><p>　　6.不良巖層條件下的輔助施工設(shè)計(jì)</p><p>　　在施工中，不能排除在個(gè)別地段會(huì)遇到不良地質(zhì)條件。而幾種常見(jiàn)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(hù)、超前錨桿支護(hù)、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(hù)。</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(kāi)挖方法及開(kāi)挖面

87、積，使開(kāi)挖面即圍巖暴露面不能過(guò)大，遵照化大為小的開(kāi)挖原則，以控制圍巖應(yīng)力及其增長(zhǎng)。在爆破時(shí)盡量減弱對(duì)圍巖的擾動(dòng)，由爆后的冒落情況，適當(dāng)降低報(bào)孔位置，減少裝藥量。</p><p>　　(2)加強(qiáng)和改善支護(hù)。使用超前支護(hù)，以增強(qiáng)圍巖的強(qiáng)度，提高圍巖的自承能力和穩(wěn)定性。并及時(shí)采用臨時(shí)支護(hù)，支護(hù)緊跟，盡量減少圍巖的暴露時(shí)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(fēng)化或減少風(fēng)化的影響；</p><p>　　(2) 臨時(shí)支護(hù)宜采用柔性支護(hù)或可縮性支撐；</p><p>　　(3) 地層中含有遇水膨脹物時(shí)，妥善處理作業(yè)面排水，防止水流失或積水浸泡；</p><p>　　(4) 進(jìn)行適當(dāng)超挖；</p><p>　　(5

89、) 爆破是采用減震爆破技術(shù)，減少爆破對(duì)圍巖的損害和擾動(dòng)；</p><p>　　(6) 在變形穩(wěn)定后進(jìn)行永久支護(hù)。</p><p>　　3.流砂及巖溶發(fā)育地層</p><p>　　(1) 開(kāi)挖巷道遇到流砂時(shí)，要制止水夾泥沙涌入巷道，施工采用“先護(hù)后挖”、“密閉支撐、邊挖邊封”的方法，必要時(shí)采用雙層插板支撐，倆層板間作濾水層，避免流水過(guò)多帶起泥沙造成塌方。此外，要留有沉

90、落量，并隨時(shí)注意觀察、測(cè)量實(shí)際沉落情況。</p><p>　　(2) 在勘察時(shí)，對(duì)工程地域作詳細(xì)調(diào)查，在設(shè)計(jì)中使線路避繞巖溶區(qū)。穿越巖溶區(qū)時(shí)，按具體情況以“避、引、堵、越、繞”的方法處理。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的不良巖層是破碎裂隙地帶，因而在巷道開(kāi)挖過(guò)程中要注意開(kāi)挖與支護(hù)平行作業(yè)。具體實(shí)施方法如下：</p><p>　　爆破時(shí)盡量減弱對(duì)圍巖的擾動(dòng)，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(dāng)降低炮孔位置，并減少裝藥量。若開(kāi)挖面穩(wěn)定性較差時(shí)，不宜采用爆破法開(kāi)挖?？筛挠檬止C(jī)具或風(fēng)鎬開(kāi)挖。</p><p><b>　　支護(hù)措施：</b></p><p>　?。?）當(dāng)巷道采用棚式支架時(shí)，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?xí)r，應(yīng)采用短段掘砌的施工方法。</p>

92、<p>　?。?）適當(dāng)使用超前支護(hù)，以增加圍巖的強(qiáng)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(shí)的臨時(shí)支護(hù)。支護(hù)緊跟，盡量減少圍巖暴露時(shí)間。臨時(shí)支護(hù)可采用噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)加設(shè)鋼拱架的聯(lián)合支護(hù)。一般在放炮后即應(yīng)噴一層混凝土。當(dāng)作業(yè)面推進(jìn)15~20米后，進(jìn)行永久性支護(hù)。若采用其他型式的臨時(shí)支護(hù)時(shí)，拆除的時(shí)間不宜過(guò)早，且拆

