第十三章硐室及交岔点课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十三章,硐室及交岔点,第一节,硐室施工方法,第二节 交岔点施工,12/1/2024,1,第十三章 硐室及交岔点第一节 硐室施工方法9/14/20,1,13.1硐室施工方法,在井底车场或采区用于生产或为生产服务的硐室(如马头门、水泵房、变电所、箕斗装载硐室和翻笼硐室等)，由于用途不同，其形状、结构和规模大小有很大差异，在组织硐室施工时，除应注意其本身特点外，还要考虑到各工程之间的相互关系与合理安排，同时要尽量采用新技术，如光面爆破、锚喷支护等。,12/1/2024,2,13.1硐室施工方法在井底车场或采区用于生产或为生产服务,2,一、硐室施工特点,硐室施工与一般巷道相比，具有以下特点：,(1)硐室的断面大、变化多、长度短、服务年限长、工程质量要求高，一般要求具有隔爆、防潮和防火等性能。,(2)硐室周围井巷工程较多，一个硐室常与其他硐室或井巷相连，故其受力状态复杂，难以准确分析，施工难度大，支护比较困难。,(3)多数硐室安有各种不同的机电设备，故硐室内还要浇筑机电设备基础，预留管线沟槽，安装起重梁等。,12/1/2024,3,13.1硐室施工方法,一、硐室施工特点9/14/2023313.1硐室施工方法,3,二、硐室施工方法,根据硐室断面大小及其围岩的稳定程度，所采用的施工方法也较多，这些方法归纳起来有三类。,12/1/2024,4,13.1硐室施工方法,二、硐室施工方法9/14/2023413.1硐室施工方法,4,(一)全断面施工法,全断面施工法与普通巷道施工法基本相同，采用较大型的凿岩台车、装载机和运输设备，可以取得较好的技术经济效果。如果采用巷道施工的常规设备，钻上部炮眼和打顶部锚杆眼就必须蹬碴作业，装药联线就必须用梯子，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，一般不超过45m。这种施工方法一般适用于岩层稳定，且整体性好，断面不特别大的硐室。如果采用光爆锚喷技术，适用范围可适当扩大。,优点,：一次成巷，工序简单，劳动效率高，施工速度快；,缺点,：顶板围岩暴露面积较大，不易维护，上部炮眼装药及爆破后处理危岩较困难。,12/1/2024,5,13.1硐室施工方法,(一)全断面施工法9/14/2023513.1硐室施工,5,(二)台阶工作面施工法,台阶工作面施工法适用于围岩稳定或基本稳定，硐室高度大，采用全断面一次掘进时在,支护方面有困难的情况。,台阶工作面法就是将整个硐室分成几个分层，施工时形成台阶状。,若上分层工作面超前下分层工作面施工，则称为,正台阶,工作面施工法；,若下分层工作面超前,上分层工作面施工，则称为,倒台阶,工作面施工法。,12/1/2024,6,13.1硐室施工方法,(二)台阶工作面施工法9/14/2023613.1硐室施,6,1正台阶工作面(下行分层)施工法,根据硐室的全高，将整个断面分成2个以上分层，每分层的高度以1.83.0m为宜；也可按拱基线分为上、下二个分层，上分层的超前距离一般为23m。,如抚顺龙风矿-635m东部水泵房施工时，就采用了正台阶工作面施工法，如图13-1所示。,12/1/2024,7,13.1硐室施工方法,1正台阶工作面(下行分层)施工法9/14/2023713,7,具体方法为将整个水泵房硐室分为二个分层，上分层工作面高2.5m，超前2m左右，下分层工作面呈45斜坡是为了便于上分层工作面向下溜放矸石，在下分层用装载机装岩，施工组织为“两掘一锚喷”，随掘随喷一层厚5mm水泥砂浆用以临时封闭围岩，待掘进2030m后，再按设计厚度喷射混凝土作为永久支护。,如果硐室的长度较小，也可以待上分层全部掘喷完后，再掘喷下分层，如图13-2所示。