趙愛貞　王飛　劉競琦

摘要：主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。文章針對(duì)斜坡道軟巖段施工的復(fù)雜性與局限性，闡述了通過優(yōu)化鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)而達(dá)到快速施工目的，提出了質(zhì)量控制要點(diǎn)和應(yīng)用結(jié)論。

關(guān)鍵詞：斜坡道；快速施工；軟巖段

中圖分類號(hào)：TD263 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）04-0098-03

1 概述

主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，而在該巖層段施工一般采用鋼筋混泥土（素混凝土）支護(hù)，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。而采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)不僅簡化施工環(huán)節(jié)、提高施工進(jìn)度，而且有效的控制了巷道頂、幫的穩(wěn)定，增加了巷道的自穩(wěn)能力，確保了施工安全。

2 工程概況

2.1 工程概況

萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道全長4887m，坡度為-15%，緩坡段坡度為-5%。主斜坡道為三心拱直墻式斷面，凈寬4.5m，凈高4m，凈斷面16.601m2。為便于裝渣，每隔150m設(shè)一個(gè)調(diào)車硐室。

2.2 水文地質(zhì)概況

0～120m段為第四系沖擊層，主要由砂層、卵石層、泥巖組成，其中砂層、卵石層滲透性較好，泥巖滲透性較弱。施工過程中，涌水量達(dá)到65m?/h。120～1098m段以泥巖、泥質(zhì)砂巖、卵石層為主，巖石硬度系數(shù)f=1.1左右。里程1098m以后為閃長巖，巖石硬度系數(shù)f=8～10。

2.3 支護(hù)方式

0～120m段采用明槽開挖施工方式，支護(hù)方式鋼筋砼；120～1098m支護(hù)方式為鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)；1098m以后錨網(wǎng)噴支護(hù)。

3 施工工藝

3.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼支護(hù)工藝原理

工作面爆破后，快速架設(shè)鋼拱架，鋼拱架與圍巖之間用鋼筋水泥背板背牢，對(duì)巷道形成初期支護(hù)，限制了圍巖變形，而后噴射混凝土封閉，將圍巖、鋼筋水泥背板、鋼拱架膠結(jié)在一起，完成永久支護(hù)。

3.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

3.2.1 鋼拱架設(shè)計(jì)。鋼拱架采用U29型鋼加工，為方便現(xiàn)場操作，分為3片加工，接茬搭接長度500㎜，每個(gè)搭接部位采用3付U型卡配以M24㎜螺絲固定。鋼拱架設(shè)計(jì)間距800mm（中對(duì)中），兩架之間采用拉板連接，頂部、墻部采用鋼筋水泥背板花背，與圍巖之間接觸密實(shí)。

3.2.2 鋼筋水泥背板設(shè)計(jì)。鋼筋水泥背板在地面提前制作，長度1200mm，寬度100mm，厚度50mm，鋼筋采用φ6.5mm的圓鋼。

3.2.3 噴射混凝土設(shè)計(jì)。噴射砼強(qiáng)度等級(jí)C20，噴射厚度200mm。噴射砼材料的選用：水泥為PO.32.5R普硅水泥，砂為中粗河砂，石子為5～10mm粒徑碎石，速凝劑摻入量為水泥用量的4%，水清潔無雜質(zhì)。配合比為水泥：砂子：石子：水：速凝劑=1：1.75：1.75：0.45：0.04，井口地面設(shè)有攪拌系統(tǒng)，配自動(dòng)配料機(jī)。

3.3 工藝流程

鑿巖爆破→通風(fēng)→架設(shè)拱部支架，安設(shè)拱部鋼筋水泥背板→出渣→挖兩側(cè)柱窩→支設(shè)墻部拱架、安設(shè)墻部鋼筋水泥背板→噴射混凝土

3.4 操作要點(diǎn)

3.4.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板操作要點(diǎn)。

（1）爆破后，首先進(jìn)行敲幫問頂。作業(yè)人員站在支護(hù)完好的頂板下，找凈頂板及迎頭的浮矸活石，然后向前串移前探梁，前探梁掛鉤下用方木及木楔背緊。前探梁安設(shè)好后，即可在前探梁上安放拱形梁，將支架找正，安上撐桿或拉桿與后方拱型架連接，安設(shè)好鋼筋水泥背板，水泥背板花背。