93、除一段，立即支護(hù)一段。</p><p>　　7.施工組織與施工工藝</p><p>　　施工組織設(shè)計(jì)是對(duì)施工活動(dòng)實(shí)行科學(xué)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(shí)現(xiàn)基本建設(shè)計(jì)劃和設(shè)計(jì)的要求，提供了各階段的施工準(zhǔn)備工作內(nèi)容，協(xié)調(diào)施工過(guò)程中各施工單位、各施工工種、各項(xiàng)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(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速度、高質(zhì)量一次成巷，就必須有好的勞動(dòng)組織保證，平巷掘進(jìn)的勞動(dòng)組織形式有兩種，即專業(yè)工作隊(duì)和綜合工作隊(duì)。</p><p>　　(1) 專業(yè)工作隊(duì)：專業(yè)工作隊(duì)的特點(diǎn)是各工種實(shí)行嚴(yán)格的分共，充分發(fā)揮專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，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(jìn)行的多工作面掘進(jìn)。</p><p>　　(2) 綜合工作隊(duì)：綜合工作隊(duì)的特點(diǎn)是由于綜合工作隊(duì)對(duì)各工種實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，共同完成平巷施工的全部過(guò)程，故有利于各工種的協(xié)調(diào)合作，提高工時(shí)利用率，例外可使工序的銜接更加緊密，縮短了一個(gè)循環(huán)的時(shí)間。</p><p>　　本設(shè)計(jì)由于采用一次成巷的掘進(jìn)方案，故選擇綜合工作隊(duì)。一次成巷要求全斷面一次掘進(jìn)、支護(hù)，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(diǎn)和地質(zhì)條件，由區(qū)隊(duì)主要技術(shù)人員制定出切實(shí)可行而又比較先進(jìn)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(zé)任制為中心任務(wù)的各項(xiàng)管理制度，工種崗位制的特點(diǎn)是任務(wù)到組，固定崗位，責(zé)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(gè)人自始至終按照規(guī)定的循環(huán)計(jì)劃和進(jìn)度，在一定時(shí)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(kāi)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(fēng)、裝巖和支護(hù)，輔助工序有：清理浮石、鋪軌、接長(zhǎng)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(jì)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(duì)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(xiàng)</b></p><p>　　(1) 鑿巖工作應(yīng)該按照爆破圖表進(jìn)行，

100、要掌握好眼位、眼深及角度；</p><p>　　(2) 開(kāi)眼時(shí)，給風(fēng)閥不要開(kāi)得太快，待鉆進(jìn)一段后再全部開(kāi)足；</p><p>　　(3) 為避免斷釬傷人，推進(jìn)鑿巖機(jī)不要用力過(guò)猛，更不要橫向加壓；</p><p>　　(4) 缺水或停水時(shí)，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(shí)，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(hù)好；</p><p>　　(6) 絕對(duì)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(jī)具清理好《并搬至規(guī)定的安全地點(diǎn)存放，膠皮風(fēng)水管也要盤起來(lái)，撤離工作面并保護(hù)好。</p><p><b>　　3.通風(fēng)</b></p><p>　　爆破結(jié)束后要通風(fēng)15～20mi

102、n左右，待煙塵被除去后，首先由檢查人員進(jìn)入爆破作業(yè)面進(jìn)行檢查，確認(rèn)所有炮眼都已引爆，如發(fā)現(xiàn)瞎炮，要嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程》進(jìn)行處理。巷道掘進(jìn)過(guò)程采用壓入式和抽出式聯(lián)合運(yùn)用的混合式通風(fēng)方式。其局部壓入式的吸風(fēng)口與抽出風(fēng)筒抽入口的距離為16m，壓入式出風(fēng)筒距掘進(jìn)工作面距離為10m。壓入風(fēng)筒吸風(fēng)口與抽出風(fēng)筒抽入口的距離應(yīng)大于15m。通風(fēng)機(jī)安置在有新鮮空氣流通的洞口，風(fēng)筒隨著掘進(jìn)距離增大而加長(zhǎng)，當(dāng)距離過(guò)長(zhǎng)而風(fēng)速達(dá)不到所需要求時(shí)，可在掘進(jìn)巷道中添

103、接通風(fēng)機(jī)，使風(fēng)速達(dá)到《安全規(guī)程》的要求。通風(fēng)設(shè)備布置如圖7-1所示。</p><p>　　圖7-1 通風(fēng)設(shè)備布置</p><p><b>　　7.2.2支護(hù)工藝</b></p><p>　　設(shè)計(jì)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(shí)間48~72小時(shí)，此時(shí)采用掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，采用錨噴支護(hù)。錨桿與其穿過(guò)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(fēng)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(jì)算，可得巷道支護(hù)參數(shù)表，見(jiàn)表7-1。</p><p>　　表7-1 巷道支護(hù)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(hù)是一種強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)和抗?jié)B好的新型支護(hù)，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(yùn)、澆

105、注、搗固等工藝結(jié)合在一道工序，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)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(jī)械選擇</p><p>　　噴射混凝土所用的施工機(jī)具主要有噴射機(jī)、噴頭、干料攪拌機(jī)、上料設(shè)備及其他附屬設(shè)備?；炷羾娚錂C(jī)是噴射混凝土施工中的關(guān)鍵設(shè)備，它的性能好壞對(duì)噴射混凝土施工和混凝土的均勻性、密實(shí)性均有極大影響。本設(shè)計(jì)采用ZHP-2型轉(zhuǎn)體式

