前言
CENGIZ集團公司ETI銅礦井筒位置土耳其屈雷鎮(zhèn)西北,由我項目部承建立井井筒及相關(guān)硐室掘砌工程,目前即將轉(zhuǎn)入+475m水平馬頭門及膠帶巷的施工,為加快工程進度、降低成本、提高工程質(zhì)量,有計劃合理地組織勞動力、資金、設(shè)備及材料,特編制本施工安全技術(shù)措施。
一、工程概況
1、+475m水平馬頭門
+475m水平馬頭門方位角為106ο56′2″,馬頭門中心線偏移井筒中心線750mm。施工長度為20m,直墻三心拱,凈高×凈寬=5000×5000㎜,支護厚度500mm,鋪底厚度400mm,掘進斷面為32.67㎡,凈斷面為23.23㎡,雙層鋼筋混凝土支護。馬頭門內(nèi)設(shè)有搖臺坑,搖臺坑中線偏移井筒中心線1475mm,施工長度1.7m,凈高×凈寬=2000×1950㎜,支護厚度400mm,鋪底厚度400mm,素混凝土支護。
2、+475m水平液壓站硐室
馬頭門左幫與井筒交接處施工液壓站硐室,方位角為16ο56′2″,液壓站硐室中線偏移井筒中心線3030mm。施工長度7.5m,直墻三心拱,凈高×凈寬=3000×5000㎜,支護厚度500mm,鋪底厚度400mm,掘進斷面為23.08㎡,凈斷面為15.23㎡,雙層鋼筋混凝土支護。液壓站硐室內(nèi)設(shè)有搖臺坑,搖臺坑中線與井筒液壓站硐室夾角58ο00′00″,施工長度2.3m,凈高×凈寬=2000×1400㎜,支護厚度400mm,鋪底厚度400mm,素混凝土支護。
3、+475m水平膠帶巷
+475m水平膠帶巷方位角為286ο56′2″,膠帶巷中心線偏移井筒中心線500mm,直墻三心拱,斷面由F-F大斷面變?yōu)镚-G小斷面。膠帶巷開口F-F斷面施工長度為3.3m,凈高×凈寬=6400×8200mm,掘進斷面為60.91㎡,凈斷面為47.73㎡。F-F斷面內(nèi)設(shè)有預留坑,井筒中心線即為預留坑中心線,預留坑施工長度1.6m,凈高×凈寬=2500×5400㎜,支護厚度500mm,鋪底厚度400mm。G-G斷面施工長度為20m,凈高×凈寬=5500×5000㎜,掘進斷面為35.68㎡,凈斷面為25.73㎡。膠帶巷及預留坑均為雙層鋼筋混凝土支護。
馬頭門、液壓站硐室、膠帶巷及預留坑均采用雙層鋼筋混凝土作為永久支護,雙層鋼筋砼設(shè)計強度C25,永久支護壁厚500mm,鋪底厚度400mm。環(huán)筋、豎筋均采用¢18螺紋鋼,內(nèi)、外環(huán)筋間排距均為300×300mm,聯(lián)系筋采用¢10螺紋鋼現(xiàn)場加工,間距600×600mm。鋼筋綁扎要求橫平豎直,鋼筋搭接長度為630mm(按35d計算,d為鋼筋直徑),采用18#鐵絲綁扎,鋼筋的保護層均為50㎜。
附圖1:+475m水平馬頭門及膠帶巷掘砌圖
附圖2:+475m水平馬頭門及膠帶巷配筋圖
附圖3:+475m水平馬頭門及膠帶巷搖臺及梁窩圖
施工馬頭門及膠帶巷時,將使用錨網(wǎng)噴作為臨時支護。噴射混凝土厚度為100mm,拱部錨桿采用Φ18的樹脂錨桿,L=2000㎜,間排距1000×1000㎜,允許誤差±100mm,呈矩形布置,每根錨桿安裝2塊樹脂藥卷端頭錨固,藥卷型號分別為K2350一卷,Z2360一卷;墻部錨桿采用Φ41的管縫錨桿,L=2500㎜,間排距1000×1000㎜,允許誤差±100mm,呈矩形布置;鋼筋網(wǎng)采用Ф6.5圓鋼焊接而成,網(wǎng)格100×100㎜,網(wǎng)片規(guī)格為2000×1000mm。噴射砼強度等級為C20。
