分析

案例题 某煤矿主斜井井筒设计斜长为1750m,倾角16°,直墙半圆拱形断面,净宽为5.4m,净高为4.0m,净断面为18.5m2。主斜井明槽段40m,冻结段双层井壁224m,壁座10m,基岩段1476m。井筒基岩段为锚杆金属网喷射混凝土支护,其余部分为钢筋混凝土支护。井筒预计穿越3 个煤层,最大涌水量为20m3/h,矿井为高瓦斯矿井。
某施工单位承担该斜井的施工,制定了施工方案,部分内容如下:
井筒冻结段采用EBZ-200 综掘机掘进和装岩,钢丝绳牵引箕斗有轨运输出矸,工字钢支架初次支护,每掘进8m 砌筑一次外壁,外壁砌筑采用模板台车施工,内壁砌筑根据地质条件分段自下而上进行。
井筒基岩段采用钻眼爆破法施工,中深孔光面爆破,炮孔深度2.7m,炸药选用第三类炸药、药卷直径φ32mm,起爆器材为煤矿许用毫秒延期电雷管,总延期时间150ms,全断面一次爆破。工作面采用凿岩台车打眼,钻头直径φ42mm;利用凿岩台车搭设简易脚手架。自上而下进行装药连线;采用反向装药结构,串并联连线方式。
爆破作业严格按爆破图表执行。
井筒内布置一套单钩配非摘挂钩式箕斗进行提升运输,距离工作面100m 处的斜井基岩段施工断面布置如下图所示。
斜井井筒施工断面布置图

1——箕斗;2——压风井;3——排水管;4——供水管;5——混凝土输送管;6——激光指向仪;7——动力电缆;8——照明电缆;9——信号电缆;10——通信电缆;11——瓦斯监控电缆;12——放炮电缆
该斜井基岩段施工防治水坚持“有疑必探”的原则,考虑到井筒最大深度仅为480m,工作面排水选用潜水泵一次性排至地面,减少了中间转水环节。
为了保证提升安全,施工组织设计中规定了阻车器、防止跑车装置和跑车防护装置的设置要求。
在斜井工程中间验收时,监理单位对喷射混凝土的强度提出了疑问,施工单位与监理在不破坏喷射混凝土井壁的情况下进行重新检验,符合规范要求,予以验收。
问题:
1.该斜井井筒至少应设置多少个躲避硐室?
2.指出斜井井筒施工断面布置图中的错误。根据断面的位置,基岩段施工断面布置图中缺少哪些主要施工设备或设施?
3.该斜井基岩段施工存在哪些错误或不合理的地方?给出正确做法。
4.施工组织设计中明确设置的阻车器、防止跑车装置和跑车防护装置都应当安设在什么位置?
5.斜井喷射混凝土井壁无损检测的方法有哪些?

正确答案
1.该斜井井筒至少应设置的躲避硐室数量为:至少43 个。根据规定,斜井施工期间兼作人行道时,必须每隔40m 设置一个躲避硐室,1750/40=43.75 个。
2.斜井井筒施工断面布置图中的错误有:(1)动力电缆位置不正确。电缆与压风管、供水管在巷道同一侧布置时,必须敷设在管路上方0.3m 以上距离。(2)通信和信号电缆位置不正确。巷道内的通信和信号电缆应当与电力电缆分挂在巷道的两侧,挂在一侧时应当敷设在电力电缆上方0.1m 以上的位置。(3)放炮电缆悬挂不正确。放炮电缆应单独悬挂且离其他电缆距离在0.3m 以上。(4)布置一套提升运输系统不合理。应增加布置一套辅助提升系统。根据断面的位置,基岩段施工断面布置图中缺少的主要施工设备或设施有:行人台阶、
扶手及风筒,行人运输车。
3.该斜井基岩段施工存在的错误或不合理地方及正确做法;(1)高瓦斯矿井选用第三类炸药错误。正确做法:应选用第一类炸药。(2)毫秒延期电雷管的总延期时间为150ms 错误。正确做法:总延时时间应为130ms。
(3)采用反向装药结构不正确。正确做法:应采用正向装药结构。(4)工作面排水选用潜水泵一次性排至地面不合理。正确做法:应采用分级排水,并在工作面后面设置临时水仓,中间分级位置设置截水沟槽。
4.在斜井上口入口前设置阻车器,在变坡点下方略大于一列车长度的地点,设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑的挡车栏,在下部装车点上方再设置一套挡车栏,除此之外,还必须安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止的防跑车防护装置。巷道中部按需要再设置若干挡车栏。上述跑车防护装置必须是常闭状态放车时方准打开。
5.斜井喷射混凝土井壁无损检测的方法,包括回弹法、超声脉冲法、超声回弹综合法等。
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