斜井井筒穿过不稳定地层施工工艺

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1、斜井井筒穿过不稳定地层施工工艺　　摘要：禾草沟矿井一号回风斜井井筒暗挖段32~47m为古滑坡系粉砂土层且富含水（此段原有一河沟，东侧山体滑坡时有大量积水，下层为不透水的红土层，故该段土层不渗水，存有长年积水）。该段井筒采用29U型钢支架支护后，由于施工过程中经扰动砂土层变为橡皮泥状、出水，造成该段井筒严重变形、下沉。经研究采用二次明槽开挖后，对井筒底部不稳定粘土进行置换，铺设胞腔袋，在底板增设横梁，在保证安全和质量的情况下顺利通过了该不稳定地段。关键词：斜井井筒、富含水砂土层、顺利通过中图分类号：TU74文献标识码

2、：A文章编号：一、工程概况禾草沟矿井一号回风斜井井筒斜长600.7m，倾角α=20°,井筒断面为直墙半圆拱形，净宽5500mm，净高4350mm，墙高1600mm，拱高2750mm，净断面20.7m2。井筒32—110m为表土暗挖段，掘进宽为6400mm，高为5400mm；暗挖段采用29U型钢架棚+混凝土支护，支架间距为800mm，混凝土支护厚度为450mm，混凝土强度等级为C30。二、工程施工情况72010年12月在施工禾草沟矿井一号回风斜井暗挖段32~47m时，由于此段为古滑坡系粉砂土层且含水，在施工此段时经扰

3、动砂土层变为橡皮泥状、出水，造成此段巷道严重变形、下沉。截止2010年12月25日0点班，已施工完32~47m暗挖段（掘进、架设U29型钢棚、喷射砼）。26日8点班发现5~7m处巷道左帮严重变型、下沉，进测量校核，具体下沉量：26日9时测一点下沉：173mm；测二点下沉133mm；测三点下沉98mm。各测点相距为5m。26日12时测一点在下沉的基础上再次下沉：142mm；测二点在下沉的基础上再次下沉83mm；测三点在下沉的基础上再次下沉76mm。26日16时测一点在下沉的基础上再次下沉：12mm；测二点在下沉的基础

4、上再次下沉60mm；测三点在下沉的基础上再次下沉16mm。平均每2小时下沉20mm。取样试验得知该段系粉土层且含水（含水量为30%）、饱和，为古滑坡，摇震有水析出，扰动成橡皮泥状。该段为明槽与暗槽过度段，巷道顶、帮承受压力大；属于特殊地层；工程质量直接影响着整个巷道结构的质量。三、处理方案7经中煤陕西公司、西安煤炭设计院、西安煤炭建设监理公司和中煤十处四家单位相关负责人研究决定采取措施提高井筒东侧（左帮）围岩强度和地板硬度，对变形下沉段先进行二次明槽开挖，对井筒底板砂土进行置换加固，然后进行钢筋混凝土永久支护并将原

5、具体措施如下：1、二次开挖对回风斜井进行二次明槽开挖，二次明槽开挖长度为15m（32~47m）,开挖坡度为1：0.6。东、南两侧边坡打锚杆挂网喷浆支护。先进行土方回填，然后在井筒掘进断面外两侧500mm处使用钻机打孔（附钻孔图），孔间距为400mm，下放30kg/m钢轨支撑再进行注水泥浆。所有的注浆孔打完并注浆后，先挖去明槽顶部多余的土层（顶板以上500mm为宜）在两侧钢轨上以20°坡焊接24kg/m钢轨，用29U型钢以1m的间距连接两侧的钢轨，并与钢轨焊接。与井筒两侧的钢轨（桩柱），形成一个整体受力均匀，起到抵抗

6、两侧压力的作用；连接时要使钢轨背紧打牢并焊结实，以防虚接。在横梁之上分层铺设塑料网片和红土作假定，再进行掘进暗硐的施工。在整个二次明槽施工时，为了保证安全进行短掘短砌。2、底板的处理：顶部钢轨和29U型架设完后，即可进入暗硐的施工。先用挖掘机挖去井筒里的回填土，为了防止施工期间南坡滑落，南坡以45°成坡。以腰线以下挖够2800mm（比设计深度加深800mm），进行底板砂土置换加固，具体工艺如下：（1）采用胞腔袋（编织袋里装上25kg级配为20~40mm的碎石）紧密排列倒立压实后铺在底板上；7（2）铺上两层胞腔袋后（

7、300mm），用24kg/m的钢轨横向以一对一，逐个的将左右两侧的钢轨分别背紧打实并焊接；（3）钢轨之上再铺设两层胞腔袋（300mm）；（4）胞腔袋以上进行M7.0的200mm片石砂浆的浇筑。使底部钢轨与两侧和顶部U29型钢成为一个钢框架，起到抵抗两侧压力和承受井筒自身的重量，最后用M7.0的砂浆片石铺底200mm。（5）进入暗挖段后为了增加支撑两侧的压力将U29棚间距改为500mm，为了防止顶板垮落，用1.2寸×3m钢管打管棚进行了加固，在利用小型挖掘机配合人工进行施工。（6）进入暗挖断后，每次掘进600mm，再

8、进行架设U29型架棚，棚间距为500mm，每架2架进行一次管棚超前支护，以防回填的土方冒顶伤人。架设3架棚后，也就是1.5m时及时进行立模浇筑混凝土永久支护。3、U29钢支架支护7采用U29钢支架金属网砼联合支护，U29钢支架棚穿靴，棚间距800mm；背板采用钢筋网，钢筋网采用Ф6.5mm圆钢焊接，网片规格2000×1000mm，网格为100×100mm，搭