二、井筒地質(zhì)概況
根據(jù)CENGIZ集團公司ETI銅礦井筒地質(zhì)柱狀圖可知:本井筒從井口至700m井深段主要為變質(zhì)的玄武巖,伴隨一些綠泥石、硅酸鹽、石英石、陽起石、透閃石等;700m井深以下段主要為粘土巖、伊利巖、高嶺巖等。以上所介紹巖石均為中等硬度的巖石,應采取措施探明地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。
三、施工方案
根據(jù)目前人員組成、施工技術(shù)、設(shè)備配置狀況、馬頭門及膠帶巷的跨度及圍巖情況,從安全施工角度出發(fā),經(jīng)項目部研究決定施工方案如下:
+475m水平馬頭門、膠帶巷與井筒同時施工,馬頭門與膠帶巷分別施工20m。井筒施工至膠帶巷凈頂板上1米處,便停止?jié)沧⒒炷痢O蛳戮蜻M采用短掘短支的施工方法,即井筒每掘進2m進行一次錨網(wǎng)噴臨時支護,井筒暫不澆筑砼。井筒下掘至馬頭門及膠帶巷毛底板處后停止井筒掘進,將馬頭門、膠帶巷掘出后與井筒同時綁扎鋼筋,澆筑混凝土直至與上段井壁合茬。
四、施工工藝
1、施工順序:
井筒掘至+482.4m停止?jié)沧⒒炷?,采用短掘短支的施工方法掘至馬頭門及膠帶巷拱基線位置→→打馬頭門及膠帶巷拱部眼→→井筒繼續(xù)下掘至馬頭門及膠帶巷底板→→打下部眼→→放全迎頭炮→→拱部臨時支護→→打拱部眼→→出矸→→打下部眼,將馬頭門及膠帶巷20m全部掘出并支護好→→液壓站硐室開門掘出并臨時支護,掘進到位→→馬頭門、膠帶巷及液壓站硐室底板一次找平→→馬頭門、膠帶巷、液壓站硐室與井筒同時綁扎墻部鋼筋→→馬頭門、膠帶巷、液壓站硐室穩(wěn)碹股→→澆筑砼→→模板上提與上段井筒井壁合茬→→井筒繼續(xù)下掘,將預留坑及2個搖臺坑掘進夠設(shè)計尺寸→→綁扎井筒、預留坑、馬頭門及膠帶巷底板鋼筋→→穩(wěn)好預留坑及搖臺坑模板,與井筒同時澆筑→→井筒正常向下掘進。
2、掘進
(1)打眼
采用鉆爆法施工,應用光面、光底、減震、弱沖、淺眼爆破技術(shù)。打眼用YT28鑿巖機,2500mm中空六角合金鋼釬桿,Φ42“一”字型鉆頭。炮眼深度:掏槽眼2.2m,輔助眼和周邊眼2m。打眼前技術(shù)人員下放馬頭門、膠帶巷及液壓站硐室中線,根據(jù)標高點,按照炮眼布置圖畫好輪廓線方可打眼。炮眼布置圖及爆破參數(shù)表見附圖,馬頭門、膠帶巷、液壓站硐室與井筒連接處的上部、下部井筒掘進參照基巖段井筒掘進。
(2)裝藥放炮
打完眼后將工具提升至地面,掃凈炮眼中水和巖粉后方可裝藥,裝藥采用正向裝藥。采用水膠炸藥,藥卷直徑35 mm長250 mm,重0.2kg/卷,雷管為3.0m腳線銅礦專用氣雷管,段別分別按1、2、3、4、5段使用,利用一發(fā)電雷管作為起爆雷管。裝藥時用炮泥封孔,封孔長度必須符合規(guī)定。裝藥后進行聯(lián)線,聯(lián)線方式為大串聯(lián),在地面使用專用高頻起爆器。裝藥及聯(lián)線時必須切斷井下電源。聯(lián)線結(jié)束后吊盤起至距迎頭35m以上,人員升井后到地面50m外安全距離處,打開井蓋門后即可開啟放炮器放炮。
馬頭門、膠帶巷、液壓站硐室與井筒連接處放炮:
馬頭門、膠帶巷與井筒連接處自上向下打完眼后,為防止破壞圍巖的穩(wěn)定性,裝藥時周邊眼暫不裝藥,待放炮后視情況,采用隔眼裝藥、放小炮的方式掘進或用風鎬刷幫。裝藥時嚴格控制裝藥量,以防破壞圍巖。該段掘出后及時進行錨網(wǎng)噴支護,封閉圍巖,防止風化。
