一种矿用TBM硐室底板硬化方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用TBM硐室底板硬化方法，始发硐室利用喷浆造型制成比刀盘尺寸略大的圆形硐室；沿第一组装硐室向后至少2.5m起至始发硐室的掘进工作面截止，挖刷地槽，挖至硬底；然后在挖刷的地槽内安装多组柱窝管，在每组柱窝管中间埋设三根相互平行钢轨，并将多组柱窝管上的对应的钢轨依次连接；在第二组装硐室和第三组装硐室内依次铺设两股轨道，两股轨道分别为第一轨道和第二轨道，从第二组装硐室开始对轨道道床和地槽进行混凝土浇筑，对三个组装硐室进行全断面打地坪，地坪成型后与始发硐室的最低点相切。本发明专利技术能够有效的提高巷道底板的强度，能够支承盾构机组装过后整体重量对围岩的要求，方法简单实用。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用TBM硐室底板硬化方法
本专利技术涉及一种掘进机的巷道加固技术，尤其涉及的是一种矿用TBM硐室底板硬化方法。
技术介绍
矿用全断面硬岩掘进机(TBM)组装后重量较大，传统的煤矿巷道掘进方法采用放炮施工工艺，炮后对底板的破坏范围大造成底板整体性差，而矿用全断面硬岩掘进机在矿井中的始发硐室就是采用炮掘施工方法，巷道底板受破坏很难支撑盾构机，容易造成盾构机初始阶段下陷，必须要对巷道底板进行加固，因此确实可靠的硐室的硬化技术，才能保证盾构机在煤矿始发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种矿用TBM硐室底板硬化方法，对巷道底部进行加固，实现安全施工。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括以下步骤：(1)将硐室沿掘进工作面之后依次设置为始发硐室、第一组装硐室、第二组装硐室和第三组装硐室，按高度由大到小依次为第一组装硐室、第二组装硐室、第三组装硐室和始发硐室；(2)始发硐室利用喷浆造型制成大于刀盘尺寸的圆形硐室；(3)沿第一组装硐室向后至少2.5m起至始发硐室的掘进工作面截止，挖刷地槽，挖至硬底；然后在挖刷的地槽内安装多组柱窝管，所述柱窝管垂直巷道水平方向设置，在每组柱窝管中间埋设三根相互平行钢轨；(4)在第二组装硐室和第三组装硐室内依次铺设两股轨道，两股轨道分别为第一轨道和第二轨道；(5)从第二组装硐室开始对轨道道床和地槽进行混凝土浇筑，混凝土宽度延伸至道木边缘不低于100mm，将轨道筑嵌在地坪内，浇筑过程中使用振动棒捣振，使底板浇筑牢固；浇筑地槽时，第一轨道的顶部距离始发硐室圆心的距离为2280mm，始发硐室内地槽的地坪为弧形，弧形地坪距离圆心的距离为2266mm，浇筑厚度不小于300mm，地槽内埋设的三根相互平行钢轨浇筑后，其轨面与浇注后的弧形地坪相平齐；(6)对三个组装硐室进行全断面打地坪即可。所述始发硐室、第一组装硐室、第二组装硐室和第三组装硐室的高度分别为4.6m、7.5m、6.2m和5.5m。满足矿用TBM在巷道内组装的尺寸要求。所述步骤(2)中，对始发硐室的巷壁进行喷浆，所述喷浆强度为C20，所述步骤(2)中，对始发硐室的巷壁进行喷浆，所述喷浆强度为C20，所述喷浆段的帮部为始发硐室圆心水平上下各1.3m的位置。始发硐室为φ4.6m长度为20m的圆形硐室。可以保证盾构机运行时有足够的支撑力。所述步骤(3)中，地槽的平均宽度为2.2m，深度不低于300mm。地槽能够承载矿用TBM的行驶和掘进工作。所述多组柱窝管沿第一组装硐室后至少2米起至距离掘进工作面5m处截止设置，每组柱窝管之间的间距为1m。盾构机初始迈进时是在盾构机主盾后方增加两个迈步油缸来推动的，当盾构机的侧支撑能够支撑到始发硐室的帮部时就可以执行正常的盾构机推进，不需要增加外力了。柱窝管是为了给迈进油缸提供支撑点，迈进油缸循环步距不大于1.1m。