（2）拱部支架安裝完后，進(jìn)行出渣工作。出渣采用3.5m3鏟運(yùn)機(jī)裝巖，配8.8m3排矸車運(yùn)輸。

（3）面矸石出完后，支設(shè)棚腿。支設(shè)時(shí)將棚腿可直接栽入挖好的腿窩，按設(shè)計(jì)搭接長度進(jìn)行搭接，安上卡子，擰緊螺母，扶正并臨時(shí)固定。全面檢查鋼拱架架設(shè)質(zhì)量，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，用專用扳手逐個(gè)擰緊螺母并達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的扭矩值，而后鋪設(shè)墻部背水泥背板，背板與巖幫須充填密實(shí)。

3.4.2 噴射混凝土操作要點(diǎn)

準(zhǔn)備工作：（1）噴漿前檢查支架是否完好，螺栓是否緊固，鋼筋網(wǎng)是否鋪至底角，水泥背板是否背實(shí)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（2）清理噴射現(xiàn)場的矸石雜物，接好風(fēng)水管路，輸料管路要平直，不得有急彎，接頭要嚴(yán)密，不得漏風(fēng)，嚴(yán)禁將非抗靜電的塑料管做輸料管用。（3）檢查噴漿機(jī)是否完好，并送電空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，緊固好摩擦板，不得出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。

噴射前必須用高壓風(fēng)水沖洗巖面。

噴射人員要佩戴齊全有效的勞保用品，做好個(gè)人保護(hù)。

噴射混凝土的工藝要求：（1）噴射順序?yàn)橄葔蠊?，從墻基開始自下而上進(jìn)行，噴槍頭與受噴面應(yīng)保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8-1.2m為宜。（2）人工拌料時(shí)采用潮拌料，水泥、砂和石子應(yīng)混合均勻。（3）噴射時(shí)，噴漿機(jī)的供風(fēng)壓力為0.4MPa，水壓應(yīng)比風(fēng)壓高0.1MPa左右，加水量憑射手的經(jīng)驗(yàn)加以控制，最合適的水灰比是0.4-0.5之間。噴射過程中應(yīng)根據(jù)出料量的變化，及時(shí)調(diào)整水量，保證水灰比準(zhǔn)確，要使噴射的濕混凝土無干斑、流淌、粘著力強(qiáng)、回彈料少，一次噴射混凝土厚度50～70mm，并要及時(shí)復(fù)噴，復(fù)噴間隔超過2小時(shí)應(yīng)用高壓水重新沖刷受噴面。

噴射工作：噴射工作開始前，應(yīng)首先將噴射地點(diǎn)矸石雜物清理干凈，以便清理回彈料，墻部回彈率不得超過15%，拱部不超過20%。若噴射地點(diǎn)有少量淋水時(shí)，可以適當(dāng)增加速凝劑摻入量，若出水點(diǎn)比較集中時(shí)，可設(shè)好排水管，然后再噴漿。當(dāng)班噴射工作結(jié)束后，必須卸開噴頭，清理水環(huán)和噴漿機(jī)內(nèi)外部所有灰漿或材料?；貜椓峡蓳饺胨嗪罄^續(xù)使用。開機(jī)時(shí)，必須先給水、開風(fēng)、再開機(jī)最后上料；停機(jī)時(shí)，要先停料，后停機(jī)，再關(guān)水，最后停風(fēng)。噴射工作開始后，嚴(yán)禁將噴射槍頭對(duì)準(zhǔn)人員。噴射中突然發(fā)生堵塞故障時(shí)，噴射手應(yīng)緊握噴頭，并將噴口朝下，及時(shí)處理。

3.5 質(zhì)量控制

3.5.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。鋼拱架、噴射混凝土施工必須符合《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》GB50653-2001、《煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50213-2010有關(guān)規(guī)定，其允許偏差按表2執(zhí)行。