為保證井筒周圍圍巖穩(wěn)定,確保安全施工。先將馬頭門、膠帶巷掘進到位,并臨時支護好后,再將液壓站硐室撥門掘進,放炮方法同馬頭門、膠帶巷與井筒連接處放炮方法。
附圖4:爆破圖表
(3)裝巖排矸
放完炮后通風30分鐘,經(jīng)氣體檢查員檢測井下是否含有有害氣體后,人員方可下井清理凈吊盤即可落吊盤,落到出矸高度后調(diào)平并固定好吊盤進行出矸。與井筒相關(guān)20m段,裝巖采用耙矸機、挖掘機配合HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機裝巖。提升容器為4m3座鉤式吊桶。矸石經(jīng)吊桶提升到倒矸臺后,采用座鉤式自動翻矸,矸石經(jīng)溜槽直接落地,然后定時采用裝載機配合自卸式汽車運到業(yè)主指定地點。
3、支護
(1)錨網(wǎng)噴臨時支護
放炮后,觀察圍巖情況,若圍巖比較破碎,防止圍巖風化脫落,必須先素噴50mm厚的混凝土,打護頂錨桿,將錨桿蓋板上緊暫不掛網(wǎng),待拱部錨桿打好后整體掛網(wǎng)支護,并進行二次噴漿支護,噴漿厚度50mm。
①打錨桿眼
打眼前,首先按照中線嚴格檢查斷面規(guī)格,不符合設(shè)計尺寸時須先進行處理;打眼前要先敲幫問頂,仔細檢查頂幫圍巖情況,找掉活矸、危巖,確認安全后、方可開始工作,錨桿眼采用YT28型氣腿式鑿巖機進行打眼,拱部采用φ28mm“一”字型釬頭,幫部采用φ40mm“一”字型釬頭,中空六角鋼釬桿,錨桿眼的位置要準確,眼位誤差不得超過100mm,錨桿方向與井巷輪廓線切線方向≥75°。錨桿眼打好后,應將眼內(nèi)的巖渣、積水清理干凈。打眼的順序,應由上向下的順序依次進行。
②安裝錨桿
安裝前,應將眼孔內(nèi)的積水、巖粉用壓風吹掃干凈。吹掃時,操作人員應站在孔口一側(cè),眼孔方向不得有人。拱部把2支樹脂錨固劑送入眼底,把錨桿插入錨桿眼內(nèi),使錨桿頂住樹脂錨固劑,外端頭套上螺帽,用帶有專用套筒的風馬達卡住螺帽,開動風馬達,使風馬達帶動桿體旋轉(zhuǎn)將錨桿旋入樹脂錨固劑,對錨固劑進行攪拌,直至錨桿達到設(shè)計深度,待凝30秒后方可撤去風馬達,攪拌旋轉(zhuǎn)時間為30秒,卸下螺帽,上好托盤,擰上螺帽力矩大于100N·m,確保蓋板緊貼巖面;幫部掃眼后利用YT28型氣腿式鑿巖機將管縫錨桿直接打入,確保蓋板緊貼巖面。錨桿構(gòu)件齊全,緊固有力,錨固力≥50KN。托盤規(guī)格為正方形,規(guī)格長×寬=150×150mm,用厚δ=10mm的鋼板壓制成盤形。
馬頭門、膠帶巷及液壓站硐室施工過程中,視圍巖穩(wěn)定情況,合理使用規(guī)格為L=6000 mm,φ18.90 mm,1×7股的鋼絞線錨索加強支護;錨索布置在拱基線以上,間排距為2 m×2 m,必須保證其深入堅硬巖層中。鋼筋網(wǎng)用Ф6.5圓鋼焊接而成,網(wǎng)格100×100㎜,網(wǎng)幅2000×1000mm。鋼筋網(wǎng)搭茬為100mm,網(wǎng)片搭茬處每隔200mm用18#鐵絲連接牢固。
③噴射砼
Ⅰ、噴射混凝土的工藝要求
噴射砼施工:噴漿機下放至井下,地面攪拌好的料用材料吊桶下放至工作面的鐵皮上,人工上料。噴射順序為:自下而上進行,噴槍頭與受噴面應盡量保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8~1.0m為宜。
噴射混凝土配合比為:水泥:砂:碎石:水:速凝劑=1:2.02:2.02:0.47:0.04
a、水泥采用礦方提供袋裝水泥。
b、黃砂采用中粗砂