硐室及交岔点施工培训课件.ppt

第一节 概述 第二节 井下主要硐室设计 第三节 硐室施工 第四节 交岔点设计与施工,第八章 硐 室 及 交 岔 点 施 工,第一节 概述,1）推车机、翻车机或卸载硐室; 2）煤仓； 3）箕斗装载硐室； 4）主井清理井底撒煤硐室； 5）井底水窝泵房。,一、主井系统硐室,1）马头门； 2）中央水泵房及中央变电所； 3）管子道； 4）水仓； 5）井底水窝泵房； 6）等候硐室。,二、副井系统硐室,1）绞车房； 2）采区变电所； 3）采区煤仓； 4）溜煤眼。,三、采区系统硐室,1）调度室； 2）电机车库及修理车间硐室； 3）炸药库及炸药发放硐室； 4）防火门硐室； 5）消防材料库。,四、其它硐室,贵州煤矿常见硐室,一、变电所 硐室规格：S=15.7m2，L=20m 要 求：采用不燃性材料支护；消防材料、工具定期检查和更换，不得挪作他用。 装 备：详见第8.6节。 服务范围：二采区 层位位置：在二采区运输下山与二采区回风下山联络巷中 支护形式：锚喷 通风方式：独立通风,二、采区轨道下山绞车房 硐室规格：S=15m2，L=15m 要 求：采用不燃性材料支护；设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材(CO2灭火器1个，8kg干粉灭火器1个，0.5m3砂箱1个)；设置固定照明及提升信号装置。 装 备：JTYB-1.21.2隔爆型单滚筒提升绞车一台，配备提升机后备保护装置。 服务范围：二采区 层位位置：在二采区轨道下山上部M3煤层底板岩石中 支护形式：锚喷 通风方式：独立通风,三、水泵房 硐室规格：S=12m2，加联络巷共长35m 要 求：水泵房设置了两个出口，一个出口为连接泵房与副斜井（二采区为轨道下山）的管子道，出口应高出泵房底板7m以上；另一个出口与副斜井井底车场相连，此出口底板标高应高于井底车场底板0.5m。同时，主排水泵房与井底车场相通的出口，通道内应设置易关闭的既能防水又能防火的密闭门，并在泵房内设起重樑和敷设轨道与副斜井相通。 装 备：3台D60-504型单吸多级卧式离心水泵，1台工作，1台备用，1台检修。 服务范围：全矿井 层位位置：副斜井井底车场附近的岩层中。 支护形式：锚喷 通风方式：通过式通风,四、水仓 二采区水仓、水泵房布置在+1000m。 水仓净断面积9.7m2，掘进断面积10.3m2，长度225m，采用锚喷支护。 二采区水仓：二采区水仓：根据预测的涌水量，设计二采区水仓选型时选用的矿井正常涌水量按135m3/h计算，按8小时正常涌水量计算，水仓有效容量为1358=000m3，水仓净断面积9.7m2，长度0000/9.7=0000m，水仓要求设主、副水仓，设计主、副水仓分别取0000m、0000m。 主排水泵房与井底车场连接的通道中应设栅栏门和易于关闭的密闭门。 水仓进口处应设置箅子，并对其中的淤泥及时清理，每年雨季前必须清理一次，水仓的空容量必须经常保持在总容量的50%以上。,五、避难硐室 硐室规格：S=9.7m2，L=18m 要 求：采用不燃性材料支护；设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设；至少能满足50人避难，且每人使用面积不得少于1.0m2。 装备及设置必须符合安监总煤装【2011】15号文规定，详见13.1节。 装 备：设有与矿(井)调度室直通的电话；接入水管及压风管，设备压风自救袋50个，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；配备50台隔离式自救器。 服务范围：一采区 层位位置：副斜井井底车场附近的岩层中。 支护形式：锚喷 通风方式：通过式通风,六、井下消防材料库 硐室规格：S=10m2，L=20m 要 求：采用不燃性材料支护；消防材料、工具定期检查和更换，不得挪作他用。 装 备：详见第6章表6-4-2。 服务范围：一、二采区 层位位置：轨道大巷靠近三条井筒处的岩层中。 支护形式：喷浆 通风方式：通过式通风 设置要求： （1）井下消防材料库，采用加宽式（机车进入），布置在+663m行人暗斜井与回风暗斜井下部的联络巷道内。 （2）库房内设有材料堆入平台，平台高出轨面0.5m，宽度0.8m。平台采用专砌筑，硐室内设水沟，坡度3。 （3）库房支护方式采用锚、网、喷联合支护。,七、等候硐室 设计副斜井、行人暗斜井和一采区轨道下山均设置架空乘人装置，其等候硐室规格长宽高为5.0m3.0 m2.5 m，采用锚网喷支护，扩散通风。