1、支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)確定
1.1巷道斷面
根據(jù)帶式輸送機(jī)頭機(jī)電設(shè)備情況,要求改擴(kuò)建后的帶式輸送機(jī)頭段長度為10 m,凈寬為3.8 m,有效凈高不低于3.2 m?紤]到巷道斷面較大,圍巖抗壓情況較差,半圓拱形巷道斷面受力條件較好,決定采用半圓拱形巷道斷面。
1.2支護(hù)方式
原砌碹支護(hù)開挖及支護(hù)工程量大,工人勞動強(qiáng)度高,施工工藝復(fù)雜,且在施1=中常因臨時支護(hù)不能及時跟上,容易發(fā)生事故,且巷道承載能力較差。現(xiàn)改擴(kuò)建的機(jī)頭段由于正在使用中,因此要求盡量減少機(jī)頭段開挖量,縮短施工工期,延長巷道服務(wù)年限。為確保在改擴(kuò)建期間帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),決定在機(jī)頭段改擴(kuò)建施工中采用U型鋼支架與金屬網(wǎng)噴漿聯(lián)合支護(hù)代替原砌碹支護(hù),以降低機(jī)頭段的開挖量,縮短工期,延長巷道服務(wù)年限。
1.3支護(hù)參數(shù)
(1)機(jī)頭段斷面采用半圓拱斷面,凈寬3.8 m,墻高1.3m,拱高1.9m,機(jī)頭段采用U型鋼支架與金屬網(wǎng)噴漿聯(lián)合支護(hù)。
(2)U型鋼支架材質(zhì)U25型,采用3節(jié)半圓拱形支架,棚距1m,凈寬3.8m,拱高1.9m,柱腿直線段高度1.3 m。
(3)金屬網(wǎng)使用1.Om×1.2 m的特制金屬網(wǎng)網(wǎng)孔為100mmx120 mm;網(wǎng)距巖面50 mm,網(wǎng)與網(wǎng)搭接寬度為200 mm,每隔200 mm采用14#鐵絲相互扭結(jié)牢固。
(4)噴混凝土厚度為200 mm(初噴厚度50mm,以后逐漸復(fù)噴至200 mm厚),噴混凝土強(qiáng)度不低于C20,噴混凝土配比為水泥:石子(細(xì)骨料):沙子=1:2:2(體積比)。
(5)為便于機(jī)電設(shè)備的吊裝,在帶式輸送機(jī)處安設(shè)起重梁,起重梁為11#工字鋼,兩端掏槽澆筑混凝土固定,間距1m,安設(shè)3架起重梁。
2、施工方法
(1)準(zhǔn)備工作。施工時必須搭設(shè)可靠的作業(yè)平臺,以保護(hù)帶式輸送機(jī)、管線等設(shè)備,為施工人員創(chuàng)造一個合適的施工空間和作業(yè)高度。作業(yè)平臺長度為3m(原機(jī)頭段巷道寬度),寬度為1.5 m,高度為1.2 m;立柱和橫桿用∮51 mm鋼管搭設(shè),連接處用連接件連接牢固,配合3.00 mx0.30 m x0.02 m架板制成工作平臺。
(2)挑頂、支護(hù)。每次挑頂長度不超過1.2 m,挑頂后及時找頂,檢查挑頂處的規(guī)格質(zhì)量,符合要求后及時進(jìn)行初噴(混凝土噴漿厚50 mm),臨時支護(hù)挑頂后,及時將浮矸石等清理干凈。
(3)擴(kuò)幫支護(hù)。挑頂臨時支護(hù)完成后,及時對帶式輸送機(jī)進(jìn)行維護(hù),根據(jù)改建機(jī)頭段寬度的要求對原機(jī)頭段進(jìn)行擴(kuò)幫施工。①擴(kuò)幫單幫進(jìn)行,每次擴(kuò)幫的長度不超過1.2 m,原機(jī)頭段為毛料石砌筑,因巷道圍巖穩(wěn)定性較差,巖層硬度不大。故擴(kuò)幫時不需要進(jìn)行震動爆破。人工撬下毛料石,并用手鎬將機(jī)頭段擴(kuò)修至設(shè)計斷面,擴(kuò)噴后及時初噴50 mm厚混凝土臨時支護(hù)。②巷道擴(kuò)至毛斷面后,及時架設(shè)U型鋼支架。在架設(shè)U型鋼支架過程中,沿頂、幫及時掛金屬網(wǎng)。
(4)待機(jī)頭段挑頂、擴(kuò)幫、初噴等工作全部完成后,用混凝土將起重梁兩端與機(jī)頭段拱墻筑平、筑實(shí)。最后對整個機(jī)頭段頂、幫進(jìn)行復(fù)噴混凝土支護(hù),復(fù)噴分2次進(jìn)行,直至達(dá)到設(shè)計厚度。
3、支護(hù)理論與支護(hù)效果
U型鋼支架、金屬網(wǎng)、噴漿聯(lián)合支護(hù),改變了3種支護(hù)形式單獨(dú)使用的局限性,充分發(fā)揮了3種支護(hù)形式的優(yōu)越性,使巷道抵抗變形破壞的能力大大加強(qiáng)。U型鋼支架增加了支護(hù)巷道的剛性,充分利用支架自身承載能力抵抗巷道圍巖壓力;噴混凝土的主要作用是封閉圍巖,使U型鋼支架、金屬網(wǎng)與圍巖牢固黏結(jié);金屬網(wǎng)增加了噴混凝土的抗拉、抗剪強(qiáng)度及抵抗彈性變形的能力。
到目前為止,巷道變形量很小,無裂隙、混凝土脫落現(xiàn)象。說明采用U型鋼支架與金屬網(wǎng)噴漿聯(lián)合支護(hù)是成功的。
4、結(jié)語
(1)采用U型鋼支架與金屬網(wǎng)噴漿聯(lián)合支護(hù)技術(shù),降低了圍巖開挖工程量,施工速度快,效率高。與砌碹支護(hù)相比,在帶式輸送機(jī)機(jī)頭段改擴(kuò)建施工中,采用U型鋼支架、金屬網(wǎng)噴漿聯(lián)合支護(hù),降低了圍巖開挖工程量,基本實(shí)行機(jī)械化作業(yè),降低工人勞動強(qiáng)度,省去了立模、拆模工序,而且不影響帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。
(2)采用這一新型支護(hù)技術(shù),初期成本高,但巷道服務(wù)年限長,巷道變形小,巷道修復(fù)次數(shù)少;巷道支護(hù)厚度小,圍巖開挖量小,巷道支護(hù)綜合效益好。
(3)采用這一新型支護(hù)技術(shù),空頂距縮小,保證了施工人員的安全。