,12/1/2024,8,13.1硐室施工方法,具体方法为将整个水泵房硐室分为二个分层，上分层工作面高2.5,8,若围岩稳定性较差，硐室采用砌碹支护时，也可以采用正台阶工作面施工法，此时在上分层掘进时应先用锚喷支护维护(一般锚喷支护为永久支护的一部分)。砌碹工作可落后于下分层掘进1.53.0m。如果上分层掘进采用无腿金属支架支护，砌碹工作可有两种方法：一种是砌碹工作滞后下分居掘进工作面1.52.5m；另一种是先拱后墙，即上分层采用短段掘砌，先砌拱并适当加大上分层的超前距离，使下分层掘进爆破时不致损伤拱帽。下分层的掘进与砌墙也采用短段掘砌法，使墙紧跟迎头。这时整个拱部后端与墙体连成整体，前端则支在岩石台阶上，所以施工是安全的。硐室不太长时，也可把上分层拱部完全掘砌后再刷掘下分层，同时砌墙与拱连接。,12/1/2024,9,13.1硐室施工方法,若围岩稳定性较差，硐室采用砌碹支护时，也可以采用正台阶工作面,9,采用这种施工方法应注意的问题是：要合理确定上下分层的错距，距离太大上分层出矸困难，距离过小上分层钻眼困难，故上下分层工作面的距离以便于气腿凿岩机正常工作为宜。,正台阶工作面施工法的,优点,是：断面呈台阶式布置，施工方便，有利于顶板维护，下台阶爆破效率高；,缺点,是：使用铲斗式装载机装岩时，上台阶要人工扒矸，劳动强度大，上下台阶工序配合要求严格，不然容易产生干扰。,12/1/2024,10,13.1硐室施工方法,采用这种施工方法应注意的问题是：要合理确定上下分层的错距，距,10,2倒台阶工作面(上行分层)施工法,倒台阶工作面施工法就是下分层工作面超前上分层工作面一段距离施工，并进行临时支护。上分层工作面爆破后，再进行永久支护。抚顺老虎台矿-580m中央水泵房硐室就是采用此法施工的，下分层工作面超前35m，边掘边锚，上分层工作面施工时，站在挑顶下来的矸石上打锚杆眼。顶板岩石稳定时，可掘锚15m后再喷射混凝土；顶板岩石不太稳定时，可边掘边挂金属网，最后喷射混凝土，如图13-3所示。,12/1/2024,11,13.1硐室施工方法,2倒台阶工作面(上行分层)施工法9/14/2023111,11,在采用砌碹支护时，下分层高度以硐室墙高为宜。下分层工作面超前上分层工作面46m或更长。下分层在掘进时一般采用棚式临时支架，如图13-4所示。砌墙时应先用抬棚托住顶梁，再拆除临时支架腿。上分层挑顶工作是在下分层掘砌完成后进行，挑顶后立即进行砌拱。,倒台阶工作面施工法的优点是：爆破效率高，装岩方便。缺点是：如果采用砌碹支护，临时支架的安设与拆除麻烦。,与倒台阶工作面施工法相比较，正台阶工作面施工法适应范围更广，在较松软岩层中也可应用，所以在实际施工中使用得比较广泛。,12/1/2024,12,13.1硐室施工方法,在采用砌碹支护时，下分层高度以硐室墙高为宜。下分层工作面超前,12,(三)导硐施工法,导硐施工法是先在硐室的某一部位掘进小断面导硐，导硐高度大于2m，宽度1.51.8m，然后根据情况向上下或左右刷大直至设计断面。导硐施工法主要分为中央下导硐施工法和两侧导硐施工法两种。,(1)中央下导硐施工法,。如图13-5所示，首先在硐室断面中下部开掘导硐，超前35m以探明地质情况，后挑顶，崩落下来的矸石集中在中央导硐内，此时可蹬碴对拱顶进行支护，然后装岩，开帮叮和向两帮喷射混凝土，最后进行永久支护。此法适用于硐室高度较大(46m)，围岩稳定性较差的情况。,12/1/2024,13,13.1硐室施工方法,(三)导硐施工法9/14/20231313.1硐室施工方,13,(2)两侧导硐施工法,。两侧导硐施工法在煤矿使用较多，这种方法就是从硐室的底板开始，在硐室的两侧墙部位置，开掘两个小导硐超前掘进，逐步向上扩大。掘一层导硐后，随即砌墙，再掘上一分层的小导硐，矸石存在下层导硐内不外运，蹬碴作业，再将墙接砌上去。最后将拱顶部分整个施工完后，再除去中间岩石柱，如图13-6所示。,12/1/2024,14,13.1硐室施工方法,(2)两侧导硐施工法。两侧导硐施工法在煤矿使用较多，这种方法,14,采用锚喷支护时，两侧导硐可沿全长一次作业，随掘随喷，然后进行挑顶并完成拱部锚喷工作，最后消除中间岩柱。