3.5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)：（1）編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，并報(bào)相關(guān)部門審批；（2）成立工程項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行；（3）可縮性支架的裝配附件齊全，無銹蝕現(xiàn)象，螺紋部分有防銹油脂；（4）背板和充填材料的材質(zhì)、規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)定；（5）撐（拉）桿和墊板安設(shè)的位置、數(shù)量，在一個(gè)檢查點(diǎn)中不符合設(shè)計(jì)要求的不應(yīng)超過2處；（6）背板排列位置和數(shù)量基本符合設(shè)計(jì)要求，80%以上的背板背緊背牢。

3 結(jié)語

鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)與鋼筋混凝土或素混凝土支護(hù)技術(shù)相比工序比較簡單，職工勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且爆破后立即架設(shè)拱部棚，棚與巖體之間用鋼筋水泥背板背實(shí)，節(jié)省了臨時(shí)支護(hù)工序，降低了巷道變形概率。

萊蕪項(xiàng)目部施工的萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道工程120-1098m段全部采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，最高月進(jìn)尺達(dá)到150m/月，這是采用鋼筋混凝土（素混凝土）支護(hù)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到的施工水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 住建部.有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范（GB50653-2001）[S].2011.

[2] 住建部，質(zhì)檢總局.煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50213-2010）[S].2010.

作者簡介：趙愛貞（1974—），男，金誠信礦業(yè)管理股份有限公司項(xiàng)目部助理工程師，研究方向：技術(shù)管理。endprint

摘要：主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。文章針對(duì)斜坡道軟巖段施工的復(fù)雜性與局限性，闡述了通過優(yōu)化鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)而達(dá)到快速施工目的，提出了質(zhì)量控制要點(diǎn)和應(yīng)用結(jié)論。

關(guān)鍵詞：斜坡道；快速施工；軟巖段

中圖分類號(hào)：TD263 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）04-0098-03

1 概述

主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，而在該巖層段施工一般采用鋼筋混泥土（素混凝土）支護(hù)，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。而采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)不僅簡化施工環(huán)節(jié)、提高施工進(jìn)度，而且有效的控制了巷道頂、幫的穩(wěn)定，增加了巷道的自穩(wěn)能力，確保了施工安全。

2 工程概況

2.1 工程概況

萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道全長4887m，坡度為-15%，緩坡段坡度為-5%。主斜坡道為三心拱直墻式斷面，凈寬4.5m，凈高4m，凈斷面16.601m2。為便于裝渣，每隔150m設(shè)一個(gè)調(diào)車硐室。

2.2 水文地質(zhì)概況

0～120m段為第四系沖擊層，主要由砂層、卵石層、泥巖組成，其中砂層、卵石層滲透性較好，泥巖滲透性較弱。施工過程中，涌水量達(dá)到65m?/h。120～1098m段以泥巖、泥質(zhì)砂巖、卵石層為主，巖石硬度系數(shù)f=1.1左右。里程1098m以后為閃長巖，巖石硬度系數(shù)f=8～10。

2.3 支護(hù)方式

0～120m段采用明槽開挖施工方式，支護(hù)方式鋼筋砼；120～1098m支護(hù)方式為鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)；1098m以后錨網(wǎng)噴支護(hù)。

3 施工工藝

3.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼支護(hù)工藝原理

工作面爆破后，快速架設(shè)鋼拱架，鋼拱架與圍巖之間用鋼筋水泥背板背牢，對(duì)巷道形成初期支護(hù)，限制了圍巖變形，而后噴射混凝土封閉，將圍巖、鋼筋水泥背板、鋼拱架膠結(jié)在一起，完成永久支護(hù)。

3.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

3.2.1 鋼拱架設(shè)計(jì)。鋼拱架采用U29型鋼加工，為方便現(xiàn)場操作，分為3片加工，接茬搭接長度500㎜，每個(gè)搭接部位采用3付U型卡配以M24㎜螺絲固定。鋼拱架設(shè)計(jì)間距800mm（中對(duì)中），兩架之間采用拉板連接，頂部、墻部采用鋼筋水泥背板花背，與圍巖之間接觸密實(shí)。

