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豎井工程開挖的安全支護

作者:楊有龍  
評論: 更新日期:2011年05月27日

  3豎井的擴挖方式

  豎井的擴挖方式有兩種:一種是平面擴挖,下小型電鏟或其它小型設(shè)備往導(dǎo)井倒渣;另一種是溜斗形狀的錯數(shù)臺擴挖,利用地形向?qū)Ь匀涣镌?/p>

  平面擴挖方式:多在開挖斷面較大的豎井?dāng)U挖工程上采用。開挖斷面在100m2左右的豎井?dāng)U挖工程,一般較少采用平面擴挖方式。平面擴挖,要下小型設(shè)備倒渣,井下有設(shè)備,占地方,且要保護設(shè)備不被砸壞,就不能全斷面一次擴挖、一次噴護。每一層都分成兩次鉆爆,無形中增加工序,降低效率。能下井的設(shè)備,一般都馬力小,倒渣時間長,松動石渣鏟不動,清底工作量大,工人勞動強度高,而且底部松動石渣鏟不動,打鉆卡釬、堵孔、裝不進炸藥、爆破效果差。平面擴挖方式、工作效率低,生產(chǎn)成本高,工人勞動強度大,在100m2左右的豎井?dāng)U挖斷面上,是少見平面擴挖方式的。

  豎井?dāng)U挖的另一種方式:是溜斗形狀的錯數(shù)臺擴挖。這種擴挖方式,井下沒有倒渣設(shè)備占地方,每層都可以全斷面深孔錯數(shù)臺一次性擴挖、一次性噴護。炮渣充分利用地形絕大部分自然溜入導(dǎo)井,工作效率高、爆破效果好,生產(chǎn)成本低,在100m2左右的豎井?dāng)U挖斷面上,廣泛采用這一擴挖方式。是正確的選擇。這一擴挖方式,能充分創(chuàng)造利用地形地物,減輕工人勞動強度,提高工作效率,降低生產(chǎn)成本為特征。具體做法:1.在最后一個臺階的巖面上,制作一個平臺,上鋪鋼筋網(wǎng),供打插筋、噴混凝土、安裝鋼支撐使用。平臺又是擴挖面頂部的安全網(wǎng),由起吊設(shè)備升降、一次制作,整個擴挖工程方便使用,省時省工。2.臺階式可以進行深孔爆破,為炮渣絕大部分溜入導(dǎo)井創(chuàng)造了條件,清渣工作量小??咨畎?m計,錯臺排距按1.2m計,爆破后的臺階頂寬度也就是70-80cm。臺階上存渣有限,從上往下邊打鉆邊清渣,削減了一個倒渣,底部清渣的大施工循環(huán)。3.臺階式清渣,距離短、面積小、松動石渣相互夾制作用小,臺面上的碎石能清干凈,打鉆不卡釬、不堵孔、鉆孔速度快、爆破效果好。4.臺階式爆破臨空面大,爆破網(wǎng)絡(luò)再稍加調(diào)整,就三面臨空,最小抵抗線有均面向中心,深孔爆破也不破壞圍巖的自身穩(wěn)定能力,對豎井自身穩(wěn)定承載及安全支護工作非常有利,在100m2左右的豎井?dāng)U挖斷面上,應(yīng)首選溜斗形狀錯數(shù)臺擴挖方式為最佳。

  4、豎井的安全支護工作

  豎井的安全支護工作,要從豎井的正確鎖口作起,無論在何種圍巖上打豎井,豎井要貼山體垂直下挖,都會影響山體的穩(wěn)定和周圍表層圍巖的松散變形。豎井下挖3-5m深后,沿井邦打注漿插筋,鋼筋混凝土鎖井口,穩(wěn)定山體和井口表層圍巖不松散變形,是正確的鎖井口方式。用素混凝土鎖口或漿砌石鎖口的方式是不可取的。根據(jù)經(jīng)驗,在地質(zhì)條件特別惡劣的情況下,從施工程序上考慮上部20米左右按照設(shè)計體形開挖,每5米左右按照永久襯砌進行混凝土澆筑是安全可靠的施工方法。

