首页 理论教育 石方洞开挖尺寸与形式设计方案

石方洞开挖尺寸与形式设计方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:排风上平洞及下平洞开挖断面尺寸均为6.2m×5.2m,上平洞洞长约为197.4m,下平洞洞长约为25.3m,断面形式均为城门形。排烟洞开挖断面尺寸为4.2m×3.3m,洞长约为25.0m,断面形式为城门形。对Ⅳ、Ⅴ类围岩的洞段,则采取短进尺、弱爆破的开挖形式,钻孔深2.5m,循环进尺2.0m,并在开挖完成后及时进行安全支护,跟进系统支护。表7.2.6排风竖井导井扩挖爆破参数图7.2.1排风平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩爆破设计炮孔布置注:图中数字1~5代表爆破顺序。

石方洞开挖尺寸与形式设计方案

(1)施工程序。

1)排风洞(平洞和竖井)、排烟洞施工程序。排风洞包括排风上平洞和排风下平洞,排风上平洞由2号临时路修便道至洞口位置进行开挖与支护;排风下平洞的开挖与支护,由2号通风支洞进入进行施工;排风竖井的开挖与支护,由排风上平洞进入进行施工。

排烟洞与排风下平洞相连,另一侧与1号通风机室相连,它的开挖与支护施工从1号通风机室和排风下平洞进入,由两端向中间掘进。

2)出线洞施工程序。出线场提供作业面之后,从上至下依次完成出线上平洞、上斜洞、中平洞、下斜洞的开挖与支护。出线下平洞的开挖与支护从主变压器洞(第三层,高程1306.00m)进入施工。

3)厂房排水廊道及廊道竖井和污水处理室施工程序。厂房排水廊道包括上层排水廊道、中层排水廊道和下层排水廊道,上层排水廊道开挖、支护从1号通风支洞进入;中层排水廊道的开挖与支护施工,从交通洞进入,在交通洞开挖完成后进行;下层排水廊道的开挖与支护施工,从尾水施工支洞进入进行。

厂房排水廊道竖井包括4条,下井口位于4条母线洞内,上井口出露于厂房上层排水廊道内,4条竖井的开挖与支护,在相应部位上层排水廊道和母线洞开挖完成后,从厂房上层排水廊道进入,依次进行1~4号竖井的施工。

污水处理室包括1号污水处理室和2号污水处理室,连接中层排水廊道和厂房(第Ⅲ层)、主变压器洞(第四层)。污水处理室的开挖与支护,在中层排水廊道开挖完成后,由中层排水廊道进入进行施工。

4)其他附属洞室。厂房系统各洞室开挖施工根据施工部位以及围绕厂房这条施工主线,适时安排进行施工。

a.交通洞→主变压器交通支洞。先进行交通洞的开挖与支护,然后进行主变压器交通支洞的开挖与支护施工。交通洞开挖至与厂房交界面后,继续向前开挖进入厂房中部,为厂房第Ⅱ层开挖创造便利的施工条件。

b.排风上平洞→排风下平洞→排风竖井→排烟洞。先进行排风上平洞、下平洞和排烟洞的施工,平洞施工完成后进行排风竖井的开挖与支护施工。

c.出线洞(含出线场管道母线廊道)。在出线场提供作业面后进行出线洞上平段、上斜段、中平段、下斜段施工,主变压器洞室开挖到第三层后,穿插进行出线下平洞的开挖与支护。

d.排水廊道及廊道竖井。厂房中下层排水廊道(含污水处理室、排水管廊道)依照中、下的顺序,在具备施工条件(1号通风支洞、交通洞、尾水施工支洞开挖完成)后,尽早为厂房排水提供条件以及平衡资源的基础上,适时安排进行施工;母线廊道竖井在母线洞开挖施工完成后,适时安排施工。

(2)排风系统施工。

地下厂房洞室群中,排风系统所包括的洞室主要有排风上平洞、排风下平洞、排风竖井、排烟洞以及廊道竖井等。

1)施工方法。排风上平洞及下平洞开挖断面尺寸均为6.2m×5.2m(排风上平洞洞口为7.0m×5.6m),上平洞洞长约为197.4m,下平洞洞长约为25.3m,断面形式均为城门形。开挖时均采用全断面开挖,手风钻钻孔,周边光面爆破,1.6m3反铲扒渣,CAT966F型装载机装渣,15t自卸汽车出渣。

