地下工程施工ppt课件第3章 斜井斜巷.ppt
第3章 倾斜坑道施工,由上向下施工由下向上施工,1,泛指各种斜井、斜巷、斜洞、斜坡道等。 隧道工程为加快施工速度而开凿的辅助坑道 长梁山隧道长12.78km，有4条斜井 乌鞘岭隧道长20.05km，10多条斜井，最长者达3362m。 水利水电工程中的各种倾斜引水及压力隧洞 地下停车场等大型地下空间工程的倾斜通道 矿山为开采矿物而设置的各种上山、下山、斜坡通道,倾斜坑道,2,倾斜坑道施工： 既可由上向下施工（下山施工），通达地面的斜井一般均由上向下施工。 也可由下向上施工（上山施工），如矿山的上山。 倾斜坑道施工的基本作业程序、方法、设备介于平巷和立（竖）井之间，在出矸、运输、排水、通风和安全等技术措施方面有其自身的特点。,3,3.1 由上向下施工,3.1.1 钻眼爆破工作,斜井井口开挖方式与井口地形有关。,1）洞口开挖,直接开挖：在山区或丘陵地带，斜井井口位于山坡脚下，且坡体比较稳定时，只需将山坡略加修整即可开挖。,明槽开挖 当井口覆有土层且地形平坦时，由于直接开挖井口顶板不易维护，必须采取明槽开挖大揭盖开挖,4,2） 表土开挖,两侧导洞先墙后拱法：当表土段土质稳定性稍差，且井筒断面又较大时，应采用顺井筒两侧分别掘进超前导硐的先墙后拱短段掘砌法。,全断面一次掘进法：当表土段土质密实、坚硬，井筒涌水量不大，且其掘进宽度小于5m时 。,中间导洞法：当表土段土质比较稳定，但井筒掘进宽度大于5m时，可采用在井筒中间先掘2m左右的深导洞，而后向两侧逐步扩大的短段掘砌施工方法，刷大时两侧要同时进行。,稳定性表土挖掘方法,一般采用普通法施工；短段掘砌，段长24m,顶部环形开挖预留核心土法：当表土段土质稳定性较差，且井筒断面又较大时，可采用正台阶法施工。其中上部台阶，首先施工周边，再将中间的核心土体挖去。,5,管棚法：将一系列钢管，沿斜井外轮廓或部分轮廓线，顺斜井轴线方向依次打入开挖面前方的地层内，以支撑来自外侧的围岩压力，在其保护下进行井筒的掘砌工作。,地面井点降水：适用于含水层涌水量大于50m3/h，含水层透水性较差的地层。,板桩法：采用斜板桩密集支护，配合工作面超前小井降低水位或井点降低水位。,帷幕法：适用于涌水量大、流砂层厚，地质条件复杂，流砂深度30m的不稳定斜井表土施工。,不稳定性表土施工围护方法,6,板桩法,降水法,帷幕法,管棚法,7,3）岩石爆破工作,采用中深孔光面爆破，孔深2m以上实施抛渣爆破：加大底眼装药量、加深底眼直眼掏槽：菱形、柱状、螺旋形防止扎底：炮眼倾角比井筒倾角大35抗水炸药：乳化炸药、水胶炸药钻眼：气腿式为主、台车,8,耙斗式装岩机：坑道倾角较大、断面较小时采用。 固定方式：卡轨器、钢丝绳套,3.1.2 装岩工作,铲车装渣： 坑道倾角较小、 断面较大、 无轨运输。,9,矿车、箕斗,3.1.3 提升运输工作,矿车提运：当坑道倾角25，提升长度 200m。 简单，井口临时设施少，提升能力低，掘进速度受到限制。,箕斗提运：装载高度低，提升能力大，装卸载方便、速度快。,1) 提升容器,10,箕斗形式：前卸式、后卸式和无卸载轮前卸式，无卸载轮前卸式箕斗使用效果较好。 矸石需二次转运,2）箕斗的卸载方式,11,3）提升方式 一套单钩：断面较小时采用 一套双钩：断面较大时采用 两套单钩：一套提升矸石，一套提材料,实例：安家岭矿主斜井 两套单钩 主提为箕斗 副提为矿车,12,系统：提升机、天轮、矸石仓、排矸道等构成排矸方法：箕斗提升时需用矿车转换矸石仓：距井口2030m，容积：一个掘进循环的矸石量。采用自卸 汽车运 输时，用铲车装渣，可不设矸石仓。井内：轨道要主要防滑，用固定钢轨法和固定枕木法,4）提升与排矸系统,13,支护形式：料石、棚架、锚喷。以锚喷为主。 棚式支架：斜井倾角宜25 砌筑式支护、倾角30、地质条件较差时：墙基的末端宜做成台阶形式。 喷锚支护时：喷射机可布置洞内，也可布置在洞外。