,八、信号硐室 副斜井车场设信号硐室。 硐室规格：信号硐室(宽深高=1.81.82.0) 要 求：采用不燃性材料支护。 装 备：设有与矿(井)调度室直通的电话；信号硐室设提升信号装置。 服务范围：一采区 层位位置：副斜井车场。 支护形式：锚喷 通风方式：扩散通风(深度小于6m),九、煤仓 十、溜煤眼,第二节 井下主要硐室设计,1）根据硐室用途，合理选择硐室内需要安设的机电 设备； 2）根据已选定设备的类型和数量，确定硐室形式及 其布置； 3）根据设备安装、检修和安全运行的间隙要求，确 定硐室的净尺寸； 4）根据硐室净空间及围岩稳定情况，确定硐室支护 结构，从而确定硐室掘进尺寸。,一、一般设计原则,1、煤仓形式,按倾角分为三种： 垂直：圆形断面 倾斜式：拱形断面，倾角60-70以上 混合式三种 煤仓下口，均要收缩成适合安装闸门的断面,二、煤仓设计,煤仓的形式,2、断面形状优缺点,垂直式煤仓断面为圆形，圆形断面利用率高，不易形成死角，便于维护，施工方便，速度快(普遍采用）; 倾斜式煤仓可分为拱形断面或圆形断面，其倾角应在60以上。 混合式煤仓曲折多，施工不便，采用较少。,3、采区煤仓设计,g采区的高峰产量,t/min； k容量备用因数,常取1.11.2；t允许运输最大的中断时间,定为3040 min。,（1）容量计算,经验确定,煤仓的设计容量为采区设计日产量的812%。,（2）直径,三、卸载站硐室的设计 1）卸载站的结构 支承托辊， 卸载曲轨和复位曲轨， 支承钢梁， 卸载坑：,1-底卸式矿车,2-车轮 3-缓冲器 4-卸载轮 5-卸载曲轨 6-卸载坑 7-托辊,2）卸载原理,四、中央水泵房设计,中央水泵房由泵房主体硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道组成。中央水泵房和水仓构成了中央排水系统。,中央水泵房按其水泵吸水方式，可分为 卧式水泵吸入式、卧式水泵压入式、潜水泵式三种。,2.分类,1.组成,3.中央水泵房设计,现以卧式水泵吸入式中央水泵房为例说明其设计方法。1吸入式中央水泵房设计 为缩短电缆和管道线路，便于排水设备运输提供良好的通风条件，以及有利于集中管理、维护和检修，水泵房在绝大多数情况下都设在井底车场附近的空车线一侧，并与中央变电所组成联合硐室。,1) 泵房的位置,2）主体硐室的设备布置 （ 1）水泵,（2）排水管 根据矿井正常和最大涌水量，选择排水管直径和趟数。,（3）电缆 电缆敷设有沿墙悬挂和设电缆沟两种方式。前者使用与检修方便，但长度增加，弯头多。故目前多采用后者。,（4）电气设备,（5）起吊和运输设备,五、水仓设计,1、水仓的位置与布置形式 1）水仓的位置 2）水仓的布置形式,2、水仓参数确定（容量、长度和断面尺寸） 1）容量确定 根据煤矿安全规程有关规定，按以下情况分别确定： (1)当矿井正常涌水量小于或等于1000m3/h时，,(2)当矿井正常涌水量大于1000m3/h时,2）长度和断面的确定 水仓的长度（主仓+副仓）可按下式计算：,Q容主要水仓的有效容量，m3；Q0矿井正常的有涌水量，m3/h；,第三节 硐 室 施 工,一、硐室的施工特点 (1) 不易使用大型施工设备。 (2) 受力状态复杂。 (3) 硐室服务年限长，工程质量要求高。 (4) 施工组织难度大。,二、近年来硐室施工技术取得的进步 (1) 光面爆破技术得到范围应用。 (2) 硐室施工工艺过程得到简化。 (3) 硐室支护技术长足发展。 (4) 施工机械化水平大幅提高。,三、硐室施工方法,针对不同硐室，不同性质的岩石等，具体施工方法较多，但可归为三类： (一)全断面一次掘进法 常用于围岩比较稳定、断面不太大的硐室。可采用大型设备，取得较快速度；采用常规设备，全断面一次掘进硐室高度以不超过4-5m为宜。 (二)台阶工作面施工法 适用于岩层稳定或比较稳定的硐室施工,(二)台阶工作面施工法 适用于岩层稳定或比较稳定的硐室施工 1.正台阶工作面(下行分层)施工法 根据硐室高度可将整个断面分为2-3层，每层高度以1.8-2.5m为宜。适当超前，若硐室长度较小时，可采用上部全部掘喷完，再掘喷下部。围岩条件较差时，采用砌碹支护也可用此法，上部采用无腿金属支架支护。 支护：锚喷，砌碹。 砌切碹工作落后于下部分层1.5-2.5m，先墙后拱； 先拱后墙；,2倒台阶工作面(上行分层)施工法 根据硐室高度，分层。若采用砌碹支护，取下分层高度为设计墙高，超前4-6m或更大。 支护：一般先采用临时支护（棚式临时支架），再永久支护，或锚喷，或砌碹。砌墙时。