3.2.2 鋼筋水泥背板設(shè)計(jì)。鋼筋水泥背板在地面提前制作，長度1200mm，寬度100mm，厚度50mm，鋼筋采用φ6.5mm的圓鋼。

3.2.3 噴射混凝土設(shè)計(jì)。噴射砼強(qiáng)度等級(jí)C20，噴射厚度200mm。噴射砼材料的選用：水泥為PO.32.5R普硅水泥，砂為中粗河砂，石子為5～10mm粒徑碎石，速凝劑摻入量為水泥用量的4%，水清潔無雜質(zhì)。配合比為水泥：砂子：石子：水：速凝劑=1：1.75：1.75：0.45：0.04，井口地面設(shè)有攪拌系統(tǒng)，配自動(dòng)配料機(jī)。

3.3 工藝流程

鑿巖爆破→通風(fēng)→架設(shè)拱部支架，安設(shè)拱部鋼筋水泥背板→出渣→挖兩側(cè)柱窩→支設(shè)墻部拱架、安設(shè)墻部鋼筋水泥背板→噴射混凝土

3.4 操作要點(diǎn)

3.4.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板操作要點(diǎn)。

（1）爆破后，首先進(jìn)行敲幫問頂。作業(yè)人員站在支護(hù)完好的頂板下，找凈頂板及迎頭的浮矸活石，然后向前串移前探梁，前探梁掛鉤下用方木及木楔背緊。前探梁安設(shè)好后，即可在前探梁上安放拱形梁，將支架找正，安上撐桿或拉桿與后方拱型架連接，安設(shè)好鋼筋水泥背板，水泥背板花背。

（2）拱部支架安裝完后，進(jìn)行出渣工作。出渣采用3.5m3鏟運(yùn)機(jī)裝巖，配8.8m3排矸車運(yùn)輸。

（3）面矸石出完后，支設(shè)棚腿。支設(shè)時(shí)將棚腿可直接栽入挖好的腿窩，按設(shè)計(jì)搭接長度進(jìn)行搭接，安上卡子，擰緊螺母，扶正并臨時(shí)固定。全面檢查鋼拱架架設(shè)質(zhì)量，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，用專用扳手逐個(gè)擰緊螺母并達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的扭矩值，而后鋪設(shè)墻部背水泥背板，背板與巖幫須充填密實(shí)。

3.4.2 噴射混凝土操作要點(diǎn)

準(zhǔn)備工作：（1）噴漿前檢查支架是否完好，螺栓是否緊固，鋼筋網(wǎng)是否鋪至底角，水泥背板是否背實(shí)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（2）清理噴射現(xiàn)場的矸石雜物，接好風(fēng)水管路，輸料管路要平直，不得有急彎，接頭要嚴(yán)密，不得漏風(fēng)，嚴(yán)禁將非抗靜電的塑料管做輸料管用。（3）檢查噴漿機(jī)是否完好，并送電空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，緊固好摩擦板，不得出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。

噴射前必須用高壓風(fēng)水沖洗巖面。

噴射人員要佩戴齊全有效的勞保用品，做好個(gè)人保護(hù)。

噴射混凝土的工藝要求：（1）噴射順序?yàn)橄葔蠊?，從墻基開始自下而上進(jìn)行，噴槍頭與受噴面應(yīng)保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8-1.2m為宜。（2）人工拌料時(shí)采用潮拌料，水泥、砂和石子應(yīng)混合均勻。（3）噴射時(shí)，噴漿機(jī)的供風(fēng)壓力為0.4MPa，水壓應(yīng)比風(fēng)壓高0.1MPa左右，加水量憑射手的經(jīng)驗(yàn)加以控制，最合適的水灰比是0.4-0.5之間。噴射過程中應(yīng)根據(jù)出料量的變化，及時(shí)調(diào)整水量，保證水灰比準(zhǔn)確，要使噴射的濕混凝土無干斑、流淌、粘著力強(qiáng)、回彈料少，一次噴射混凝土厚度50～70mm，并要及時(shí)復(fù)噴，復(fù)噴間隔超過2小時(shí)應(yīng)用高壓水重新沖刷受噴面。