,3.1.4 支护施工,14,长距离输料需注意的问题： 管路堵塞 管路磨损,喷射机的布置：,15,3.1.5 安全工作,防止跑车事故。在井口和井内设置安全挡车器,1）井口挡车器：,井口逆止阻车器： 结构简单，使用方便，易于管理，安全可靠，应用较多。,16,钢丝绳挡车圈 型钢挡车门 钢丝绳挡车帘,2）井内挡车器,17,3.1.6 施工机械化,1）岩石掘进机 分全断面式和部分断面式。与水平隧道全断面掘进机不同的是，在倾斜坑道施工时加强了防止机体下滑的设计；在洞口设置绞车，用钢丝绳牵引机体的尾部。 利用扩孔机施工斜井非常有利。从井底开始向上用一小直径掘进机先打一导洞，然后再用扩孔机从上向下扩孔。掘进导洞时，为防止掘进机下滑，需用一套防滑装置撑住洞壁；扩孔时，扩孔机支撑在拟扩大的断面上，可省去昂贵的防滑装置。在钻导洞和扩孔时，岩渣均由导洞孔滑到井底。另外，在导洞打通后，也可采用普通的钻眼爆破法扩挖。,18,2）反井钻机施工 可使用反井钻机施工。倾斜钻进容易发生偏斜，在钻机安装时应做适当的调整。,反井钻机钻掘导洞法较适用于倾斜长度较短（300m以内）、坡度较大（35以上）且下口已打通的地下工程，水利水电工程比较容易满足这些条件，故应用较多。,19,3）机械化配套 凿岩、装岩、运输、支护各工序设备之间的相互协调与配合，即机械化配套。,（1) 多台凿岩机耙斗式装载机（或铲装机）箕斗（或斗车）,一种有轨设备的配套方案，矿山和隧道中应用最为普遍。使用多台凿岩机钻眼，选择设备方便，调动灵活，便于钻眼与装岩平行作业。但多台钻机作业劳动强度大，工效低。 耙斗式装载机的选择与应与坑道净断面宽度相适应，断面面积为915m2时，耙斗容积为0.40.8m3 ，配套箕斗容积为45m3；若断面大于15m2，应选用双机双箕斗或者单机单箕斗，选用后者时，耙斗容积可为0.60.9m3，与46m3箕斗配套；井筒断面18m2时，可选斗容1.01.2 m3的装载机，与容积为68m3的箕斗配套。,20,（2）多台凿岩机铲装机自卸卡车 该配套适用于在缺少凿岩台车时或倾角较小的坑道中施工，采用无轨运输方式。近几年在公路、铁路隧道的辅助坑道中应用较多。缺点是凿岩设备与装运设备在能力上配套不甚合理。（3）凿岩台车铲装机自卸式卡车 凿岩台车、铲运机、卡车均为轮胎行走，应用灵活。该配套施工速度快，适用于长度和断面较大、倾角较小的地下工程，坑道的宽度需满足错车要求。（4） 蟹爪式钻装机转载机运输机 占用坑道断面较小，不仅钻、装工序平行作业，而且矸石运输与装岩一样，也是连续作业。掘进宽度较大时，可布置两台钻装机、两台转载机与大功率运输机配套使用。,21,蟹爪式钻装机转载机运输机配套示意图,22,3.2.1钻眼爆破工作,底板有成水平的趋势（即所谓漂底） 爆破时岩石抛掷出来，很容易打到棚式支架的顶梁上，造成崩倒棚子。为此多采用底部掏槽，距底板1m左右。,3.2 由下向上施工,1）炮眼布置,23,2） 爆破通风,压入式通风，切宜适当加大通风能力,如双巷同时掘进，并每隔2030m开一条联络巷，以利通风,特别应注意有瓦斯的坑底施工： 通风更重要。爆破地点附近20m内风流中瓦斯浓度达到1%时严禁放炮。 工作面不准停风。,24,3.2.2 装岩提升工作,当倾角大于35时，矸石自重下滑。 人工装岩，配以链板机或溜槽 需要在巷道一侧设置安全挡板 巷道下口设置临时贮矸仓，以便装车。,1）装岩工作,25,在巷道倾角小于35时，多采用耙斗式装载机装岩。 为了提高耙斗装载机的装岩生产率，耙斗装载机应与输送机或溜槽配套使用，这时在耙斗装载机卸载部位需要另加一个斜溜槽。,26,链板运输：若斜巷长度不大，又采用链板机上运材料。,矿车下放,矿车上提,1）提升运输工作,27,绞车及导向轮的布置,多段提升,28,在倾斜坑道中，由于顶板岩石受重力的作用，有沿倾斜向下滑落的趋势，因此在采用棚架式支护时，棚腿要向倾斜上方与顶、底板垂直线间呈一夹角，这个夹角称为迎山角 。,3.2.3 支护工作,29,