排风竖井开挖断面尺寸为直径6.3m,井深约83m,圆形断面。开挖时,BMC-400型反井钻机先打φ150中心孔,再由下至上打直径1.4m导井,最后自上而下手风钻进行扩挖。竖井扩挖时,周边光面爆破,CAT966F型装载机装渣,15t自卸汽车,从排风下平洞经2号通风支洞、通风洞出渣至5号渣场。进行排风竖井的扩挖时,利用卷扬提升系统作为竖井扩挖材料和小型机具上、下作业面的承载运输平台。

排烟洞开挖断面尺寸为4.2m×3.3m,洞长约为25.0m,断面形式为城门形。全断面开挖。连接于1号通风机的平段与斜段,从1号通风机室进入,自下至上进行开挖,手风钻钻孔,周边光面爆破,人工扒渣至1号通风机室内,然后15t自卸汽车出渣至5号渣场。连接排风下平洞的洞段,由排风下平洞进入,手风钻钻爆。

厂房排水廊道竖井开挖断面尺寸为直径2.0m、井深约11m,共4条,圆形断面。开挖时,从母线洞进入,采用BMC-400型反井钻机直接成井的开挖方式。出渣采用CAT966F装载机装渣,15t自卸汽车从母线洞出渣。

2)爆破设计。排风上、下平洞开挖断面尺寸及断面形式相同,均为6.2m×5.2m,所处位置的围岩类别主要为Ⅱ、Ⅲ类,部分为Ⅳ、Ⅴ类。开挖时,对Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段,钻孔深度约为3.0m,循环进尺为2.6m。对Ⅳ、Ⅴ类围岩的洞段,则采取短进尺、弱爆破的开挖形式,钻孔深2.5m,循环进尺2.0m,并在开挖完成后及时进行安全支护,跟进系统支护。以排风平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩为例,爆破设计参数、主要技术指标及其炮孔布置见表7.2.4、表7.2.5和图7.2.1。

表7.2.4 排风平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩爆破设计参数

表7.2.5 排风平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩开挖爆破设计主要技术指标

图7.2.1 排风平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩爆破设计炮孔布置(单位:cm)

注:图中数字1~5代表爆破顺序。

排烟洞开挖断面尺寸(4.2m×3.3m)与厂房排水廊道断面尺寸相近,其开挖爆破炮孔布置形式参考排水廊道开挖爆破炮孔布置,钻孔深2.5m,循环进尺约2.1m,开挖后视岩石出露的实际情况进行支护。

排风竖井开挖钻孔直径φ42,崩落孔药卷直径φ32,连续装药,周边孔选用φ25光爆药卷,不连续间断装药。排风竖井扩挖爆破参数见表7.2.6。实际施工时,爆破参数将根据岩石实际出露的地质条件及现场爆破试验进行确定。

表7.2.6 排风竖井导井扩挖爆破参数

(3)出线洞施工。(www.xing528.com)

出线洞包括出线上平洞、出线上斜洞、出线中平洞、出线下斜洞和出线下平洞以及母线廊道等。

1)施工方法。出线洞下洞口与主变压器洞相连,上洞口与出线场相连。出线洞的开挖,从主变压器洞及出线场分别进入,分别进行两个作业面进行。从主变压器洞一侧进入,在主变压器洞挖至第三层穿插进行出线下平洞的开挖与支护;从出线场进入,在出线场提供作业面后,从上至下,依然进行上平洞、上斜洞、中平洞及下斜洞的开挖与支护。

出线上平洞洞口底板高程为1404.50m,相接的出线场地面高程为1409.00m,两者底板高程相差约4.5m。为形成排风上平洞、中平洞以及斜洞的开挖施工通道,在上平洞口至出线场15m左右范围内(边界不超出母线廊道的垂直边线),先通过手风钻打斜孔形成梯形斜坡道(坡角约17°),开挖至高程为1404.50m位置,然后利用此斜坡道进行出线上平洞的开挖与支护。

出线上平洞开挖断面尺寸为5.5m×9.2m,洞长约为55.8m,城门形断面。开挖时,全断面开挖方式,YT-28型手风钻钻孔,周边光面爆破,CAT966F型装载机装渣,15t自卸汽车出渣。

出线洞纵剖面布置如图7.2.2所示。

出线中平洞及出线斜洞:开挖断面尺寸均为5.5m×6.5m,洞长分别为31.3m和240.3m,城门形断面。开挖时,全断面开挖、手风钻钻孔、周边光面爆破、人工装渣的开挖方式,从出线场进入,从上至下依次进行。出渣由电动扒渣机扒渣,10t卷扬牵引1.0m3斗车(底部自卸装置)沿轨道(轨距90cm)运渣至出线上平洞内,通过二次转运平台(布设在上平洞一侧,钢制),将斗车内的渣体卸入自卸汽车内再行运渣至5号渣场。扒渣机采用10t卷扬牵引上下。

