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隧洞矿井掘进出渣方案一些案例与应用

       有轨出渣系统在龙门供水工程2#支洞斜井施工中的应用

龙门供水工程输水洞线路长,断面小,2#文洞斜井坡度大,进度指标高,运输任务重,选用有轨出渣系统提高了掘进效率,降低了成本。 为项目的早日通水奠定了基础。斜井总长912m,涧口高程950m,埋深45m,倾角32度,垂直落差近100m,斜井洞挖断而4.3x3.2m,涌水每小时20立方,斜井施工前50m距洞口较近,采用装载机(铲车)直接铲渣倒车行至洞口,再装入洞外的自卸汽车运至渣场,装运时间还满足。随着掘进的深入30米,外加坡度大,设计洞径小3.2米宽,装载机体积受空间限制,尤其50m之后出渣效率直线下降,机械和轮胎磨顿严重,机械产生大量的尾气气体增加排烟时间和费用,倒车频繁挂碰坏风管水管甚至刮坏电路造成漏电安全隐患,出渣时间越来越长,装载机(铲车)无法继续完成装运渣任务。

采用常规的出渣办法不能满足进度要求,对于国内目前小断面大坡度的斜井施工来说,水利工程可借鉴施工经验不多,借鉴隧道和矿山行业经验,采用有轨出渣运输,运输翻新凿井绞车提升,使用SQ30-50*4型高浓度高扬程高耐磨清淤排沙泵边排泥沙涌水积水,同时翻新二手扒渣机装渣施工方案。由于斜井大倾角施工条件极差,工序间环环相扣,掘进效率的整体提高还应在诸如装渣机械的选配、轨到与枕木的铺没、施工设备的保养、 通风抽排水系统的辅助设施及组织管理上下功夫。有轨出渣系统成功解决了小断面大坡度斜井出渣效率低的问题,使大倾角斜井隧洞和矿井等地下工程施工进度得到了很大提高, 积累了小断面大坡度隧洞的施工经验。值得在今后类似的工程施工中借鉴和推广。

 

小断面大坡度隧洞顺坡开挖施工技术

在工程施工中,斜井施工具有体型控制难度大、开挖出渣运输困难、 支护难、安全隐患大的特点,往往制约着整个工程的进度。结合马来西亚胡你项目应急电缆通风隧洞工程实际,对小断面、大坡度隧洞顺坡开挖、支护及安全保障等方面进行了研究,解决了在隧洞曝破、装载出渣及支护等方面遇到的技术难题,可为类以工程提供借鉴。马来西亚胡魯项目应急电缆通风及遂洞工程总长度为1099.13m,坡度为56%,仰角26-33 ° ,*高高程为388.2m,*低高程为斜井中的出渣考虑到应急 -电缆-通风隧洞断面小,坡度大,传统的大型施工机械设备,如装载机、 铲运机、反卡车等设备无法在隧洞中发挥作用。经过在现场实际进行试验、 对比,总结出了两种较为实用的方案。

方案一:结合现场实际条件及施工要求以及隧洞的开挖方式,采用大倾角翻新扒渣机配合大容量曲轨自卸式矿车与加重型凿井提升绞车进行出渣。在应急电缆通风隧洞开挖初期,采用这种办法效果良好,出渣速度较快,但在隧洞进只到800m后,采用这种出渣方式遇到了很大困难,究其原因是因为在开挖过程中底板不平整而导致坡度不一致,石渣不能被运输槽传送到上面,翻新大坡度扒渣机运输槽本身12度倾角,加上隧洞33度倾角,装载总倾角就是45度,由于坡度太陡,时常会出现,石渣在运输槽里自动下滑的情况,出渣速度有所降低,为了应对问题,找到翻新斜井扒渣机厂家进行改进,把链条刮板间距拉长10公分,把2.5的大扭矩液压马达换成1.6的快速马达提高转速,结果很好的解决了渣石在运输槽下滑打滚的装渣效率,不过翻新厂家告知这样1.6的液压马达磨损坏得快,但没办法为了赶工期是值得的!

方案二:在上山斜井掘进出渣无法保证开挖运输效率的情况下,经调查研究,采用3台斗容为4m3的斜井履带运碴车,解决上坡斜井装渣运输的问题,从而提高了运输效率,节省了运输时间,同时,翻新斜井扒渣机可以兼做洞内排险用, 出渣和排险施工工序可同时进行,取得了很好的效果。此方案每次出进时间为3个小时左右,能满足进度要求。

 

山西中部引黄工程引水M隧洞工程,受地质条件的影响,各斜井的坡度大,开挖断面小,施工中的难题较多,采用二手履带式扒渣机装渣,洞口设二手凿井绞车提升;正洞履带式运碴车无轨运输到大坡度斜井运输转换是难点,通过对交叉口扩挖,正洞履带运碴车开至板车上,洞口二手凿井绞车提升履带运碴车措施,解决了难题,实现了安全快速的掘进工作。坡度大于28。(i==0. 28)的斜井出渣可采用履带运碴车运输, 坡度较陡时,则需要采用轨道提升运输。 #50斜井为直线斜井,斜丼倾角达32. 21。,经过方案研究比选,采用二手凿井绞车配合曲轨自卸式矿车有轨运输的方式出渣。掌子面采用二手履带式扒渣机装渣,斜井洞口设置单卷筒凿井绞车牵引曲轨自卸式矿车运输至井外延伸卸渣栈桥,矿车通过延伸拽桥上设置的曲轨将洞渣卸至自卸汽车里,再将洞渣转运至弃渣场。

