某矿建施工单位承担了一个斜井井筒的施工任务。该斜井井筒净断面面积21㎡,井筒斜长850m,倾角15°。表土段长度35m,设计采用钢筋混凝土支护,基岩段设计采用锚喷支护,其中在斜长650~680m的岩石破碎地段采用锚喷网和U型钢支架联合支护。
施工单位在基岩段采用钻眼爆破法施工,布置1.0t矿车进行提升运输,利用管路输送混凝土进行工作面喷射施工作业,采用潜水泵加卧泵接力排除工作面积水。为确保施工安全,按相关规定布置有防跑车装置。设计斜井施工速度为85m/月。
在斜井施工达到斜长645m处,施工单位停止了施工,进行工作面探水作业,实际探明的涌水量较小。于是施工单位即按通过岩石破碎地段的方案继续向下施工,该方案采用先挖后支,人工挖掘。每进尺1.2m后立即架设金属网和U型钢支架,等完全通过破碎带后集中进行该段巷道的锚喷支护作业。结果建设单位验收时发现巷道变形严重。
问题:
(1)该斜井基岩段施工提升运输方案是否合理?说明理由。
(2)斜井施工应如何布置防跑车安全装置。
(3)该斜井通过岩石破碎带的施工方案存在哪些不妥之处?说明理由。
[答案解析(1)因斜井断面较大,且较长,设计月进尺85m,采用1t矿车运输能力不够,应采用6~8m箕斗提升运输。(2)应布置的防跑车装置为“一坡三挡”,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(工作面上方)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。(3)斜井通过破碎带施工方案不合理有:①开始探水时与破碎带太近。理由:易发生突水事故,不安全;②探水后发现工作面出水,但未采取相应防护措施,不合理。理由:过破碎带应有防突水的应急措施。③人工挖掘不合理。理由:降低施工速度,对快速通过破碎带(或减少围岩暴露时间)不利;④先挖后支不合理(或未采用超前支护)。理由:不能确保工作面安全;⑤支架之间间距1.2m偏大。理由:岩石破碎,易造成片帮或冒顶事故;⑥最后进行锚喷支护不合理。理由:不能及时封闭围岩,对岩石稳定不利。
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