先架抬棚托住顶梁；上分层挑顶是在下分层掘砌完成以后，挑顶后立即砌拱或直接锚喷。,(三)导硐施工法 导硐施工法是指巷道或硐室施工时，先以小断面超前掘进，而后扩大到设计断面的方法。 导硐施工法多用于松软破碎带，特大断面也可采用。根据导硐所在位置的不同，有中央下导硐施工法、两侧导硐施工法之分。 中央下导硐施工法可分为先顶后墙和先墙后顶，先顶后墙一般对应于锚喷支护,先墙后顶对应于砌碹支护。 两侧导硐施工法较多：从硐室底板开始，在两侧开挖两条小导硐，逐步向上扩大，掘完一个分层，即砌墙。随两侧小导硐逐步向上扩展，砌墙也随即跟上，直至拱部。将拱部整个掘好以后，再除去中间岩柱。,（四）PBA工法,“PBA”工法的意义是：P桩（pile）、B梁（beam）、A拱（arc），即由边桩、中桩（柱）、顶底梁、顶拱共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；其主要思想是将盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在顶盖的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由初期支护二次衬砌组合而成的永久承载体系。,四、煤仓施工方法,施工方法，一般采用自下而上掘凿小反井，而后自上向下刷大成反井断面，主要有：,普通反井法 吊罐反井法 深孔爆破法 反井钻机法,1、普通反井法施工,施工过程： 1）自下向上掘进小反井：断面为方形，四角木盘作临时支护，木盘坐落在抬棚上；工作面是用宽200mm，厚80 mm的木板搭在木盘上拼和而成，全断面一次爆破。 2）自上向下刷大至设计断面：材料、工具由上向下运送，矸石自反井落下，在打巷装车运走。,适用于工作面无沼气、无涌水、岩层稳定的情况。,3）自下向上进行永久支护，浇灌混凝土。 砌碹帽等钢轨2根，设置20号工字钢梁四根，固定漏斗座； 安置传话铁管，浇灌（c15混凝土）； 支模板，浇灌圆锥体部分（c20混凝土）； 拆临时支架，支模板，浇灌煤仓壁（C15混凝土）； 拆模、检查、竣工。,2、吊(爬)罐反井法,适用条件同上，吊罐、绞车、信号联络装置。施工过程： 1）钻凿中心孔，安设绞车，吊罐； 2）自下向上掘小反井； 3）自上向下刷大断面； 4）自下向上浇灌永久支护。,3、深孔掏槽眼爆破法,适用条件较宽，无瓦斯或较少。 施工过程： 1）爆破形成小反井，利用深孔钻机钻孔，一般为5孔，直径1m左右，自下向上爆破落煤； 2）自上向下刷大断面； 3）自下向上浇灌永久支护。,4、反井钻机法,适用条件广。 施工过程： 1）准备工作： 钻机基础浇灌（煤巷上口位置），满足钻机工作参数的辅助准备（冷却水、电压等），钻机安装； 2）小反井施工： （1）自上向下导轨钻进，先低速钻进，再正常钻进； （2）自下向上扩大钻进，先低速低压钻进，再正常钻进。距离上端面3m时慢速钻进，拆除钻机，破坏基础。 （3）上向下刷大断面； （4）自下向上浇灌永久支护。,第四节 平巷交岔点设计与施工,一、交岔点的类型 井下巷道相交或分岔部分叫巷道交岔点。 按支护方式不同可分 简易交岔点：采用棚式支架或料石墙加钢梁支护，用于围岩条件较好、服务年限短的采区或小型矿井中。 碹岔交岔点：采用料石、混凝土砌筑或锚喷支护，一般用于服务年限较长的巷道交岔点处。,采用棚式支架或料石墙加钢梁支护。,用于围岩条件较好、服务年限短的采区或小型矿井中。,采用料石、混凝土砌筑或锚喷支护,一般用于服务年限较长的巷道交岔点，井底车场、主要运输平巷和石门的交岔点。,碹岔按其结构可分为 牛鼻子交岔点：交岔点长度较长，断面变化小。 穿尖交岔点 ：交岔点长度较短，拱部低，工程量小，承载能力较低，多用于坚固强质岩层。,二、交岔点的特点（轨道）,曲线线路积 曲线线路又称弯道，其最小曲线半径应根据车辆运行速度和轨距的大小来确定。 当弯道转角小于90，矿车运行速度小于1.5m/s时，最小曲线半径不得小于轴距的7倍；若运行速度大于1.5m/s，最小曲线半径不得小于轴距的10倍；若运行速度大于3.5m/s时，最小曲线半径不得小于轴距的15倍。 当弯道转角大于90时，最小曲线半径按大于轴距的1015倍。,注意：如为列车运行，则应以电机车或矿车的最大轴距来计算最小曲线半径。按上述原则所计算的最小曲线半径，应取米为单位的整数值。 井下线路中常用的曲线半径有9m、12m、15m、20m、25m、30m、35m及40m等,计算结果应归入标准曲线半径之中，以便于计算。,轨距是指直线线路上两条钢轨轨头内缘之间的距