关于无轨设备在软岩施工斜井的应用与探讨

关于无轨设备在软岩施工斜井的应用与探讨

中国华冶科工集团有限公司峨口铁矿项目部山西忻州034000

摘要:太钢峨口铁矿胶带运输斜井坡度大、路面滑、断面小的特点,根据前期场地平整揭露现场情况,位于绿泥岩当中,绿泥岩极破碎、无强度、无支撑性,遇水微弱膨胀,遇风则迅速风化,成片塌落。通过多方考察及咨询、反复论证、研讨,决定采用更符合实际情况、更安全可靠、更经济便捷的无轨设备配套方案进行施工。

1无轨运输在软岩施工斜井的作用

无轨设备主要以以下有优点:临建设施少,设备布置简单;无轨运输,安全系数较高,维护保养方便,出渣速度快。不存在有轨运输的溜车风险;无轨运输系统占有巷道面积小,可以满足超前管棚钻机、湿喷台车、砼输送泵、砼输送车等的通行需要,可不间断作业,提升施工效率;本工程地质结构复杂,一旦出现险情,各种抢险设备可以较快速的抵达抢险地点。

2施工方法

(1)出碴

设备选型:出碴采用LWLX(C)-180型扒耙碴机和ajk320k型矿用卡车进行出碴(现出碴设备都已到场投入使用)。

设备主要特点:采用电动全液压控制系统,液压系统优化设计,动作采用先导阀控制,操作轻松简便,工作平稳无冲击,采用纯进口组件,多道精密滤油,风冷散热器;可以全断面工作,不留死角,不需人工辅助清理工作面。运渣采用链条刮板式,输送运转平稳,排渣能力强,且采用半封闭式装配方式,维护方便。

(2)钢拱架支护

将制作好的钢筋架运至施工地点。钢拱架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚渣及其他杂物彻底清除干净;脚底超挖、拱脚标高不足时,应用混凝土或石块填充。钢拱架起立完成后进行锚杆施工。

(3)塌方处充填

塌方充填要求:墙部、拱部均采用加气块充填密实。

(4)喷砼支护

使用湿喷台车+混凝土运输车施工原因:该工程断面较大、坡度叫陡,地质条件复杂,围岩不能长时间暴露,为加快施工进度。

设备选型:GHP20L-I履带混凝土湿喷台车和JC3.5型井下混凝土搅拌运输车。

在喷浆操作过程中,要注意先开气再开泵,而在停止时也要注意先停泵再关气;这样做是为了避免水泥浆进入气路;对于喷浆结束之后,需要进行最后开气冲洗气路,然后再把喷头拆解下来;在操作中,要先开速凝剂泵气路,然后再开至喷头的主气路,这样做可以保证速凝剂泵吸液能力更好的保养;对喷浆结束后还需要继续打清水一分钟,这样可以防止残留速凝剂沉淀堵塞泵,达到清洗管路的作用;进行每班第一次喷浆都应该要进行湿润管路操作,然后将水控出;出现在操作过程中堵管现象,需要泵几个循环,如果不行就需要拆解下来清晰;如果出现泵压力升高主缸及摆缸不动可判断堵管,可以按照反复反泵冲击进行操作;对于堵死的喷头,应该先放起在扯下喷头处理;操作中避免喷头对准人,防止危险。

(5)底拱支护

底拱技术参数:采用钢筋混凝土支护,混凝土强度等级C25,混凝土保护层厚度50mm,钢筋搭接采用绑扎搭接;受力钢筋搭接长度64d、d为钢筋直径。

混凝土浇筑采用分层浇筑方式,采用泵送方式输送。混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣,采用“快插慢拉”的方式,直到混凝土表面冷浆且不在有大量气泡冒出,振捣时振捣棒的插棒间距为300mm,不得有过振和漏振的现象。

(6)二衬钢筋绑扎

二衬钢筋技术参数:采用钢筋混凝土支护,混凝土强度等级为C25,保护层厚度50mm,钢筋搭接采用绑扎搭接;受力钢筋搭接长度64d、d为钢筋直径。钢筋配筋采用φ20@200mm螺纹钢作纵筋;φ25@200mm螺纹钢作横筋;φ10@400mm*400mm圆钢作拉结筋。

(7)二衬支护

使用支模台车+混凝土输送泵+混凝土运输车施工,设备选型JC3.5型混凝土运输车,HBMD型矿用混凝土输送泵,定做支模台车。同时配备2台20t同步稳车,配套φ20mm不旋转钢丝绳牵引下放。

本工程地质条件复杂,工期紧,质量要求高,施工难度大,为满足合同工期和质量要求,采用支模台车施工。支模台车由台车架、钢模板、行走装置、螺旋丝杆、液压系统组成。支模台车结构简单、组装、支模、拆模及运行方便,施工效率高,钢板使用大型钢模板、整体刚度大,表面平整,拼缝少,能保证混凝土表面平整光洁。

支模时,台车行驶至浇筑地段,调整好位置,启动液压泵,开启台车顶模和侧模油缸控制操作杆,使顶模板和侧模缓慢升至支模位置。通过开启单个或多个油缸,对局部需要调整位置的顶模板和侧模板进行微调,使模板尺寸及位置符合要求。

3结语

本文对我公司承建的太钢峨口铁矿露天转地下开采项目工程胶带斜井施工工艺及设备选型进行了深入的研究与讨论。对二期工程的主线任务,工期要求紧。对于12.263°的坡度,围岩强度非常低,在地下水等多种因素的作用下,易发生塌方事故,成洞困难。我单位按照以人为本的角度考虑,综合安全、进度、质量等因素,通过对设备的认真调研、比选。总结出一套具有显著经济效益和良好社会效益的无轨设备在斜井施工中的应用技术,使其具有更强的竞争能力。

参考文献

[1]何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程力学[M].北京:科学出版社,2002

[2]李本涛.深井软岩巷道支护技术研究[D].中国矿业大学,2008

[3]何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程地质力学研究进展[J].工程地质学报,2000

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