孟杰
金川集团公司矿山工程分公司技术调度室，甘肃省 金昌市 737100
摘要：某硐室施工方法主要分为3类，即全断面施工法、分层施工法和导硐施工法。全断面施工法一次掘进硐室的高度一般不超过4m。分层施工法分为正台阶与倒台阶2种施工方法，适用于全断面一次掘进支护困难，或者由于硐室的高度较高而不便于施工的情况。导硐施工法适用于断面较大的硐室。为了易于控制顶板，或为解决出矸问题，可先掘进1～2个小断面巷道（导硐）；然后再通过刷帮、挑顶或者卧底，将硐室扩大到设计断面。为确保硐室快速施工，采用导硐施工加分层正台阶施工方法开挖，实现了安全快速施工。
关键词：卷扬机硐室；导硐施工；分层施工；辅助斜坡道；溜矸天井
1工程及地质概况
某硐室掘进范围内，地质构造简单，工程地质岩组为第四系松散岩岩组、坚硬块状侵入岩岩组、坚硬绢英岩化碎裂岩岩组，主要以坚硬二长花岗岩为主，局部构造发育地段或近矿体地段伴有绢英岩化碎裂岩，工程地质条件良好。根据水文地质资料及矿区井下已施工的巷道工程情况（巷道内滴水点少，基本不见淋水点，大部分为干燥区），预测此硐室无水害危险。
2施工方案选择
结合现场施工条件以及卷扬机硐室特征，经比选，确定该硐室采用导硐施工加分层正台阶施工方法。首先施工下导硐与配电硐室，使之贯通，形成出矸系统。其次施工辅助斜坡道，找到硐室拱部后，按照设计断面，扩刷拱部区域；利用下导硐，上掘溜矸天井。最后自上而下，分层开挖边墙。开挖工程中，拱部和边墙采用光面爆破技术施工，喷射50mm厚的混凝土作为临时支护。硐室掘进结束后，使用满堂红脚手架，进行硐室整体砌筑。硐室施工工艺流程：测量施工放线→施工下部导硐→施工辅助斜坡道→测量放线→扩刷硐室迎脸墙→开挖拱部→分层开挖墙部（拱部扩刷期间，下部导硐施工穿插进行，两侧扩刷至设计位置，并进行天井施工）→硐室整体浇筑。
3施工工艺
3.1下部导硐施工
自卷扬机硐室开口处，按照3m×3m直墙三心拱形断面规格，进行导硐施工，并与配电硐室贯通，使用1m3铲装机排矸。贯通后，随辅助斜坡道，进行导硐两侧扩刷，加大导硐内存矸空间。
3.2辅助斜坡道施工
辅助斜坡道自卷扬机硐室开口处施工，按照＋35°倾角，向右前方施工，直到硐室顶板。爆破产生的矸石由电耙子，扒至下部导硐内，通过1m3铲装机装矸，运至配电硐室通道；在车场巷道三岔口处，装入到0.75m3V形矿车内，通过3t电机车牵引，运至毛石溜井内卸载。
3.3溜矸天井施工
在硐室西北角位置，垂直布置1个溜矸天井，直径1.6m，高度自下部导硐的顶板至拱部扩刷的底板。溜矸天井与硐室顶部扩刷贯通后，根据施工情况，可以用作硐室拱部施工时通风，也可以用作硐室拱部及分层施工时溜矸。
3.4硐室顶板扩刷及临时支护
辅助斜坡道施工至硐室拱基线处并找平，按照图纸设计，进行测量放线后，首先掘进硐室东部端头；然后掉头，分区域回刷硐室拱部至西部。硐室拱部应首先施工拱顶部分，然后向两侧扩刷，依次向西部推进，直至拱部扩刷结束。在硐室拱部，安装1部2ＪＰＢ－7.5型电耙子，用于扒矸。矸石通过辅助斜坡道，溜矸天井，落至下部导硐内。拱部扩刷后，进行临时支护。
3.5墙部开挖
硐室拱部掘进、临时支护结束后，自上而下进行墙部各分层开挖与临时支护。墙部分3层开挖，每层开挖高度以不超过2.5m为宜。墙部开挖时，首先利用硐室斜坡道，向硐室两侧推进，直至硐室两端。墙部排矸同拱部。
3.6光面爆破
为使爆破开挖的边界尽量与设计轮廓线相符，避免出现超欠挖现象；同时使开挖边界上岩体尽量保持完整无损，减小爆破对围岩的破坏，拱顶与边墻预留500mm厚的光面爆破层，掘进工作面超前预留光爆层1～2茬炮的距离，之后光爆层再与掘进工作面同时向前推进。光爆层采用间隔不耦合装药结构，采用非电毫秒导爆管雷管，齐发引爆。
