一种新型超大断面巷道快速掘进工艺制造技术

本发明专利技术提供一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，涉及巷道掘进施工技术领域。该新型超大断面巷道快速掘进工艺包括以下步骤：S1、在挖掘处设置好盾构机，利用盾构机将目标处截割成规定直径的圆形巷道；S2、在形成的圆形巷道内支护好上半部分；S3、盾构机连续截割并支护一定距离后，后退盾构机，对圆形巷道进行集中放炮或风镐剔除工艺，S4、将上述剔落的矸石充填圆形巷道底面中部，使整个底板保持一个水平，同时对形成的直墙部分进行支护。本发明专利技术与现有技术相比较，具有机械化水平高，掘进速度快，可快速成巷的特点，解决了井下超大断面巷道施工困难、掘进速度慢的问题，在长距离超大断面巷道掘进施工中具有明显优势。

【技术实现步骤摘要】
一种新型超大断面巷道快速掘进工艺
本专利技术涉及巷道掘进施工
，具体为一种新型超大断面巷道快速掘进工艺。
技术介绍
目前现有的井下巷道掘进施工工艺有两种：炮掘和综掘。在超大断面巷道掘进中，这两种工艺效果都不好，炮掘工艺施工难度大，进度慢；综掘工艺综掘机设备截割尺寸偏小，成巷困难。受综掘机截割尺寸限制，巷道太高截割臂够不着；巷道太宽，综掘机需左右摆动截割，但受后运皮带限制，综掘机的左右摆动幅度有限。因此超大断面巷道掘进采用综掘机施工难度较大，现场多用炮掘施工。采用炮掘施工超大断面巷道，由于巷道断面大，打眼、支护均较困难，现场多用台阶掘进，分断面施工。炮掘本身机械化程度较低，又采用分断面施工，掘进进度比较慢，巷道成型差，一般月进60-70米，对于接续紧张的矿井，大断面成巷往往成为卡脖子工程。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，所述工艺包括以下步骤：S1、在挖掘处设置好盾构机，对截割目标处进行标记以及定位，将需要截割的目标巷道进行划分，划分为若干个截割区域，利用盾构机将目标处截割成规定直径的圆形巷道；S2、在形成的圆形巷道内支护好上半部分，保持支护后的圆形巷道净直径，利用激光测距仪对圆形巷道的内直径进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm；S3、盾构机每次连续截割多个区域，然后再对该截割之后的区域进行支护后，后退盾构机，对圆形巷道进行集中放炮或风镐剔除工艺；S4、将上述剔落的矸石充填圆形巷道底面中部，使整个底板保持一个水平，同时对形成的直墙部分进行支护，保持支护后的直墙部分净宽，利用激光测距仪对巷道两侧直墙的净距离进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm。优选的，所述盾构机的型号包括但不限于为TBM盾构机。优选的，所述步骤2中圆形巷道上半部分支护方式如下：1)在圆形巷道上部利用钻孔设备进行钻孔，每隔1-2m打一个锚杆孔；2)锚杆孔打好后，用锚杆将树脂锚固剂送入锚杆孔底，再将锚杆孔装入等强锚杆；3)用风钻搅拌,搅拌时间为10s-30s，待凝固后取下风钻，同时压上钢带，将铁托盘压在钢带上；4)然后用螺母拧紧，钢带安装方向与圆形巷道走向垂直，每排钢带必须贯通不得间断。优选的，所述步骤3中包括但不限于集中放炮与风镐剔除方式，还包括小断面快速破岩方式。优选的，所述步骤4中直墙部分支护方式如下：1)在巷道直墙面进行定位与标记，形成定位孔，根据定位孔利用钻孔设备进行钻孔，钻孔间隔为2-3m；2)准备支护钢筋，然后在钢筋上安装对中定位支架，支架沿支护钢筋的间距为3-5m，检查孔中是否存在异物，保持孔中的干净；3)采用低压或高压注浆，在压力注浆时，应在注浆口的位置设置止浆塞，缓慢往注浆口中注入泥浆，注满后保持压力5-10min，在使用重力注浆时，以注满孔为止，在泥浆初凝前进行补浆，补浆次数为1-2次；4)完成支护钢筋的安装，然后进行喷射面层处理，待喷射的混凝土终凝3-5h之后，对面层进行喷水养护。本专利技术有益效果是：与现有技术相比较，具有机械化水平高，掘进速度快，可快速成巷的特点，解决了井下超大断面巷道施工困难、掘进速度慢的问题，在长距离超大断面巷道掘进施工中具有明显优势。附图说明图1为本专利技术巷道断面图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：如图1所示，本专利技术实施例提供一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，该工艺包括以下步骤：S1、在挖掘处设置好盾构机(以盾构机截割部直径为6.3米为例)，对截割目标处进行标记以及定位，将需要截割的目标巷道进行划分，划分为若干个截割区域，利用盾构机将目标处截割成直径6.3米的圆形巷道(如图1中a处所示)，其中，盾构机的型号包括但不限于为TBM盾构机；S2、在形成的圆形巷道内支护好上半部分，保持支护后的圆形巷道净直径为6米，利用激光测距仪对圆形巷道的内直径进