关于高坡快速进硐施工的应用探讨

白海滨

（中国华冶科工集团有限公司峨口铁矿项目部，山西 忻州 034000）

我在单位在在峨口铁矿露天转地下开采项目工程中采用了“边坡清洗→钢拱架+喷锚网施工→进硐施工”施工的工艺一般可2天～3天完成硐口施工，达到进硐正常施工的目的。

该方法具有以下特点：

（1）本工法进硐施工主要采用钢拱架+喷锚网（单层）支护，操作简单，施工速度快。

（2）钢拱架、与喷砼施工，养护时间短，强度与混凝土施工同标号，可满足施工要求，为进硐正常掘进施工节约时间。

（3）边坡清洗采用起重设备，相对高边坡脚手加作业施工，安全性能高，成本节约。

1 工艺原理

露天转地下矿山在原露天边坡进行平硐或斜坡道开口作业，施工前期对原露天边坡进行清洗，通过吊车提升吊篮，作业人员位于吊篮内，佩戴好劳动保护用品，安全带、安全帽等。手持钢钎，对坡面浮石进行检撬，确保把巷道顶部边坡浮石处理干净。然后对边坡不稳定围岩进行防护、采用喷砼方式，同样利用吊车提升吊篮进行施工。边坡防护完毕采用松动爆破的方式，将边坡开口位置凹凸台处理平齐，便于明硐段施工钢拱架锁口。之后钢拱架安装、打注超前小导管、焊接连接筋、钢筋网施工、钢拱架喷砼支护（厚200mm，C25）、喷射混凝土补喷边坡（达到设计厚度）、硐口正常掘进[1]。

2 施工操作要点

2.1 边坡清洗

根据测量人员测定硐口位置，通过吊车提升吊篮，作业人站位于吊篮内，佩戴好劳动保护用品，安全带、安全帽等。手持钢钎，对坡面浮石进行检撬，确保把巷道顶部边坡浮石处理干净。

2.2 边坡喷砼防护

边坡防护采用喷射混凝土进行防护，对边坡不稳定围岩进行防护，同样利用吊车提升吊篮进行施工。

2.3 开口位置处理平齐

采用松动爆破的方式，将边坡开口位置凹凸台处理平齐，便于明硐段施工钢拱架锁口。采用Boomer281凿岩台车凿岩施工，凿岩爆破施工采用多打孔少装药的方法进行施工，爆破时要做好警戒。

2.4 钢拱架制装

钢拱架采用I16工字钢制作，钢拱架纵向间距1m，每架每侧底脚采用通长双根I16工字钢垫脚。制作安排在硐外开阔场地施工，根据断面规格尺寸制作成拱形。每榀钢筋架分为三节组成，其中底部两边柱腿各一节；各节拱架连接部位与连接板焊接(δ10mm钢板200mm*200mm)，各节钢筋架之间采用螺栓连接，螺栓规格4-M16×50。

钢拱架安装：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。施工过程中首先安装靠近基岩处一榀钢拱架。第一榀钢拱架安装完毕开始施工锁脚锚杆，焊接于钢拱架上加以固定。

2.5 打注超前小导管

小导管采用DN32焊管，长4.0m，环向布置，间距0.3m，每隔一架打注一排，施工外插角10°～15°。

小导管施工采用Boomer281凿岩台车打孔，配备4.2m长钻杆。钢拱架拱顶钻孔施工完毕，人工将小导管插入已成型钻孔利用Boomer281凿岩台车凿岩的冲击力将小导管打入孔底。小导管位于靠近稳定边坡工作面的钢拱架，保证前方施工安全。

图1 小导管钢拱架施工图

2.6 焊接连接筋、钢筋网

图2 焊接钢筋网布置图

钢架之间通过φ22螺纹钢连接，长1.2m，环向布置、间距为0.5m，单排布置，焊接于钢架内翼缘。钢筋网采用φ8圆钢制作，规格@150mmX150mm。钢筋安装完毕进行模板加固。

2.7 钢拱架喷砼

模板固定于钢拱架内侧后，进行钢拱架喷砼作业。喷射混凝土强度等级C25。断面局部位移过大或钢拱架局部应力过大时，应及时通知业主，以便采取补强支护措施。待钢拱架喷砼完毕，拆除模板后在钢拱架下方对喷砼面进行补喷，保证观感质量。最后依据设计图纸进行混凝土永久支护。

图3 钢拱架内侧喷砼作业图

2.8 边坡补喷

钢拱架喷射混凝土支护完毕，对边坡采用喷射混凝土进行补喷，喷至设计厚度。同样利用吊车提升吊篮进行施工。

2.9 硐口正常掘进施工

巷道掘进施工时采用Boomer281凿岩台车凿岩施工。

阿特拉斯281凿岩台车行走机构为轮胎式、凿岩动力为液压式，总功率65KW，行走铜芯电缆YC4*35mm2。此设备是新型平巷凿岩设备，适用于大断面巷道快速掘进施工。按我公司以往使用经验，钻孔采用45mm柱齿钻头、R38钻杆，钻孔直径48mm，钻孔深度3.3m。采用直眼掏槽爆破，掏槽眼深3.5m，辅助眼和周边眼深3.3m，每循环进尺3.0m。周边眼距根据围岩状况在400mm～600mm左右调整，辅助眼孔距根据围岩状况在400mm～800mm间调整。每次钻孔前清至实底，施工人员按设计尺寸标出开挖轮廓线及各炮孔位置，各炮孔除掏槽眼外，均钻到同一水平面上。采用反向不耦合连续装药、炮泥堵眼方式。预留光爆层全断面一次非电导爆管雷管起爆。

图4 巷道掘进施工图

3 结语

实际证明太钢矿业公司峨口铁矿露天转地下开采项目工程五、六、起标段进硐施工，施工速度非常快，比预计工期提前7天完成，安全得到了有效保证，工程质量方面，无论是实体，还是外观都达到了非常好的效果，此施工工艺具有推广价值，在施工组织及针对不同围岩性质等方面仍需实践进行探索。