  打插筋、鋼筋混凝土鎖井口,井邦以外3~4m以內(nèi)的表層圍巖形成了承載環(huán)。豎井頂部表層圍巖不松散變形,往下的豎井承載靠自身的穩(wěn)定。保護圍巖自身穩(wěn)定,要從開挖過程做起。控制光爆造孔間距,深度,垂直度完全一致,嚴(yán)格控制超欠挖,限制光爆孔的裝藥量,確保起爆后光爆殘留半孔壁上沒有裂紋,井壁齊平。要做到兩茬炮接茬處,上部按測量線下鉆,不超不欠。下部超挖不大于10cm,平均超挖不大于5cm。不得進行二次欠挖處理,破壞圍巖自身穩(wěn)定。開挖過程能做到不破壞圍巖自身穩(wěn)定,一般ⅠⅡ類圍巖比較堅硬,完整,不容易分化,豎井鎖口,光爆處理井壁打注漿插筋,就滿足了豎井工程的安全。但光爆殘留半孔壁上有裂紋,或進行過二次欠挖處理。就破壞了表層圍巖的自身穩(wěn)定,應(yīng)薄噴混土3-5cm,防止巖碴散落傷人。

  Ⅲ類水平巖層上的豎井支護。在水平巖層上打豎井,圍巖自身承載能力很強,豎井鎖口,光爆處理井壁,打注漿插筋,就能滿足豎井工程的安全需要。要是立起的Ⅲ類巖層,豎井?dāng)U挖后,有兩邊井壁是大光面,井壁上基本沒有光爆殘留半孔的痕跡,就不能滿足豎井工程的安全需要。對這類形狀的巖層支護,一般是打注漿錨桿或錨索鉚釘兩邊大光面。錨桿孔外部分彎溝,使用大于32mm的鋼筋橫向平行與彎鉤焊接,錨桿距離2.5m左右,排間高度2.0m左右,排與排之間W字形狀焊接成整體,鋼筋掛網(wǎng),噴混凝土10cm左右,就能滿足豎井工程安全。

  IV類水平巖層上的支護。按Ⅲ類立起巖層標(biāo)準(zhǔn)進行,就能滿足安全需要。要是IV類立起巖層或破碎圍巖,彎溝錨桿孔處應(yīng)改成鋼格柵或工字鋼支撐。接連方式與噴混凝土厚度不變。

  V類圍巖上的豎井支護。鎖井口與各類圍巖相同,鋼筋混凝土。但保護V類圍巖自身承載,在豎井工程上就顯得特別重要。圍巖自身不能承載,鋼支撐也支不住。保護V類圍巖自身承載最經(jīng)濟簡便的辦法是對井邦進行密孔減震處理,光爆密孔距15-20cm之間,留2空孔或3空孔間隔分散裝藥。每米孔的裝藥量控制到50克左右,分散粘到導(dǎo)爆索上,起爆后井邦光爆殘留半孔基本完好的,圍巖自身承載能力沒有被破壞,及時初噴混凝土,保持圍巖自身穩(wěn)定不松散。再打插筋,距離2.5m左右。支鋼格柵或工字鋼,高度2.0m左右,與前排支撐W字形狀焊接成整體,鋼筋掛網(wǎng),再噴混凝土,兩次合計噴射厚度10cm左右,就能滿足豎井工程的安全需要,這是不破壞圍巖自身穩(wěn)定的安全支護。

  減震光爆起爆后,井邦垮塌,找不到光爆殘留半孔。圍巖自身穩(wěn)定能力已經(jīng)被破壞。出現(xiàn)這種狀況,有兩種原因:一種可能是自身的,造孔不規(guī)范,起不到減震的作用,沒有分散裝藥,或用藥量過大,都會造成以上狀況。能排除自身原因的,就是自然原因。這類圍巖是較破碎,易傾倒的Ⅰ類圍巖。在較破碎,易傾倒的Ⅰ類圍巖上安全支護,除保留密孔減震光爆措施外,必要時增加超前錨桿穩(wěn)定井邦,系統(tǒng)注漿插筋適當(dāng)加深,鋼格柵或工字鋼支撐高度適當(dāng)降低,噴混凝土添加鋼針或纖維,并適當(dāng)增加厚度,在井邦周邊打灌漿孔灌漿,輔助圍巖自身穩(wěn)定,是較破碎,易傾倒的Ⅰ類圍巖自身承載。保護圍巖的自身穩(wěn)定,要從開挖過程做起。鉆爆過程不破壞圍巖的自身穩(wěn)定,是豎井安全支護的關(guān)鍵所在,也是豎井工程安全的關(guān)鍵所在。

  5、結(jié)語

  豎井開挖施工過程中,選擇正確的施工程序和施工方法是非常重要的。對于復(fù)雜的地質(zhì)條件的大斷面開挖井,井口的處理是關(guān)鍵工序,是作好其他工作的基礎(chǔ),必須按照要求做扎實,最好按照設(shè)計尺寸開挖和支護,避免額外開挖增大斷面引起不安全因素和產(chǎn)生額外的費用。在豎井的開挖中切忌一開始就搶進度,應(yīng)該在中、下部地質(zhì)條件好時靠抓施工組織與管理搶進度。

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