 

深埋长大隧洞施工出渣系统

为设大坡度的提高了斜井施工速度,经对多种方案优化分析,确定在斜井深度达到60~80 m之前,使用装载机装渣,直接倒于至洞口,装入洞外的自卸汽车,运至渣场。在斜丼深度达到60 ~ 80m后, 采用LWLX-150/55L二手挖掘式装载机装渣比较合适,而且LWLX-150/55L二手挖掘式装载机具有履带行走,回转灵活,不必采用轨道行走等许多优点。在装渣之余可进行欠挖处理,锚喷支护,拱架文护等多种工序施工。使主洞出渣和斜井提升两个作业环节分开、独立,由于渣仓有一定的存储量,主洞的石渣可直接弃到进矸石炮渣转载储存仓里,不用等主洞的渣土车,斜井矿车斗可不停地提升渣仓中的石渣,不受主洞出渣车辆的限制,从而大大地减少斜井与主洞之间相互制约和交叉平行作业的干扰问题,节省了大量的运输时间

此出渣系统具有设备简单先进,技术*,机械化、自动化程度高,操作方便,安全可靠,出渣效率高,成本低,经济效益好的特点,特别是在具有斜井的隧洞施工中,采用有轨运输系统,大大提高了施工的安全程度,增加了经济效益,在斜井和主洞的交叉处设置一个井底临时移动储存转载仓,将主洞和斜井支洞出渣系统*为二,各自独立,从而解决了主洞受有轨出渣的限制和主洞与支洞出渣的有效衔接。这项技术在斜井大倾角支洞辅助主洞施工场地狭窄,地质情况复杂的长大隧洞矿井施工中具有很好的推广借鉴分享价值。

 

神华神东补连塔矿2#辅运斜井采用T15M工法施工属全国首例。斜井施工中除出渣运输采用连续皮带机外,其余各类施工辅材运输全部由辅助运输系统承担。选用LWLX-80/45L翻新扒渣机搭接25米二运皮带转载机骑跨连续皮带机上的出渣方案,能更大限度的保证运输的高效性和安全性。煤矿矿井T13 工法运输方案设计的可靠性、科学性、合理性堪称楷模。

 

俄罗斯铜矿斜井掘进大倾角皮带输送机工法施工世界首例。采用LWLX-180/90L型翻新二手装岩机牵引悬挂50米二运转载机搭接在1.4米主大倾角皮带输送机出渣时间只需1.5小时的效率。其灵活性、实用性、可靠性、先进性想不到。

 

以内蒙和力II号隧洞工程施工为例,介绍了斜井采用有轨运输施作开挖,如何在施工35度倾角中实现快速施工的安全,并保证施工质量要求, 从而取得良好经济效益的相关施工特点,供同行参考借鉴分享。装渣采用33度遥控360特大型斜井扒渣机进行,4.5米大型凿井提升机牵引,较传统普通扒碴机、挖机上下更安稳,无人操作更安全,虽然装渣速度较30度以下的慢,但总比没设备人工强几倍。解决了大坡度斜井内装碴难问题,底板铺设建筑石子就是为了360型扒渣机更好上下行走增加磨合插附力,租赁的4.5米大型凿井绞车电机功率1373千瓦,可谓是大牛拉小车花了大价钱只因35度倾角带拉扒渣机哇。

 

斜井渣仓出渣系统(储存转载仓)在隧洞工程施工中的应用

斜丼出渣有串车曲轨自卸式矿车提升法和前卸式箕斗或者后卸式箕斗法提升两种方式。其特点如下:(1)串车提升曲轨自卸式矿车提升法:占用空间小,投资少,但须要在井下设调车场,装运机械自动化程度高,效率高卸载简单,2)箕斗提升法安全稳定,提升速度快,卸载复杂不稳定。本工程斜井身采用JTP1.6绞车牵引4m3后卸式箕斗出班,PC60钢丝绳耙斗机装渣,漏斗将渣卸到自卸汽车中,运至指定渣场进料与出渣共用一条线,单线施工。

 

斜井有轨运输设备选型m正洞无轨运输配套技术,介绍包茂线小康高逨公路包家山随道通过3#斜井施工技术。主要从有轨运输设备选型、洞渣无轨转有轨运输、施工材料有轨转无轨运输、翻矸系统、抽排水系统等方面进行了介绍。随着我国长大隧道的发展,通过大坡度斜井施工正洞的情况将越来越多,这种施工配套技术可为类似工程提供一定的借鉴。

带有渣仓的斜丼出渣系统对于长斜井而言,采用短斜井加平硐方案,可以缩短有轨运输距离、解决斜井方案提升时间过长、无法满足主洞施工需要的问题。在主洞采用无轨运输,斜井釆用有轨运输的情况下,在井底设45立方储存转载仓可以实现两者有效的转换衔接。带有渣仓的斜井出渣系统,具有配套机械化缓冲作用、出渣效率高等特点,尤其适合于在深埋长大隧洞工程施工中推广应用。

隧道7#斜井装渣、运输、提升等主要设备的配置方案,并将7#斜井以往常规的正洞有轨运输优化为正洞无轨运输、井底斜井与平硐交叉T字口处转载,斜井有轨运输提升的综合方案。综合了有轨运输系统与无轨运输系统的优点,两个系统相对独立,可发挥各自的优势,保证各自不间断提升,加快施工进度。

 

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