所述第一轨道的轨距为1600mm，第二轨道的轨距为900mm，两股轨道的中心线与巷道底部的中心线重合，所述第一轨道的承载大于第二轨道。所述第一轨道为38kg轨道，第二轨道为24kg轨道。第一轨道是支撑盾构机大件的滑轮行走，盾构机后方重需要重型轨道支撑，24kg的轨道正常为矿车行走铺设的。作为本专利技术的优选方式之一，所述两股轨道铺设在同一轨枕上。作为本专利技术的优选方式之一，所述轨枕的规格为2000mm*200mm*200mm，安装区域的轨枕的间距为350mm，其它的轨枕的间距为500mm。安装区域内轨枕的间距较小，能够适应较重的承载。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(5)中，浇筑混凝土时，将巷道的底板挖到实底，浇筑厚度不小于300mm。作为本专利技术的优选方式之一，所述混凝土中，水泥：黄沙：石渣的质量比为1:1.7:2.6。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术能够有效的提高巷道底板的强度，能够支承盾构机组装过后整体重量对围岩的要求，方法简单实用。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中巷道底部的俯视图；图3是图1中A向视图中的硐室示意图；图4是图1中B向视图中的硐室示意图；图5是图1中C向视图中的硐室示意图；图6是图1中D向视图中的硐室示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1～6所示，本实施例包括以下步骤：(1)将硐室沿掘进工作面10之后依次设置为始发硐室1、第一组装硐室2、第二组装硐室3和第三组装硐室4，按高度由大到小依次为第一组装硐室2、第二组装硐室3、第三组装硐室4和始发硐室1，所述始发硐室1、第一组装硐室2、第二组装硐室3和第三组装硐室4的高度分别为4.6m、7.5m、6.2m和5.5m。满足矿用TBM9在巷道内组装的尺寸要求，第一组装硐室2用于放置矿用TBM的刀头、第二组装硐室3用于组装矿用TBM的大梁，第三组装硐室4用于放置其他组件；(2)始发硐室1的喷浆造型制成圆形硐室，对始发硐室1的巷壁进行喷浆，所述喷浆强度为C20，所述喷浆段的帮部距离始发硐室1水平中心面的距离为1.3m，始发硐室1为φ4.6m长度为20m的圆形硐室，可以保证盾构机运行时有足够的支撑力，始发硐室1喷浆后巷道尺寸以及喷浆质量上的要求都比较高，具体为：强度不能小于C20，必须要是圆弧面状且到圆心的距离不得偏差大于100mm，保证盾构机的撑靴能够发挥支撑作用给盾构机提供推移力；(3)沿第一组装硐室2向后至少2.5m起至始发硐室1的掘进工作面10截止，挖刷地槽33.5m，挖至硬底,地槽的平均宽度为2.2m，深度不低于300mm。地槽能够承载矿用TBM的行驶和掘进工作；然后在挖刷的地槽内安装多组柱窝管5，所述柱窝管5垂直巷道水平方向设置，在每组柱窝管5中间沿硐室走向埋设三根相互平行钢轨6，钢轨6面与始发硐室1地槽的地坪的底面平齐，并将钢轨6用道夹板依次连接,多组柱窝管5沿第一组装硐室2后至少2米起至距离掘进工作面5m处截止设置，每组柱窝管5之间的间距为1m，钢轨6在浇筑后起到固定底板的作用，柱窝管5单独安设用锚杆固定在底板上；(4)在第二组装硐室3和第三组装硐室4内依次铺设两股轨道，两股轨道分别为第一轨道7和第二轨道8，所述第一轨道7的轨距为1600mm，第二轨道8的轨距为900mm，两股轨道的中心线与巷道底部的中心线重合，所述第一轨道7为38kg轨道，第二轨道8为24kg轨道，所述两股轨道上分别铺设轨枕，轨枕的规格为2000mm*200mm*200mm，两股轨道上轨枕的间距为500m；(5)从第二组装硐室3开始采用安尔特优质固化材