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm；其中，圆形巷道上半部分支护方式如下：1)在圆形巷道上部利用钻孔设备进行钻孔，每隔1-2m打一个锚杆孔；2)锚杆孔打好后，用锚杆将树脂锚固剂送入锚杆孔底，再将锚杆孔装入等强锚杆；3)用风钻搅拌,搅拌时间为10s-30s，待凝固后取下风钻，同时压上钢带，将铁托盘压在钢带上；4)然后用螺母拧紧，钢带安装方向与圆形巷道走向垂直，每排钢带必须贯通不得间断；S3、盾构机连续截割并支护一定距离后，后退盾构机，第一次后退时，盾构机应当退出第一次形成的圆形巷道内部，然后从第二次开始，盾构机后退时应当处于形成的直墙位置，其可以处于最邻近的直墙处，并且该直墙处必须是经过支护过的，对圆形巷道进行集中放炮或风镐剔除工艺，主要对巷道直墙(如图1中b处所示)与虚线圆环所夹三角部分(如图1中c处所示)进行集中放炮或用风镐剔除，扩大巷道两帮宽度，变TBM盾构机掘进成的圆形断面为直墙半圆拱断面，提高巷道使用率，满足井下巷道使用要求，其中，对圆形巷道包括但不限于集中放炮与风镐剔除方式，还包括小断面快速破岩方式；S4、将上述剔落的矸石充填圆形巷道底面中部，使整个底板(如图1中d处所示)保持一个水平，同时对形成的直墙部分进行支护，保持支护后的直墙部分净宽达到6米，利用激光测距仪对巷道两侧直墙的净距离进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm；其中，直墙部分支护方式如下：1)在巷道直墙面进行定位与标记，形成定位孔，根据定位孔利用钻孔设备进行钻孔，钻孔间隔为2-3m；2)准备支护钢筋，然后在钢筋上安装对中定位支架，支架沿支护钢筋的间距为3-5m，检查孔中是否存在异物，保持孔中的干净；3)采用低压或高压注浆，在压力注浆时，应在注浆口的位置设置止浆塞，缓慢往注浆口中注入泥浆，注满后保持压力5-10min，在使用重力注浆时，以注满孔为止，在泥浆初凝前进行补浆，补浆次数为1-2次；4)完成支护钢筋的安装，然后进行喷射面层处理，待喷射的混凝土终凝3-5h之后，对面层进行喷水养护。本专利技术，与现有技术相比较，具有机械化水平高，掘进速度快，可快速成巷的特点，解决了井下超大断面巷道施工困难、掘进速度慢的问题，在长距离超大断面巷道掘进施工中具有明显优势。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：/nS1、在挖掘处设置好盾构机，对截割目标处进行标记以及定位，将需要截割的目标巷道进行划分，划分为若干个截割区域，利用盾构机将目标处截割成规定直径的圆形巷道；/nS2、在形成的圆形巷道内支护好上半部分，保持支护后的圆形巷道净直径，利用激光测距仪对圆形巷道的内直径进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm；/nS3、盾构机每次连续截割多个区域，然后再对该截割之后的区域进行支护后，后退盾构机，对圆形巷道进行集中放炮或风镐剔帮铺底方式，或者小断面快速破岩的方式，扩大巷道两帮宽度；/nS4、将上述剔落的矸石充填圆形巷道底面中部，使整个底板保持一个水平，同时对形成的直墙部分进行支护，保持支护后的直墙部分净宽，利用激光测距仪对巷道两侧直墙的净距离进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
S1、在挖掘处设置好盾构机，对截割目标处进行标记以及定位，将需要截割的目标巷道进行划分，划分为若干个截割区域，利用盾构机将目标处截割成规定直径的圆形巷道；
S2、在形成的圆形巷道内支护好上半部分，保持支护后的圆形巷道净直径，利用激光测距仪对圆形巷道的内直径进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm；
S3、盾构机每次连续截割多个区域，然后再对该截割之后的区域进行支护后，后退盾构机，对圆形巷道进行集中放炮或风镐剔帮铺底方式，或者小断面快速破岩的方式，扩大巷道两帮宽度；
S4、将上述剔落的矸石充填圆形巷道底面中部，使整个底板保持一个水平，同时对形成的直墙部分进行支护，保持支护后的直墙部分净宽，利用激光测距仪对巷道两侧直墙的净距离进行测量，以每米为一个测量点，测量误差不得超过±2cm。


2.根据权利要求1所述的一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，其特征在于：所述盾构机的型号为TBM盾构机。


3.根据权利要求1所述的一种新型超大断面巷道快速掘进工艺，其特征在于：所述步骤2中圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：董凤宝，杨士超，孙杨，张竞生，田华，陈冬梅，
申请(专利权)人：新汶矿业集团设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37