回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法技术

本发明专利技术涉及回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，属于矿井通风技术领域，该施工方法主要采用了明挖与暗挖相结合，明挖风硐、井筒的基坑，浇筑风硐顶板及部分井筒后会听明挖基坑，并安装井筒内的提升系统，随后进行风硐与井筒的暗挖，本施工方法占地范围小，有利于回风立井工广范围内其他永久土建设施早日开工，提高工程项目整体建设速度，在一定程度上避免了深基坑边坡失稳、人员长期处于高处作业状态的安全风险，该有效减少了明挖深基坑的土方开挖、密集支架、高大脚手架费用支出，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法
本专利技术属于矿井通风
，涉及一种施工方法，具体地说是回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法。
技术介绍
矿井通风系统担负着为井下施工地点、硐室输送新鲜空气，为作业人员创造相对舒适环境和排出有毒有害气体的任务。《煤炭工业矿井设计规范》3.1.6规定“高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井必须设专用回风井”，《煤矿安全规程》第八十七条规定“新建、扩建矿井的回风井严禁兼作提升井和行人通道”，《煤矿安全规程》第一百四十七条规定“新建高瓦斯矿井、突出矿井、煤层容易自燃矿井及有热害的矿井应当采用分区式通风或者对角式通风；初期采用中央并列式通风的只能布置一个采区生产”。因此，无论是新建矿井，还是生产矿井的采区延伸，都需要单独设计和施工回风井筒,并随着矿井生产过程的进行，适时增设回风井筒。随着浅部煤炭资源的日益减少，立井开拓是目前矿井开拓应用非常普遍的方式。回风立井井筒内永久设施有梯子间，有时也布置管路；井筒永久锁口段需要设置安全出口、管路通道口，同时设置有风硐工程；风硐是联接井筒和风道的硐室工程，一般埋深12～15m；《煤矿安全规程》规定，风硐内最高允许风速不超过15m/s，风硐的断面一般较大。风硐的施工通常在立井井筒施工结束后进行，井筒锁口段施工时预留出1～2m的硐口，或不留硐口(后期破除该段井壁)；当井筒凿井施工结束后，采取明挖施工的方式，放坡施工或板桩支护基坑；然后搭设高大脚手架、支架，由下而上浇注混凝土，最后再回填土覆盖风硐顶板；这种方式作业要求场地范围大、深基坑维护工作量大，人员处于高处作业状态的时间长，同时还要做好防止向井筒坠物的工作，安全管控困难，施工工期也比较长；并且当井架基础与风硐在平面位置上产生重叠时，必须在井架拆除完成后才能开始风硐施工，进一步延长了矿井永久通风系统投入运行的时间。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，采用明挖与暗挖相结合，工作环境相对安全，施工工期明显降低。本专利技术采用的技术方案是：回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，关键在于，该施工方法包括以下步骤：A、平整开挖区段的场地，对风硐和井筒同时进行开挖，挖至风硐顶板下表面所在高度，形成明挖基坑；B、在风硐两墙体处分别挖设一组孔桩，随后对孔桩内进行混凝土浇筑形成混凝土桩；C、绑扎风硐顶板钢筋、井筒侧壁钢筋，并浇筑混凝土；D、混凝土凝固后，施工井架基础，回填明挖基坑，然后组立井架，同时进行稳绞车的安装，形成井筒内的提升系统，随后设置临时封口盘；E、分层下挖井筒及风硐中混凝土桩之间的土体，每一层下挖完成时，则对风硐进行墙体钢筋及井筒的侧壁钢筋的绑扎；F、挖至风硐底板上表面所在高度后，对风硐两侧的墙体钢筋进行混凝土浇筑；G、继续下挖井筒及风硐至低于风硐底板下表面所在高度后，顺序浇筑井筒侧壁及风硐底板；H、在风硐端头砌筑砖墙。步骤C中井筒钢筋绑扎的同时预留安全出口、瓦斯管路通道口。步骤E中对井筒及风硐的挖掘分两层下挖。步骤E中对混凝土桩及风硐端头均采用锚网临时支护。本专利技术的有益效果是：1、社会效益(1)为立井井筒锁口段相关硐室施工提出了新的设计理念和施工方法。(2)本施工方法占地范围小，有利于回风立井工广范围内其他永久土建设施早日开工，提高工程项目整体建设速度。(4)本方法工序相对简单，明挖作业深度小、范围小，暗挖施工提升能力大、工作环境相对安全，施工工期明显降低。2、安全效益(1)深基坑和高大脚手架均属于危险性较大的分部分项工程，采用明挖与暗挖相结合的施工方法后，在一定程度上避免了深基坑边坡失稳、人员长期处于高处作业状态的安全风险。(2)进风立井、回风立井两井筒贯通后，为尽早形成矿井二、三期工程全风压通风系统创造了条件，并提高了高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井井巷工程开拓的安全保障能力。3、经济效益(1)减少了明挖深基坑的土方开挖、密集支架、高大脚手架费用支出。(2)缩短了工序时间，节约了工期，减少了人工费和机械设备使用费。(3)减少了基坑围护范围和围护材料费用支出。