料(参照水泥的比例加入到混凝土中)，对轨道道床和地槽进行混凝土浇筑，浇筑混凝土时，将巷道的底板挖到实底，浇筑平均厚度不小于300mm，强度不低于C40，所述混凝土中，水泥：黄沙：石渣的质量比为1:1.7:2.6；混凝土宽度延伸至道木边缘不低于100mm，将轨道筑嵌在地坪内，浇筑过中使用振动棒使底板牢固；浇筑地槽时，第一轨道7的顶部距离始发硐室1圆心的距离为2280mm，始发硐室1内地槽的地坪为弧形，弧形地坪距离圆心的距离为2266mm，第一轨道7端头高出始发硐室1地坪面300mm，地槽内埋设的三根相互平行钢轨6浇筑后，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用TBM硐室底板硬化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硐室沿掘进工作面之后依次设置为始发硐室、第一组装硐室、第二组装硐室和第三组装硐室，按高度由大到小依次为第一组装硐室、第二组装硐室、第三组装硐室和始发硐室；(2)始发硐室利用喷浆造型制成大于刀盘尺寸的圆形硐室；(3)沿第一组装硐室向后至少2.5m起至始发硐室的掘进工作面截止，挖刷地槽，挖至硬底；然后在挖刷的地槽内安装多组柱窝管，所述柱窝管垂直巷道水平方向设置，在每组柱窝管中间沿硐室走向埋设三根相互平行钢轨；(4)在第二组装硐室和第三组装硐室内依次铺设两股轨道，两股轨道分别为第一轨道和第二轨道；(5)从第二组装硐室开始对轨道道床和地槽进行混凝土浇筑，混凝土宽度延伸至道木边缘不低于100mm，将轨道筑嵌在地坪内，浇筑过程中使用振动棒捣振，使底板浇筑牢固；浇筑地槽时，第一轨道的顶部距离始发硐室圆心的距离为2280mm，始发硐室内地槽的地坪为弧形，弧形地坪距离圆心的距离为2266mm，浇筑厚度不小于300mm，地槽内埋设的三根相互平行钢轨浇筑后，其轨面与浇注后的弧形地坪相平齐；(6)对三个组装硐室进行全断面打地坪即可。

【技术特征摘要】
1.一种矿用TBM硐室底板硬化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硐室沿掘进工作面之后依次设置为始发硐室、第一组装硐室、第二组装硐室和第三组装硐室，按高度由大到小依次为第一组装硐室、第二组装硐室、第三组装硐室和始发硐室；(2)始发硐室利用喷浆造型制成大于刀盘尺寸的圆形硐室；(3)沿第一组装硐室向后至少2.5m起至始发硐室的掘进工作面截止，挖刷地槽，挖至硬底；然后在挖刷的地槽内安装多组柱窝管，所述柱窝管垂直巷道水平方向设置，在每组柱窝管中间沿硐室走向埋设三根相互平行钢轨；(4)在第二组装硐室和第三组装硐室内依次铺设两股轨道，两股轨道分别为第一轨道和第二轨道；(5)从第二组装硐室开始对轨道道床和地槽进行混凝土浇筑，混凝土宽度延伸至道木边缘不低于100mm，将轨道筑嵌在地坪内，浇筑过程中使用振动棒捣振，使底板浇筑牢固；浇筑地槽时，第一轨道的顶部距离始发硐室圆心的距离为2280mm，始发硐室内地槽的地坪为弧形，弧形地坪距离圆心的距离为2266mm，浇筑厚度不小于300mm，地槽内埋设的三根相互平行钢轨浇筑后，其轨面与浇注后的弧形地坪相平齐；(6)对三个组装硐室进行全断面打地坪即可。2.根据权利要求1所述的一种矿用TBM硐室底板硬化方法，其特征在于，所述始发硐室、第一组装硐室、第二组装硐室和第三组装硐室的高度分别为4.6m、7.5m、6.2m和5.5m。3.根据权利要求1所述的一种矿用TBM硐室底...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，唐永志，曹承平，温福平，王传兵，赵先发，张俊卿，张敦喜，程志，侯俊领，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34