噴射工作：噴射工作開始前，應(yīng)首先將噴射地點(diǎn)矸石雜物清理干凈，以便清理回彈料，墻部回彈率不得超過15%，拱部不超過20%。若噴射地點(diǎn)有少量淋水時(shí)，可以適當(dāng)增加速凝劑摻入量，若出水點(diǎn)比較集中時(shí)，可設(shè)好排水管，然后再噴漿。當(dāng)班噴射工作結(jié)束后，必須卸開噴頭，清理水環(huán)和噴漿機(jī)內(nèi)外部所有灰漿或材料。回彈料可摻入水泥后繼續(xù)使用。開機(jī)時(shí)，必須先給水、開風(fēng)、再開機(jī)最后上料；停機(jī)時(shí)，要先停料，后停機(jī)，再關(guān)水，最后停風(fēng)。噴射工作開始后，嚴(yán)禁將噴射槍頭對(duì)準(zhǔn)人員。噴射中突然發(fā)生堵塞故障時(shí)，噴射手應(yīng)緊握噴頭，并將噴口朝下，及時(shí)處理。

3.5 質(zhì)量控制

3.5.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。鋼拱架、噴射混凝土施工必須符合《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》GB50653-2001、《煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50213-2010有關(guān)規(guī)定，其允許偏差按表2執(zhí)行。

3.5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)：（1）編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，并報(bào)相關(guān)部門審批；（2）成立工程項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行；（3）可縮性支架的裝配附件齊全，無銹蝕現(xiàn)象，螺紋部分有防銹油脂；（4）背板和充填材料的材質(zhì)、規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)定；（5）撐（拉）桿和墊板安設(shè)的位置、數(shù)量，在一個(gè)檢查點(diǎn)中不符合設(shè)計(jì)要求的不應(yīng)超過2處；（6）背板排列位置和數(shù)量基本符合設(shè)計(jì)要求，80%以上的背板背緊背牢。

3 結(jié)語

鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)與鋼筋混凝土或素混凝土支護(hù)技術(shù)相比工序比較簡單，職工勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且爆破后立即架設(shè)拱部棚，棚與巖體之間用鋼筋水泥背板背實(shí)，節(jié)省了臨時(shí)支護(hù)工序，降低了巷道變形概率。

萊蕪項(xiàng)目部施工的萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道工程120-1098m段全部采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，最高月進(jìn)尺達(dá)到150m/月，這是采用鋼筋混凝土（素混凝土）支護(hù)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到的施工水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 住建部.有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范（GB50653-2001）[S].2011.

[2] 住建部，質(zhì)檢總局.煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50213-2010）[S].2010.

作者簡介：趙愛貞（1974—），男，金誠信礦業(yè)管理股份有限公司項(xiàng)目部助理工程師，研究方向：技術(shù)管理。endprint

摘要：主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。文章針對(duì)斜坡道軟巖段施工的復(fù)雜性與局限性，闡述了通過優(yōu)化鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)而達(dá)到快速施工目的，提出了質(zhì)量控制要點(diǎn)和應(yīng)用結(jié)論。

關(guān)鍵詞：斜坡道；快速施工；軟巖段

中圖分類號(hào)：TD263 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）04-0098-03

1 概述

主斜坡道施工完表土層進(jìn)入硬巖前都要經(jīng)過松軟巖層，而在該巖層段施工一般采用鋼筋混泥土（素混凝土）支護(hù)，支護(hù)工藝復(fù)雜、工序繁瑣，施工進(jìn)度受到很大制約。而采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)不僅簡化施工環(huán)節(jié)、提高施工進(jìn)度，而且有效的控制了巷道頂、幫的穩(wěn)定，增加了巷道的自穩(wěn)能力，確保了施工安全。

2 工程概況

2.1 工程概況

萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道全長4887m，坡度為-15%，緩坡段坡度為-5%。主斜坡道為三心拱直墻式斷面，凈寬4.5m，凈高4m，凈斷面16.601m2。為便于裝渣，每隔150m設(shè)一個(gè)調(diào)車硐室。

2.2 水文地質(zhì)概況

0～120m段為第四系沖擊層，主要由砂層、卵石層、泥巖組成，其中砂層、卵石層滲透性較好，泥巖滲透性較弱。施工過程中，涌水量達(dá)到65m?/h。120～1098m段以泥巖、泥質(zhì)砂巖、卵石層為主，巖石硬度系數(shù)f=1.1左右。里程1098m以后為閃長巖，巖石硬度系數(shù)f=8～10。

