胶带顺槽与车场柔性连接探讨
2014-03-13史炜炜
史炜炜
河南能源集团义马煤业(集团)有限责任公司 孟津煤矿
胶带顺槽与车场柔性连接探讨
史炜炜
河南能源集团义马煤业(集团)有限责任公司 孟津煤矿
文中介绍了矿井用短弦线替代曲线指导胶带顺槽通过竖曲线这种柔性连接方法在保证巷道使用性能不变前提下采用大半径竖曲线标设并指导巷道施工方法,为类似问题提出了解决方案,取得了较好的效果。
柔性连接;分段;曲线;弦线;大半径曲线;精度
引言
现在新设计矿井许多采用带区式布局,它容易在短期内达产,同时也是每区施工车场。孟津煤矿井下也采用带区式布局,现在东翼采区车场设计图已经下发(设计剖面见图1),按设计图施工作业,东翼最远车场已经掘进至与胶带顺槽交叉点处,按设计图,下一步掘进胶带顺槽与主胶带运输大巷贯通。施工贯通时,先从交叉点向南掘进8.423m后接+12O坡度施工胶带斜巷D=33.544m(L=34.293m),最终与主胶带运输大巷贯通,形成完整胶带运输系统,服务生产。
该设计图对于本工程来讲没有任何问题,但是当胶带顺槽施工完成,后续铺设胶带运输设备时,存在一个顺巷道坡度,有一段巷道需要挑顶进行二次施工问题。如果现在在巷道开始掘进施工前将此问题进行考虑,提前予以解决,为将来胶带运输施工铺设铺平道路。
因此做贯通施工前,调整该巷道现有平巷→斜巷硬链接施工方法,在不改变巷道大设计原则和使用性能前提下,变硬链接为竖曲线→斜巷的柔性连接施工方法。
1.车场设计审核
从设计图1中可以看到,巷道已经施工至车场与即将施工胶带顺槽交叉点中心处,最终与东胶大巷贯通步骤为:
车场与胶带顺槽交叉点中心→向南掘平巷8.423m→+12O坡度施工斜巷D=33.544m(L=34.293m)→与主胶带运输大巷贯通。
验核设计数据:
胶带顺槽斜巷高差:
胶带顺槽斜巷距离:
胶带顺槽设计倾角:
经验算设计数据准确无误。
2.柔性连接→竖曲线元素选择
在现从掘进位置起,向南沿巷道设计方向掘进过牛鼻子后,方可采用竖曲线连接,这样可以保证施工安全,又能满足巷道实用性能,还可避免将来巷道的二次挑顶垫底施工作业。具体见图2。
经认真分析论证后,竖曲线起始位置在交叉点向南5.36m,竖曲线段采用:
图2中AC 曲线弧长:6.9m
(原硬链接时对应两折线长AB+BC=2.1+5=7.1m)
曲线起点A处高程为:
曲线终点C处高程为:
如图2所示:(图中以巷道底板标设标定数据)
从图2中可知道,为方便以后施工,在竖曲线段中:
第一段取0.9m及Ac1=0.9m
剩余6m均分为5段,及弧长c1c2=c2c3=c3c4=c4c5=c5c=1.2m
为方便施工作业,以后每1.2m放一次炮,并且调整一次坡度来施工完成曲线段。
通过竖曲线以及巷道要素,计算出巷道施工时曲线段要素:
竖曲线段高差总和:Σ△h曲线段=1.118m,与设计差2mm,符合要求。
再计算可得c点到上变坡点高差:
△计算c→上边坡点倾角∂c→上边坡点:
经过计算可知,柔性连接后巷道倾角比设计巷道倾角大0000'19",不影响巷道设计大局,所以调整后施工方案满足巷道原设计、不影响巷道原性能,符合使用要求。
3.实际标定数据与现场标测
通过计算得到标定数据,施工现场操作时,先利用坡度规测放倾角,坡度规测放倾角时最小仅能放出10'的整倍数,故必须对计算数据进行调整,调整后倾角和高差为:
现场实际测放数据:
()()
c1c2段倾角∂c1c2=7040'→实际高差