仙亭煤矿301采区硐室施工

苏标平

摘要：仙亭煤本文从硐室的施工方法入手，结合我矿301采区绞车房的实际情况；阐述了采区绞车房硐室的施工工艺及辅助设施的安装工作。

关键词：硐室；施工方法；绞车房；施工工艺

一、前言

硐室是空间三个轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道。其作用是安装各种设备、机器，存放材料和工具，或作其他专门用途，如绞车房、变电所、煤仓、炸药库等。不同地点的硐室特点也不一样，施工时应考虑硐室与地点的特点相结合。

井底车场内的各种硐室，如水泵房，变电所硐室等，都是井底车场的重要部分，在考虑这些硐室的施工方法时，除应各自特点外，还应和井底车场总的施工组织联系起来，看到车场各工程之间的相互关系与牵制，做到统筹安排。硐室施工与巷道施工相比具有以下特点：

1.硐室的断面大，形状多变化，长度短，难以采用大型机械设备进行施工；

2.硐室结构复杂，进出口狭窄，施工时运输、通风、排水均不方便；

3.硐室往往与其他硐室、巷道相毗连，加这硐室本身结构复杂，故其受力状态比较复杂且不易准确分析，施工难度较大；若围岩稳定性差，则更须注意施工安全。

4.硐室中需要浇筑机电设备的基础、预留管线沟槽、安设起重梁等，故施工时要精心安排，确保工程规格和质量。

5.施工连续性较差，施工效率远低于巷道施工。

6.硐室的服务年限较长，工程质量要求高。

二、硐室的施工方法：

井下硐室由于其用途不同，巷道的形状、规格、结构也相差较大。由于硐室施工具有一些特殊要求，因此硐室较一般巷道施工复杂。各种硐室的形状、规格和结构差别很大、所穿的岩层性质也不相同，所以施工方法也较多；这些施工方法可以归纳分以下三类：

（一）全断面一次掘进法：

这种方法，常用于岩层稳定、断面不特别大的硐室，由于全断面掘进，采用较大的装载设备，容易取得较好的技术经济效果。但是，在一般条件下，只采用巷道施工的常规设备，掘上部炮眼经常需蹬碴作业，装药联线则必须动用梯子，此外，还会遇到全断面一次爆破雷管段数不够、爆破后处理浮石困难等问题；故在常规设备条件下，全断面一次掘进硐室的高度，以不超过4-5m为宜，301采区上山配电硐室，位于砂岩中，断面为三心拱形，就是采用全断面一次掘进法施工。

（二）台阶施工法：

这种方法，适用于岩层稳定或比较稳定的大断面硐室。由于硐室的高度大，不便于操作，便将整个硐室分成几层，施工时形成台阶状。施工时可上、下台阶同时打眼、装药、放炮，上分层工作面超前距离一般不超过5m，每分层工作面高度一般在1.8-2.5m。按台阶工作面的布置方式的不同，双可分为正台阶施工法和倒台阶施工法。前者上分层超前施工，亦称下行分层法；后者下分层超前施工，亦称上行分层法。

（三）导硐施工法：

这种施工方法多用于松软破碎地带，在稳定岩层中施工特大断面（50m2）的硐室时也可采用。导硐法就是先以小断面超前掘进，然后再逐步刷大到设计断面，独头施工的导硐长度不家超过30m。导硐的位置、断面应满足通风和装运的要求。根据导硐位置不同，有中央下导硐、顶部导硐的两侧导硐等施工法之分；两侧导硐法在日常施工中较常见。

三、 301采区绞车房施工设计

（一）工程概况：301采区绞车房位于301采区+300m车场西翼，是301采区的主要提升系统，主要服务于301采区+300m-+100m水平；该绞车硐室建成后，将安装GKT1.6×1.2-24型绞车。工作面主要岩性为细砂岩，岩性致密坚硬，呈缓波状层理，成份以石英为主，层面含大量云母片和植物碎屑。

（二） 巷道断面设计：硐室设计分为三个部份，其中配电硐室设计断面为12.5m2：高度为4.0m、宽度为4.1m；净断面为10.8m2：净高度为3.6m、净宽度为3.6m，形状为三心拱。绞车房设计断面为21m2；高度为4.8m、毛宽度为6.3m。净断面为18.9m2：净高度为4.4m、净宽度为5.8m，形状为三心拱。壁龛设计断面为8.7m2：高度为2.75m、宽度为3.7m；净断面为6.6m2：净高度为2.4m、净宽度为3.2m，形状为半园拱。

（三）施工工艺：

1.施工方法选择

经现场勘察，认真分析工作面地质资料；根据硐室的断面不同，具体施工方法为：

（1）变电硐室：设计采用双层斜眼掏槽，全断面一次爆破法施工；

（2）绞车房：设计采用倒台阶施工法施工，绞车房硐室采用上分层高度2.5m，下分层高度2.6m。下部掘进墙部份、断面呈半园拱形；上部掘进拱部份断面，断面呈三心拱形状。施工时由外向里进行，硐室下半部工程永久支护完成后再施工上半部工程；

（3）壁龛：设计采用双层斜眼掏槽，全断面一次爆破法施工；

以上施工时均采用简易光爆破的技术进行爆破，施工时预留500mm的光爆层。

2.支护方式及劳动组织

支护方式：巷道设计均采用C200砼支护，砌碹厚度为250mm；为确保硐室后期不渗水，施工时加设防水层。

劳动组织：采用先掘后支的方式进行施工，变电硐室砼落后掘进3-5m。绞车房采用分次支护方式进行施工，上部施工到位后先对墙部份进行浇灌；然后再行施工拱部份工程、浇灌。

防水处理：在C200砼上方先涂一層沥青、上面加设羽毛毡、再涂不层沥青，最后用黄土进行填充。（见下图）

（四）起重梁的埋设

为便于绞车的安装与维修，施工中应在滚筒提升十字中心线安设一根6”管路（11#工字钢）起重梁。具体做法是：在滚筒十字中心线两侧基础往3.6m位置分别预掏6”管路（11#工字钢）梁窝，左侧梁窝规格为0.5m×0.3m×0.92m、右侧梁窝规格为0.5m×0.3m×1.36m，掏梁窝前应拉好三角线并找好水平，保证上梁不调斜且水平。掏梁窝用风镐进行，岩层坚硬时必须采用多打眼、放小炮的施工方法，确保梁窝不超挖。现场施工时应经常绞对提升中心线与滚筒中心线，以确保工程质量符合后期的要求。

四、结束语

绞车是采区主要提升装备，是整个生产工艺流程中的一个重要环节，因此要求其能保证长时间稳定的工作状态。绞车房不同于一般的硐室，硐室施工完成后须安装绞车设备，施工时应充分考虑设备的安装与维护时容易出现的问题。经验收，该工程尺寸均符合设计要求，施工质量达优良标准；为类似硐室的施工积累了实践经验。

参考文献：

[1]钱鸣高 石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社。

[2]采矿工程设计手册.煤矿工业出版社。

[3]中国矿业大学 等编.井巷工程。煤炭工业出版社。