2.3 支護(hù)方式

0～120m段采用明槽開挖施工方式，支護(hù)方式鋼筋砼；120～1098m支護(hù)方式為鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)；1098m以后錨網(wǎng)噴支護(hù)。

3 施工工藝

3.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼支護(hù)工藝原理

工作面爆破后，快速架設(shè)鋼拱架，鋼拱架與圍巖之間用鋼筋水泥背板背牢，對(duì)巷道形成初期支護(hù)，限制了圍巖變形，而后噴射混凝土封閉，將圍巖、鋼筋水泥背板、鋼拱架膠結(jié)在一起，完成永久支護(hù)。

3.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

3.2.1 鋼拱架設(shè)計(jì)。鋼拱架采用U29型鋼加工，為方便現(xiàn)場操作，分為3片加工，接茬搭接長度500㎜，每個(gè)搭接部位采用3付U型卡配以M24㎜螺絲固定。鋼拱架設(shè)計(jì)間距800mm（中對(duì)中），兩架之間采用拉板連接，頂部、墻部采用鋼筋水泥背板花背，與圍巖之間接觸密實(shí)。

3.2.2 鋼筋水泥背板設(shè)計(jì)。鋼筋水泥背板在地面提前制作，長度1200mm，寬度100mm，厚度50mm，鋼筋采用φ6.5mm的圓鋼。

3.2.3 噴射混凝土設(shè)計(jì)。噴射砼強(qiáng)度等級(jí)C20，噴射厚度200mm。噴射砼材料的選用：水泥為PO.32.5R普硅水泥，砂為中粗河砂，石子為5～10mm粒徑碎石，速凝劑摻入量為水泥用量的4%，水清潔無雜質(zhì)。配合比為水泥：砂子：石子：水：速凝劑=1：1.75：1.75：0.45：0.04，井口地面設(shè)有攪拌系統(tǒng)，配自動(dòng)配料機(jī)。

3.3 工藝流程

鑿巖爆破→通風(fēng)→架設(shè)拱部支架，安設(shè)拱部鋼筋水泥背板→出渣→挖兩側(cè)柱窩→支設(shè)墻部拱架、安設(shè)墻部鋼筋水泥背板→噴射混凝土

3.4 操作要點(diǎn)

3.4.1 鋼拱架+鋼筋水泥背板操作要點(diǎn)。

（1）爆破后，首先進(jìn)行敲幫問頂。作業(yè)人員站在支護(hù)完好的頂板下，找凈頂板及迎頭的浮矸活石，然后向前串移前探梁，前探梁掛鉤下用方木及木楔背緊。前探梁安設(shè)好后，即可在前探梁上安放拱形梁，將支架找正，安上撐桿或拉桿與后方拱型架連接，安設(shè)好鋼筋水泥背板，水泥背板花背。

（2）拱部支架安裝完后，進(jìn)行出渣工作。出渣采用3.5m3鏟運(yùn)機(jī)裝巖，配8.8m3排矸車運(yùn)輸。

（3）面矸石出完后，支設(shè)棚腿。支設(shè)時(shí)將棚腿可直接栽入挖好的腿窩，按設(shè)計(jì)搭接長度進(jìn)行搭接，安上卡子，擰緊螺母，扶正并臨時(shí)固定。全面檢查鋼拱架架設(shè)質(zhì)量，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，用專用扳手逐個(gè)擰緊螺母并達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的扭矩值，而后鋪設(shè)墻部背水泥背板，背板與巖幫須充填密實(shí)。

3.4.2 噴射混凝土操作要點(diǎn)

準(zhǔn)備工作：（1）噴漿前檢查支架是否完好，螺栓是否緊固，鋼筋網(wǎng)是否鋪至底角，水泥背板是否背實(shí)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（2）清理噴射現(xiàn)場的矸石雜物，接好風(fēng)水管路，輸料管路要平直，不得有急彎，接頭要嚴(yán)密，不得漏風(fēng)，嚴(yán)禁將非抗靜電的塑料管做輸料管用。（3）檢查噴漿機(jī)是否完好，并送電空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，緊固好摩擦板，不得出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。