,两侧导硐施工法主要适用于稳定性较差的松软岩层以及掘进宽、高大于6m，断面积在50m,2,左右的硐室。当硐室穿过的是断层破碎带时，两侧导硐的长度不宜超过4m。,需要指出的是，从安全角度出发，在矿井开拓设计中，应尽可能地将硐室布置在稳定岩层中，若经过技术、经济比较后，硐室布置在稳定性差的岩层中不可避免，那就应采取可靠的技术措施，保证硐室施工安全和工程质量。,12/1/2024,15,13.1硐室施工方法,采用锚喷支护时，两侧导硐可沿全长一次作业，随掘随喷，然后进行,15,13.1 硐室施工方法（小结）,硐室施工特点（三个）,硐室施工方法（三类）,12/1/2024,16,13.1 硐室施工方法（小结）硐室施工特点（三个）9/14,16,13.2交岔点施工,一、交岔点类型,交岔点是指巷道相交或分岔的地点，它的几种类型如图13-7所示。,12/1/2024,17,13.2交岔点施工一、交岔点类型9/14/202317,17,交岔点按支护形式可分为用料石或混凝土支护的砌碹交岔点；用锚杆、喷射混凝土支护的锚喷支护交岔点；用棚式支架或料石墙配型钢梁支护的简易交岔点。,交岔点按结构形式可分为牛鼻子交岔点和穿尖交岔点两类，如图13-8所示。前者受力好，使用比较广泛；后者工程小，通风阻力小，承载能力小，只用于巷道跨度小于5m、围岩稳定、巷道转角大于45的情况。,12/1/2024,18,13.2交岔点施工,交岔点按支护形式可分为用料石或混凝土支护的砌碹交岔点；用锚杆,18,二、道岔的概念,在进行交岔点设计时，道岔的类型和参数是不可缺少的重要依据，所以必须先了解道岔的类型尺寸。,道岔是轨道运输线路连接系统中的基本元件，它的作用是使车辆由一条线路过渡到另一条线路，其构造如图13-9所示。,12/1/2024,19,13.2交岔点施工,二、道岔的概念9/14/20231913.2交岔点施工,19,道岔由岔尖、基本轨、辙岔(岔心和翼轨)转辙曲线、护轮轨以及转辙器等部件构成。,岔尖的作用是引导车辆向主线或岔线运行，矿车通过时它承受较大的冲击力。应具有足够的强度，其摆动依靠转辙器来完成。,辙岔的作用是防止矿车掉道，保证车轮轮缘能顺利通过，转辙曲线是位于岔尖和辙岔之间的一段曲线，其曲率半径取决于道岔的型号辙岔岔心角，简称辙岔角，是道岔的最重要参数。用/2的余切值表示道岔的号码M，,即M1/2*cot/2。M越大，越小，道岔曲率半径和长度就越大，车辆通过时就越平稳；反之，平稳性就差。道岔号码M有2、3、4、5、6五种。,护轮轨是防止车辆在辙岔上脱轨而设置的一段内轨。,12/1/2024,20,13.2交岔点施工,道岔由岔尖、基本轨、辙岔(岔心和翼轨)转辙曲线、护轮轨以及转,20,所用窄轨道岔有三种形式，即单开道岔、对称道岔和渡线道岔。其主要尺寸标注如图13-10所示，其技术特征见表13-1、表13-2和表13-3。各种型号道岔允许行驶的车辆类别及允许行驶速度见表13-4。,12/1/2024,21,13.2交岔点施工,所用窄轨道岔有三种形式，即单开道岔、对称道岔和渡线道岔。其主,21,表内的“DK”“DC”和“DX”分别表示单开道岔、对称道岔和渡线道岔；615、618、624、918和924中的第一个数字6或9表示轨距为600mm或900 mm，后两个数字表示轨型为15kg/m、18kg/m或24kg/m；两横线间的数字为道岔号码M；最后一组数字，对单开和对称道岔来说，是表示以米为单位的道岔曲线半径，对渡线道岔而言，其前两位数字表示的是以米为单位的道岔曲线半径，后两位数字表示的是以分米为单位的轨道中心距；单开和渡线道岔还有左右之分。,12/1/2024,22,13.2交岔点施工,表内的“DK”“DC”和“DX”分别表示单开道岔、对称道岔和,22,道岔的选择选择原则是：,(1),与基本轨的轨距相适应,；,(2),与基本轨型相适应,，选用与基本轨同级或高一级的道