3.7临时支护
考虑硐室工程量较大，施工工期长，采用初喷混凝土进行硐室临时支护。喷射混凝土强度等级Ｃ20，厚度50mm。当巷道围岩破碎或者出现Ⅲ类以上岩石时，应按照间排距1000mm×1000mm，施工40mm×1700mm缝管式锚杆，敷设6mm金属网（网片规格2000mm×1000mm，网孔尺寸100mm×100mm）。
3.7永久支护
硐室整体掘进结束，经建设单位、监理单位验收合格后，开始硐室永久支护施工。硐室永久支护采用双层钢筋混凝土结构，使用20号槽钢加工碹胎，采用建筑钢模板，搭设满堂红脚手架作为工作平台。永久支护先墙后拱，分层对称浇筑。
3.9凿岩方式及炮眼布置
导硐及扩刷凿岩作业前，应检查巷道中腰线，并在工作面上标定出中线、巷道轮廓线和炮眼位置，周边眼采用光面爆破。根据实际情况，适当调整炮眼位置、增减炮眼数量和调整部分炮眼角度；在欠挖处，标定出补眼位置，处理欠挖。凿岩时，应严格按照标定的炮眼位置开孔，使用导向杆来控制炮眼方向，确保炮眼相互平行，并保证炮孔角度和深度。当作业面凹凸较大时，应按实际情况，调整炮眼深度，力求使除掏槽眼以外的所有炮眼底处在同一垂直面上。
3.10爆破方式
爆破采用2号岩石乳化炸药、秒延期非电导爆管、起爆器，药卷规格32mm×200mm。炮眼采用水炮泥加自制炮泥封孔，自制炮泥主要成分为黄土和砂，封孔长度不小于500mm。炮眼采用正向装药结构，非电全塑导爆管起爆网络，导爆管雷管采用簇联式。把作业面炮眼起爆导爆管分为5个区域，将每个区域导爆管雷管簇联成一把，每把雷管簇绑扎在1发传爆雷管上，再将5发传爆雷管簇绑扎在1发起爆雷管上，接起爆电缆；起爆电缆引至放炮警戒安全距离外，直线段120m，弯曲段75m，由Ｅｘｄｉ－200型起爆器起爆。
3.11浇筑方式
先搭设脚手架。立杆纵向步距≤0.7m，平杆步距≤1.2m，纵向水平杆步距不得大于0.7m，工作平台满铺50mm厚木质大板。立杆底部必须平整结实，铺设通板，四周使用撑杆，固定在硐室帮部；底管向上200mm处，设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管联接固定。浇筑用碹胎及墙部立撑，采用20号槽钢加工制作。墙部选用1500mm×600mm钢模板，拱部选用1500mm×300mm钢模板。墙部立撑每隔1.5m，使用缝管式锚杆，固定在岩面上；相邻2个立撑及拱部碹胎，使用圆钢连接固定。砂和石子在地面通过计量设备，按配比混合后，装入Ｖ形矿车，运至井下工作面；袋装水泥及浇筑用材料使用平板车或Ｖ形矿车，运至工作面。使用铲装机，将砂石混合料装入ＪＺＣ350型搅拌机内，进行混凝土搅拌；按照配比，倒入袋装水泥；使用ＨＢmＤ12／4型混凝土输送泵，输送混凝土。每次浇筑厚度300mm，两侧对称浇筑，机械式振捣器振捣。
4结论
本施工方法的成功应用，解决了金矿工程地质条件相对简单的大型－190m卷扬机硐室施工技术难题，为同类型硐室施工提供了经验。硐室顶板、墙部采用光面爆破技术开挖，减小了爆破对围岩的扰动，减少了硐室超挖量，节约了火工品，减少了矸石运输工作量，降低了支护成本。对已揭露的围岩，及时采取锚喷支护等临时支护措施，改善了围岩应力状态，提高了围岩强度，降低了冒顶、片帮等危险性，保障了施工安全。通过施工辅助斜坡道及溜矸天井，增大了爆破自由面，为大断面扩刷创造了有利条件，加快了施工进度，节约了施工工期。通过采用科学合理的施工技术方案，实现了安全快速施工。
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