噴射前必須用高壓風(fēng)水沖洗巖面。

噴射人員要佩戴齊全有效的勞保用品，做好個(gè)人保護(hù)。

噴射混凝土的工藝要求：（1）噴射順序?yàn)橄葔蠊?，從墻基開始自下而上進(jìn)行，噴槍頭與受噴面應(yīng)保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8-1.2m為宜。（2）人工拌料時(shí)采用潮拌料，水泥、砂和石子應(yīng)混合均勻。（3）噴射時(shí)，噴漿機(jī)的供風(fēng)壓力為0.4MPa，水壓應(yīng)比風(fēng)壓高0.1MPa左右，加水量憑射手的經(jīng)驗(yàn)加以控制，最合適的水灰比是0.4-0.5之間。噴射過程中應(yīng)根據(jù)出料量的變化，及時(shí)調(diào)整水量，保證水灰比準(zhǔn)確，要使噴射的濕混凝土無干斑、流淌、粘著力強(qiáng)、回彈料少，一次噴射混凝土厚度50～70mm，并要及時(shí)復(fù)噴，復(fù)噴間隔超過2小時(shí)應(yīng)用高壓水重新沖刷受噴面。

噴射工作：噴射工作開始前，應(yīng)首先將噴射地點(diǎn)矸石雜物清理干凈，以便清理回彈料，墻部回彈率不得超過15%，拱部不超過20%。若噴射地點(diǎn)有少量淋水時(shí)，可以適當(dāng)增加速凝劑摻入量，若出水點(diǎn)比較集中時(shí)，可設(shè)好排水管，然后再噴漿。當(dāng)班噴射工作結(jié)束后，必須卸開噴頭，清理水環(huán)和噴漿機(jī)內(nèi)外部所有灰漿或材料?；貜椓峡蓳饺胨嗪罄^續(xù)使用。開機(jī)時(shí)，必須先給水、開風(fēng)、再開機(jī)最后上料；停機(jī)時(shí)，要先停料，后停機(jī)，再關(guān)水，最后停風(fēng)。噴射工作開始后，嚴(yán)禁將噴射槍頭對(duì)準(zhǔn)人員。噴射中突然發(fā)生堵塞故障時(shí)，噴射手應(yīng)緊握噴頭，并將噴口朝下，及時(shí)處理。

3.5 質(zhì)量控制

3.5.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。鋼拱架、噴射混凝土施工必須符合《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》GB50653-2001、《煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50213-2010有關(guān)規(guī)定，其允許偏差按表2執(zhí)行。

3.5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)：（1）編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，并報(bào)相關(guān)部門審批；（2）成立工程項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行；（3）可縮性支架的裝配附件齊全，無銹蝕現(xiàn)象，螺紋部分有防銹油脂；（4）背板和充填材料的材質(zhì)、規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)定；（5）撐（拉）桿和墊板安設(shè)的位置、數(shù)量，在一個(gè)檢查點(diǎn)中不符合設(shè)計(jì)要求的不應(yīng)超過2處；（6）背板排列位置和數(shù)量基本符合設(shè)計(jì)要求，80%以上的背板背緊背牢。

3 結(jié)語

鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)與鋼筋混凝土或素混凝土支護(hù)技術(shù)相比工序比較簡單，職工勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且爆破后立即架設(shè)拱部棚，棚與巖體之間用鋼筋水泥背板背實(shí)，節(jié)省了臨時(shí)支護(hù)工序，降低了巷道變形概率。

萊蕪項(xiàng)目部施工的萊鋼集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司谷家臺(tái)鐵礦主斜坡道工程120-1098m段全部采用鋼拱架+鋼筋水泥背板+噴砼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，最高月進(jìn)尺達(dá)到150m/月，這是采用鋼筋混凝土（素混凝土）支護(hù)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到的施工水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 住建部.有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范（GB50653-2001）[S].2011.

[2] 住建部，質(zhì)檢總局.煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50213-2010）[S].2010.

作者簡介：趙愛貞（1974—），男，金誠信礦業(yè)管理股份有限公司項(xiàng)目部助理工程師，研究方向：技術(shù)管理。endprint