(4)及早形成全风压通风系统，二期工程初期即具备增开多个工作面的通风能力，缩短建井工期，减少业主方建设期贷款利息。附图说明图1是本专利技术的施工步骤的示意图。附图中，1、风硐，2、井筒，3、风硐顶板，4、混凝土桩，5、墙体钢筋，6、风硐底板，7、安全出口，8、瓦斯管路通道口。具体实施方式下面结合附图及具体实施例作进一步说明。具体实施例，以山西中煤华晋能源有限公司里必矿井(该里必矿井为煤与瓦斯突出矿井)为例，采用四井开拓，主斜井、副立井设置在主工业广场内，进风立井、回风立井布置在马邑沟工业广场内，井筒采用普通法凿井，回风立井永久锁口段-4.0m(相对标高，井口相对标高为±0.000m)以上硐室包括安全出口、瓦斯管路通道口，-13.900m～-5.000m设计有风硐，风硐净宽×净高＝6.4m×6.4m,荒宽×荒高＝9.4m×9.4m，风硐长度为8.792m。风硐的特点为宽度大、高度大，埋深较深；同时由于工业广场面积小，布置凿井井架时，凿井井架基础与风硐顶板平面位置重叠。为实现凿井期间回风立井永久锁口与风硐同时施工，有利于后期主要通风机房、风门间、风道与风硐联接，凿井期间采用本专利技术的回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，在工程准备阶段完成井筒十字中心线和各硐室中心线的测量放线工作，确定开挖范围；准备开挖施工需要的材料、机械设备，准备就绪后再开始施工。该施工方法包括以下步骤：A、平整开挖区段场地至-1.1m，对风硐1和井筒2同时进行开挖，挖至风硐净顶板标高-5.5m，即风硐顶板3下表面所在高度，形成明挖基坑，明挖基坑深度为4.4m；B、在风硐1两墙体处分别挖设一组孔桩，本实施例中为每侧三个，共六个孔桩，随后在孔桩下放钢筋笼浇筑混凝土至风硐净顶板标高，形成混凝土桩4；C、绑扎风硐顶板钢筋、井筒钢筋，井筒钢筋绑扎时预留安全出口7、瓦斯管路通道口8，随后浇筑混凝土，形成风硐顶板3、位于风硐净顶板以上的井筒2、安全出口7和瓦斯管路通道口8；D、混凝土凝固7天后，施工井架基础，回填明挖基坑，然后组立井架，同时进行稳绞车的安装，形成井筒2内的提升系统，利用混凝土间歇时间进行安装作业，减少施工工期；随后设置临时封口盘；E、分两层下挖井筒2及风硐1内的土体，包括混凝土桩4之间的土体；第一层下挖段高3m，即挖至标高-8.5m，井筒2与风硐1连接，对混凝土桩4及风硐端头分别采用锚网进行临时支护，并在混凝土桩4之间绑扎墙体钢筋5，在井筒2上绑扎侧壁钢筋，墙体钢筋5包括横筋和竖筋，其中横筋、竖筋分别采用植筋的方式与混凝土桩4、风硐顶板3连接，竖筋下端为螺纹杆；随后进行第二层下挖，下挖段高为3.4m，即挖至标高-11.9m(到达风硐底板的上表面所在高度)，继续采用锚网临时支护，绑扎墙体钢筋5和井筒2的侧壁钢筋，该墙体钢筋5的上端为螺纹杆，第二层设置的竖筋与第一次设置的竖筋分别与钢筋套筒螺纹连接，井筒2的侧壁钢筋中的上下两层的竖筋之间同样借助钢筋套筒连接；F、在风硐墙体两侧支设模板，浇筑风硐1的两墙体；G、继续下挖井筒2及风硐1，下挖段高为3m，至低于风硐底板下表面所在高度后，即标高14.9m，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：A、平整开挖区段的场地，对风硐(1)和井筒(2)同时进行开挖，挖至风硐顶板(3)下表面所在高度，形成明挖基坑；B、在风硐(1)两墙体处分别挖设一组孔桩，随后对孔桩内进行混凝土浇筑形成混凝土桩(4)；C、绑扎风硐顶板钢筋、井筒侧壁钢筋，并浇筑混凝土；D、混凝土凝固后，施工井架基础，回填明挖基坑，然后组立井架，同时进行稳绞车的安装，形成井筒(2)内的提升系统，随后设置临时封口盘；E、分层下挖井筒(2)及风硐(1)中混凝土桩(4)之间的土体，每一层下挖完成时，则对风硐(1)进行墙体钢筋(5)及井筒(2)的侧壁钢筋的绑扎；F、挖至风硐底板(6)上表面所在高度后，对风硐(1)两侧的墙体钢筋(5)进行混凝土浇筑；G、继续下挖井筒(2)及风硐(1)至低于风硐底板(6)下表面所在高度后，顺序浇筑井筒侧壁及风硐底板(6)；H、在风硐端头砌筑砖墙。

【技术特征摘要】
1.回风立井永久锁口与风硐桩墙联合施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：A、平整开挖区段的场地，对风硐(1)和井筒(2)同时进行开挖，挖至风硐顶板(3)下表面所在高度，形成明挖基坑；B、在风硐(1)两墙体处分别挖设一组孔桩，随后对孔桩内进行混凝土浇筑形成混凝土桩(4)；C、绑扎风硐顶板钢筋、井筒侧壁钢筋，并浇筑混凝土；D、混凝土凝固后，施工井架基础，回填明挖基坑，然后组立井架，同时进行稳绞车的安装，形成井筒(2)内的提升系统，随后设置临时封口盘；E、分层下挖井筒(2)及风硐(1)中混凝土桩(4)之间的土体，每一层下挖完成时，则对风硐(1)进行墙体钢筋(5)及井筒(2)的侧壁钢筋的绑扎；F、挖至...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振刚，胡国保，刘彦杰，苗峰峰，李小波，徐洪波，
申请(专利权)人：中煤第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13