斜井施工专项技术措施

斜井施工技术措施

1 概述

1.1工程范围

本工程斜井有2个部位，上斜井和下斜井，上斜井段连接压力管道上平段和中平段。斜长97.341m，倾角60°，下斜井段连接中平段和下平段。斜长84.062m，倾角60°。

1.2工程地质

斜井隧洞经过地层为奥陶系人公组千枚化板岩夹变质石英砂岩（O1r3），轴线方向与地层走向交角20~40°，地层产状N10~30°W/NE∠35~50°。管道布置区总体属单斜构造，构造不发育，且规模较小，主要发育4组优势理裂隙组：①N10~30°W/NE∠35~50°（层面），②N30~60°E/SE∠65~85°，③EW/N（S）∠80~85°，④SN/E（W）∠65~85°。围岩以局部稳定性差的Ⅲ2类为主。

1.3工程特点

斜井开挖岩性以板岩为主，板岩基本为软质岩，易产生收敛变形，特别是绢云板岩、碳质板岩等在开挖到位若不及时封闭或遇水（在地下水丰富地段）易软化和泥化，围岩性状会迅速恶化。为充分利用围岩的自稳能力，洞室开挖到位后应立即素喷进行封闭，并及时进行随机支护和系统支护，同时注意施工方法，应小进尺、小爆破、勤支护，以免造成超挖和大塌方，斜井坡度大，斜井开挖施工难度高，如何解决斜井施工安全问题是本分项工程安全管理工作的重点，也是施工中的重点和难点。

1.4工程量

斜井施工工程量见表1

表1斜井（上、下）开挖支护工程量

注：以上工程量是斜井工程量，未算缺陷处理及返井钻机辅助工程量，具体发生以实际为准。

2 施工布置

2.1施工通道

施工主要利用道路为17#公路、18#公路、通乡公路、瓦朗沟渣场19#公路以及3-1#、4#、5#施工支洞通道进行施工。

2.2施工供风、通风布置

利用已经形成的3-1#、4#、5#施工支洞供风、通风设备延长风管和风带。

2.3施工供水排水

利用已经形成的3-1#、4#施工支洞供水管网线路引接。

2.4施工供电布置

利用已经形成的3#、4#、5#配电房供电线路引接，洞内使用36v安全电压照明。

2.5施工平台

锚杆钻孔和注浆、喷混凝土施工均在自制施工平台施工。

2.6临时制浆站

锚杆砂浆采用移动式制浆站根据工作面需要进行布置。

2.7施工出渣道路布置

上斜井段出渣：中平段→4#施工支洞→18#公路→通乡公路→瓦朗沟渣场。

下斜井段出渣：下平段→5#施工支洞→通乡公路→瓦朗沟渣场。

3施工工期

3.1开挖循环时间表

表2 扩挖时间循环表

3.2施工进度安排

根据最新洞室开挖进度，斜井开挖从2012年7月3日开始施工2012年10月24日完工。

（1）下斜井84m

下斜井反井钻机安装：2012年7月3日～2012年7月13日。

下斜井反井钻先导孔及扩孔：2012年7月14日～2012年8月12日。

下斜井扩挖：2012年8月13日～2012年9月23日。

（2）上斜井97.3m

上斜井反井钻机安装：2012年8月15日～2012年8月25日。

上斜井反井钻先导孔及扩孔：2012年8月26日～2012年9月20日。

上斜井扩挖：2012年9月6日～2012年10月24日。

4斜井井挖施工

4.1斜井开挖方案综述

斜井开挖采用LM-200型反井钻机扩成φ1.4m直径的导洞，再进行斜井的扩挖，均采用正井法扩挖，扩挖自上而下扩挖成型。其施工工艺见附图。

斜井开挖采用人工手风钻开挖，为保证反井钻机有足够的工作空间，上斜井、下斜井上弯段反井钻机基础以上5m范围内进行扩挖。同时，为方便斜井扩挖时装载机出碴，在上斜井、下斜井的下弯段进行扩挖一部分，其扩挖布置见附图。