出线下斜洞开挖时,为保证卷扬牵引装置在进行出线下斜洞开挖时的正常牵引,中平洞开挖完成后,在中平洞的中部位置再布设一套导向装置,负责出线下斜洞一段出渣,斗车被牵引至出线中平洞后,经导向装置导向,由上斜洞至上平洞。

出线下平洞开挖断面尺寸为5.5m×6.5m,洞长为31.9m,城门形断面。出线下平洞开挖时,从主变压器洞第三层(高程1306.00m)进入,出渣采用CAT966F型装载机装渣,15t自卸汽车经排风下平洞、2号通风支洞、通风洞等出渣至5号渣场。

出线场管道母线廊道在出线洞的开挖与支护完成后,进行母线廊道的开挖,采用手风钻钻水平孔进行施工。

在进行出线洞的开挖过程中,出线洞平洞与斜洞所处位置均有小断层穿过,但断层与洞轴线平均角度大于45°,所以开挖过程中,断层对围岩的稳定性影响不大,但须做好安全支护,即在每一个开挖作业循环后,及时喷混凝土封闭岩面和打随机锚杆,以保证围岩的稳定和施工安全,必要时,跟进系统支护。

2)爆破设计。出线洞中、下平洞及斜洞开挖断面尺寸及断面形式相同,为5.5m×6.5m,出线上平洞开挖断面尺寸为5.5m×9.2m,均为城门形断面。所处位置的围岩类别主要为Ⅱ、Ⅲ类,部分为Ⅳ、Ⅴ类。

出线上、中、下平洞及出线斜洞开挖时,Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段钻孔深度约为3.0m,循环进尺为2.6m。Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段,采取短进尺、弱爆破的开挖形式,钻孔深2.0m,循环进尺约为1.7m,并在开挖完成后及时进行安全支护,跟进系统支护。出线上平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩爆破设计参数和开挖爆破设计主要技术指标分别见表7.2.7和表7.2.8。出线上平洞围岩爆破设计炮孔布置如图7.2.3所示。

表7.2.7 出线上平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩爆破设计参数

表7.2.8 出线上平洞Ⅰ~Ⅲ类围岩开挖爆破设计主要技术指标

(4)排水系统施工。

地下厂房洞室群排水系统主要包括厂房上、中、下三层排水廊道、1号和2号污水处理室和排水管廊道等。其中上层排水廊道已完成开挖施工。

1)施工方法。厂房中层排水廊道开挖断面尺寸为4.2m×3.1m,洞长588m,厂房下层排水廊道开挖断面尺寸为2.66m×2.70m,洞长为523m,排水管廊道与下层排水廊道相连,断面尺寸为1.8m×2.5m,长约41m。廊道开挖断面均为城门形,排水廊道开挖时,两个作业面同时作业(从通道两侧进入),全断面开挖、手风钻钻孔,周边光面爆破。出渣方式为:厂房中层排水廊道采用小型装载机出渣至廊道与交通洞、主变压器交通支洞交叉口处(靠近廊道一侧)。厂房下层排水廊道(含排水管廊道)采用电动扒渣机装小型农用车出渣至廊道与尾水施工支洞交叉口处(靠近廊道一侧)。然后再通过CAT966F装载机装渣,15t自卸汽车出渣至5号渣场。

图7.2.3 出线上平洞围岩爆破设计炮孔布置(单位:cm)

注:图中数字1~6代表爆破顺序。

污水处理室开挖断面尺寸为4.2m×3.3m,长约16m,城门形断面,与厂房中层排水廊道相连。开挖时,采用全断面、手风钻钻孔、周边光面爆破的开挖方式,出渣方式与中层排水廊道相同。

2)爆破设计。排水廊道及污水处理室开挖断面相近,所处位置的围岩类别主要为Ⅱ、Ⅲ类,采用手风钻钻孔,钻孔深2.5m,循环进尺约为2.1m。排水廊道围岩爆破设计炮孔布置如图7.2.4所示。排水廊道爆破设计参数和爆破设计主要技术指标分别见表7.2.9和表7.2.10。

图7.2.4 排水廊道围岩爆破设计炮孔布置(单位:cm)

表7.2.9 排水廊道爆破设计参数

表7.2.10 排水廊道爆破设计主要技术指标

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