106、噴射機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是：可連續(xù)加料、等量輸出，噴射連續(xù)而穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單、使用中堵塞少，機(jī)器上有訊號(hào)器，能在堵管時(shí)自動(dòng)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(qiáng)度增長(zhǎng)快?；鹕交屹|(zhì)水泥、礦渣水泥的性質(zhì)與它相反，故不宜用來(lái)做噴射混凝土的材料。噴射混凝土使用的

107、水泥標(biāo)號(hào)一般不低于400號(hào)。</p><p>　　2. 細(xì)骨料—砂 一般用粗砂或粗中砂混合的石英砂為最好。細(xì)砂是不適宜的，它會(huì)增加水泥用量、增加混凝土的收縮和降低混凝土的強(qiáng)度。而且過(guò)細(xì)的砂粉中含有小于5微米的顆粒，飛揚(yáng)與空氣中會(huì)影響工人的健康。</p><p>　　3. 粗骨料—石子 可采用堅(jiān)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(jí)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(xì)攪拌成球，煅燒后再磨細(xì)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(duì)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(shuō)明書的要求進(jìn)行水泥

109、凈漿凝結(jié)試驗(yàn)，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(shí)間內(nèi)加入，盡量做到隨攪隨噴，否則，對(duì)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(duì)噴射混凝土的效果影響極大，噴射混凝土標(biāo)號(hào)的高低，在很大程度上決定與噴在巖面上的實(shí)際配合比值。實(shí)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(duì)噴射混凝土的強(qiáng)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(qiáng)度愈高。當(dāng)水灰比過(guò)大時(shí)，噴射到巖面上的混凝土?xí)魈氏聣嫞档鸵淮螄娚浜穸群驮龃蠡貜椓?。但?dāng)水灰比過(guò)?。?lt;0.4）時(shí)，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(qiáng)度。根據(jù)實(shí)際測(cè)定，水灰比

111、在0.4~0.45時(shí)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(gè)因素決定。</p><p>　　(1) 噴混凝土的風(fēng)壓：噴射混凝土是借助壓縮空氣來(lái)運(yùn)送材料的，風(fēng)壓是否適當(dāng)，對(duì)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(yàn)，干式噴

112、射時(shí)，噴嘴出口處的風(fēng)壓控制在0.1MPa，濕式噴射時(shí)應(yīng)控制在0.15~0.18MPa。此外，工作分壓隨著輸料管長(zhǎng)度的增加而加大。 </p><p>　　(2) 水 壓：水壓應(yīng)比風(fēng)壓大0.1MPa左右，以利于水環(huán)噴出的水能充分濕潤(rùn)瞬間通過(guò)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(yàn)，噴距一般為0.8~1.2m為宜。</p><p>　　(5) 噴層之間的間歇時(shí)間：一般在常溫下，可在10~15分鐘后進(jìn)行下一層噴射。</p><p>　　7.3技術(shù)要求及安全注意事項(xiàng)</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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的爆破器材，不準(zhǔn)使用擅自制造的炸藥。 </p><p>　　(2) 進(jìn)行爆破工作的群采礦山、礦點(diǎn)，必須設(shè)爆破工作負(fù)責(zé)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(shí)。 </p><p>　　(3) 凡從事爆破工作的人員，都必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考試合格并持有合格證。 </p&g

115、t;<p>　　(4) 中型礦山，進(jìn)行淺眼爆破時(shí)，應(yīng)有爆破說(shuō)明書。其內(nèi)容包括裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長(zhǎng)度、起爆方法等。 </p><p>　　(5) 爆破作業(yè)地點(diǎn)有以下情況之一時(shí)，禁止進(jìn)行爆破作業(yè)：有冒頂或邊坡滑落危險(xiǎn)；通路不安全或通路阻塞；進(jìn)行中深孔、深孔爆破時(shí)，爆破參數(shù)或施工質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求；工作面有涌水危險(xiǎn)或炮眼溫度異常；危險(xiǎn)邊界上未設(shè)警戒；光線不足或無(wú)照明。 </p><

116、p>　　(6) 進(jìn)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(shí)、黃昏、夜晚，禁止進(jìn)行露天爆破。 </p><p>　　(7) 裝藥時(shí)，必須遵守以下規(guī)定：用木制炮棍；裝起爆藥包時(shí)，嚴(yán)禁投擲或沖擊；一旦起爆藥包沒(méi)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(jìn)行填塞工作時(shí)，必須遵守以下規(guī)定