[摘 要]文章针对井下弯道施工过程中的特点和要求,并结合平巷掘进情况,通过实例详细介绍了弯道施工中巷道中线延伸的施工过程,给出了弯道施工炮眼布置原则,实践表明,该技术对弯道施工具有一定的指导意义。
[关键词]弯道施工; 巷道中线延伸; 炮眼布置; 掘进爆破
中图分类号:td712.6 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2014)20-0056-02
煤矿井下巷道分直道和弯道。遇到特殊情况因因行车需要,直线巷道由弯道连接,弯道施工时,必须按照设计的曲率半径掘进,然而弯道施工中中线的延伸、炮眼布置等施工技术显得尤其重要,结合实例,做具体的说明和系统的研究。
1 巷道中线延伸
一般井下巷道中线延伸方法是利用光照三线成一线,在巷道掌头确定中线位置。利用中线点来控制施工方向。根据已知巷道点坐标,结合现场测量出的数据推算出所施工巷道的某点坐标。当某控制点确定后,然后辅助测定两根线点。依次连续延伸中线向前掘进巷道。
准确地掌握巷道前进方向是保证弯道施工质量的主要因素,适合工人掌握的是使用延线方法。一般巷道延线方法采用瞄线法、拉线法、测量人员翻线、利用激光看线法等来确定巷道中线位置,现以瞄线法为例,来具体说明直线施工中如何进行中线延伸。某巷道已知四根线点1、2、3、4( 铅垂拴线绳的测量控制点) ,如何向前延伸确定线点5、6 的位置,巷道中线延伸如图1所示。
1)甲站在巷道内垂线1的后面,首先检查已知线点1、2、3、4点是否在一条直线上,至少三根在一条直线上才能延线,假设已知线点1、2、3、4均在同一直线上,沿中线方向用眼睛进行瞄视;乙在要设新点5的地方用灯照亮手执的垂线并由甲指挥缓慢移动,直到甲认为手执的垂线在中线延长方向上为止。然后设法在顶板上固定好垂线;甲再看垂线5,确认一致后即设好一个点。
2)甲照亮原垂线1,乙照亮垂线5,丙在要设新点6的地方手执垂线,由乙通过垂线5和6看垂线1,指挥丙按照1)中的步骤延设出6点。
3)同法再延出7#和8#点,5#~ 8#点即为新延设的一组中线。
4)将线点5、6、7、8等用白灰画成一条直线,确定巷道施工的方向,结合中线最终确定巷道掌头断面位置。
2 弯道施工中巷道中线的延伸
2.1 弯道概况
弯道施工延线与平巷延线类似,由已知线点找出掌头断面正中位置,然后根据设计的弯道曲线半径。延伸中线确定掌头断面中线位置。现以阳煤集团三矿裕公井5700m碹岔为例,假定已知直道终点坐标测点x,测点向前1.77m 将施工一弯道。弯道参数为: r = 12m;α=61°30′; t=r×tg(α/2)=7139mm;kp=(π×r×α)/180 =12881mm。如图2所示。
2.2 弯道中线确定
利用瞄线法确定中线到掌头断面上位置,然后利用cad制图软件,沿原有施工方向绘制向前每间隔1m垂直中线到弯道两帮距离,如图2所示。
2.3 拉线施工
施工过程中,沿中线方向每间隔1m确定中线点在掌头断面上位置,然后根据测点x 点前距离1.77m为弯道开始位置,拉垂直中线到内外帮的距离,确定内外帮位置。当继续向前施工弯道时,中线点终究会照射到巷道掌头断面外帮位置,如果无法方便看线。在施工一段距离后,专业技术人员应根据两方位所形成的夹角,来确定弯道变线后,再根据该方位线点到巷道两帮距离来确定巷道两帮位置,如图2所
现场施工中,操作人员根据工程技术员所画的图纸,测量出垂直中线到两帮距离,就可方便的确定弯道内外帮边线位置。但有些弯道要多次进行变线,因此应根据现场实际情况,补充绘制图纸来指导生产。
3.1 轮廓线的确定
传统的岩巷掘进都是采用打眼爆破,根据中线延确定巷道施工方向,根据轮廓线确定巷道形状。已知测点标高数据,利用“坡度规”测量出顶板高底程度,现场队干用在掌头画出断面轮廓线,打眼工根据轮廓线进行打眼,确保打眼质量和爆破后成型质量。必要时用测量距离来确定轮廓线边缘位置。先画出轮廓线边缘点位置,然后将点用曲线平滑连接起来,最后形成整个巷道轮廓线。这种方法操作方便,易掌握,只要确定从顶板向下间隔多大,以及到轮廓线边的距离即可,如图3所示。
施工弯道过程中画轮廓线时,先确定掌头断面中线位置,然后测量出中线至内外帮距离,确定内外帮线点位置,然后用白灰将内外帮线点和顶板
制点用光滑曲线连接起来,最后形成轮廓线图。
3.2 炮眼布置
轮廓线画好后,根据轮廓线的位置来进行炮眼布置,平巷断面炮眼布置示意图如图4 所示,炮眼布置参数见表一。
但是弯道施工时,由于弯道外侧较内帮长,要使巷道沿设计曲线前进,每茬炮的进尺外帮就要比内帮大,掏槽眼的位置向外帮适当偏移,同时外帮的帮眼要适当加深,外帮的帮眼向里甩偏移一定角度,并相应增加装药量; 相反,内帮的帮眼向里甩偏移一定角度,内帮的炮眼深度要减小。弯道断面炮眼布置示意图如图5所示。
对比图5与图6可以清晰看出,除掏槽眼外,其它所有炮眼明显向左帮偏移一定的角度,并且内帮眼应减少施工深度,外帮眼应向里偏一定的角度,外帮眼应增加施工深度,具体外偏角度和加长外帮炮眼深度根据现场转弯实际情况而定。炮后局部地点需要调整时,采用辅助手镐成型
4 结语
根据弯道施工中特有的施工要求和特点,针对现场施工的实际情况,论述了如何找准合理施工弯道方式。技术人员应及时提供准确图纸数据来指导生产,现场施工管理人员应熟练掌握弯道看线步骤; 合理布置炮眼、优化爆破参数;加强弯道段顶板支护,保证巷道成形,进一步提高了弯道施工单进水平。
参考文献
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[4] 杨生全.平巷与斜井工程[m].徐州:中国矿大出版社,1992.
作者简介
张丽斌(1983—),男,山西忻州人,2012年毕业于大同大学,工学学士学位,矿建助理工程师,阳煤集团三矿从事采矿设计工作。