4.2反井钻机导孔施工

反井钻施工分为先导孔施工、扩孔施工两个步骤。

先导孔施工时用泥浆泵将水（或泥浆）压入孔内，作为排渣及冷却钻头用水，导孔内钻出的岩粉进入沉渣池，沉淀后人工捞至堆放位置。在施工过程中，如果出现塌孔、返水较小、不返水等异常情况，则需要拌制泥浆，用泥浆护壁及堵塞溶洞和裂隙。扩孔自上而下进行，使用自流水冷却钻头和冲渣。

反井钻机工艺流程如下框图所示。

反井钻机工艺流程

1）先导孔施工

斜井井口测量定位，钻机施工平台基础开挖、清理，然后浇筑基础砼。根据反井钻机厂方的的要求基础采用C20砼，基础浇筑完成后，安装自制反井钻机底座，钻孔施作插筋（反井钻基础附图）。待钻机基础砼达到设计强度的70%后，安装转盘吊和翻转架，再调平钻机。为确保先导孔的钻孔精度，防止先导孔发生偏斜，经与厂商技术人员沟通，结合以往反井钻施工经验，初拟施钻参数如下：

A、先导孔在斜井中心位置开孔，开孔角度为60°；

B、开孔稳定钻杆先接4根，后接3根普通钻杆，再接1根稳定钻杆，共使用稳定钻杆5根；

C、钻孔倾斜度测量：稳定钻杆钻完（约10m）测一次（用全站仪测量）、第一次换钻头或100m位置测一次，钻孔过程中视实际情况决定是否增加测量次数；

D、预计钻进速度为1.0~1.5m/h。

E、导孔在距离孔底约有5～8m时，为防止石块坠落伤人，在平洞位置距下弯段40m处设置围栏，禁止人员进入。

2）1.4m扩孔钻进导洞

A、φ1.4m扩孔钻头连接

导孔钻穿后，在斜井底部用卸扣器将导孔钻头和异型钻杆换下，修平顶拱扩孔钻进范围，使之与导孔轴线垂直。用装载机将钻头运至斜井底部，将上下提吊块分别同钻头、导孔钻杆固定，上下提吊块用钢丝绳连接，提升导孔钻杆，使钻头离开地面约20cm，然后固定钻头，下放导孔钻杆，拆去上下提吊块，连接扩孔钻头。

B、将动力水龙头出轴转速调为慢速挡。

C、在冷却水泵出水管上接一个三通，供扩孔钻头用水，以冷却钻头、消尘。

D、在扩孔钻头还未全部进入钻孔时，为防止钻头剧烈晃动而损坏刀具，应使用低钻压、低转速，待钻头全部钻进时，方可加压钻进。

E、卸钻杆

钻杆上升过程中，待第二根钻杆上方卡位升至卡座上方约20cm，将上卡瓦卡住第二根钻杆的上卡位，下降动力水龙头，使下卡进入卡座内，反转动力水龙头一圈，固定第二根钻杆，即可进行扩孔钻进。

在卸钻杆过程中，钻杆接头无法松动时，使用辅助卸扣辅助动力水龙头反转，如果使用辅助卸扣装置也不能松动接头时，则在待松动的接头四周用氧焊烘烤，边烘烤边反转动力水龙头直至松动为止。如果使用氧焊烘烤还是不能松动接头时，则在第一根钻杆的下边缘用钢锯锯除2-3mm，再反转动力水龙头松动接头。

4.3斜井石方扩挖

扩挖采取自上而下扩挖的施工方法，利用斜井扩挖台车进行开挖，通过送料小车运送人员、材料至扩挖台车，在扩挖台车上进行打钻施工。

扩挖台车及送料小车是有轨输送小车，在安装扩挖台车前首先要进行轨道安装，轨道分为上平段轨道、弯段及斜井段轨道，斜井段又分固定轨道及活动轨道两种，固定轨道安装在不受爆破影响的范围，活动轨道在爆破后安装。

3）扩挖支护工艺流程

斜井扩挖工艺流程如下框图所示。