本實用新型屬于煤礦巷道開挖支護技術領域，尤其是涉及一種煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構。

背景技術：

斜井是指與地面直接相通的傾斜巷道，其作用與立井和平硐相同。煤礦斜井根據(jù)用途可分為回風斜井、主斜井和副斜井。斜井的硐身前期為砌碹巷道，而硐口部分施工過程中，不可能一開始就能夠成巷，要開挖的大一些，而大的那部分砌碹后成型的巷道就是明槽。待斜井的明槽段開挖施工完成后，斜井井筒由明槽轉入暗硐施工。對地處沙漠地區(qū)的煤礦斜井暗硐段進行開挖施工時，由于施工地區(qū)的地貌為沙漠灘地地貌，所施工暗硐段位于沖積層上，先要解決沖積層含水問題，施工難度較大?，F(xiàn)如今，對位于沖積層上的煤礦斜井暗硐段進行開挖及支護施工時，沒有一套統(tǒng)一、標準且規(guī)范的施工方法可供遵循，實際施工時不可避免地存在施工操作較隨意、施工效率低、施工質量不易保證等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，能簡便、快速完成位于沖積層的煤礦斜井暗硐段的開挖支護施工過程，并且施工質量易于保證。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征在于：包括由后向前開挖形成的硐室、平鋪在硐室內側底部的回填底板、對硐室進行全斷面支護的全斷面支護結構 和位于硐室左側和/或右側的降水結構，所述回填底板和全斷面支護結構均沿硐室的縱向長度方向進行布設；所述硐室位于沖積層內，所述沖積層下方為基巖層；所述降水結構包括多個由上至下打入所述基巖層內的降水井，多個所述降水井沿硐室的縱向長度方向由前至后布設，前后相鄰兩個所述降水井之間的間距為6m～10m，所述降水井打入所述基巖層內的深度不小于5m；所述硐室的縱向中心軸線與降水井的中心軸線之間的水平間距為8m～12m；

所述回填底板為片石混凝土底板，所述回填底板分為中部底板和兩個對稱布設在所述中部底板左右兩側的側部底板，所述側部底板的厚度小于所述中部底板的厚度，兩個所述側部底板的底面均與所述中部底板的底面相平齊；所述中部底板的厚度不小于400mm，所述側部底板的厚度不小于300mm；

所述全斷面支護結構包括硐室初期支護結構和位于所述硐室初期支護結構內側的硐室二次支護結構，所述硐室初期支護結構和所述硐室二次支護結構均沿硐室的縱向長度方向進行布設；所述硐室初期支護結構包括由噴射于硐室拱部與左右兩側邊墻上的混凝土形成的混凝土噴射層和多個對硐室的拱墻進行支撐的鋼拱架，所述混凝土噴射層的左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；多個所述鋼拱架均支撐于混凝土噴射層內側，多個所述鋼拱架沿硐室的長度方向由前至后進行布設，每個所述鋼拱架均與硐室呈垂直布設，前后相鄰兩個所述鋼拱架之間的間距為0.6m～1m，所述鋼拱架的左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；所述硐室二次支護結構包括對硐室的拱墻進行支撐的混凝土襯砌和布設于所述中部底板上的鋼筋混凝土底板，所述鋼筋混凝土底板內設置有底板鋼筋網；所述混凝土襯砌的內部寬度D＝5m～6m且其內部高度H1＝4m～5m，混凝土襯砌的厚度為200mm～250mm且其左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；所述鋼拱架澆筑于混凝土襯砌內；所述鋼筋混凝土底板的厚度大于混凝土襯砌的厚度，所述鋼筋混凝土底板的左右兩側分別與混凝土襯 砌的左右兩側底部澆筑為一體。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：所述混凝土噴射層的層厚為60mm～100mm。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：所述降水結構中的多個所述降水井均布設在同一直線上，所述硐室的縱向中心軸線與多個所述降水井的中心軸線之間的水平間距均相同。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：前后相鄰兩個所述降水井之間的間距為8m，所述硐室的縱向中心軸線與降水井的中心軸線之間的水平間距為10m。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：所述鋼拱架為由型鋼彎曲而成的型鋼拱架，所述型鋼拱架的厚度為160mm～200mm。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：所述鋼拱架由工字鋼彎曲而成。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：所述硐室的左右兩側邊墻高度H2＝1.6m～2m。

上述煤礦斜井暗硐段開挖支護施工結構，其特征是：還包括多個對硐室拱部進行超前支護的管棚超前支護結構，多個所述管棚超前支護結構沿硐室的縱向長度方向由后向前布設。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、結構簡單、設計合理且投入施工成本較低。

2、施工簡便且施工效率高，先在硐室所處待開挖區(qū)域施工降水結構，再通過降水結構對硐室所處待開挖區(qū)域進行降水；降水完成后，采用暗挖法由后向前分多個節(jié)段對硐室進行開挖支護施工。

3、降水結構中相鄰兩個降水井的布設間距以及降水井與硐室之間的水平間距設計合理，能簡便、快速完成開挖區(qū)域的降水過程，并且硐室投入使用后，降水結構能持續(xù)使用，并對硐室所處施工區(qū)域進行持續(xù)降水，確保硐室長期有效使用，經濟實用，不會對硐室后期使用造成任何不良影 響。因而，所采用的降水結構能有效降低硐室開挖及后期使用過程中的沖積層含水問題，確保硐室開挖過程安全、快速進行，保證施工安全，并能保證硐室長期有效使用。

4、所采用的全斷面支護結構設計合理且施工簡便、支護效果好，開挖過程中，同步對開挖成型的硐室進行全斷面有效支護。另外，該全斷面支護結構位于回填底板上，回填底板采用片石混凝土底板時，施工簡便且使用效果好，尤其適用于沖積層，能進一步保證全斷面支護結構的支護效果，確保全斷面支護結構的支護穩(wěn)定性。

5、使用效果好且實用價值高，能簡便、快速完成位于沖積層的煤礦斜井暗硐段的開挖支護施工過程，并且施工質量易于保證。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型降水井與全斷面支護結構的布設位置示意圖。

圖2為本實用新型全斷面支護結構的橫斷面結構示意圖。

附圖標記說明:

1—硐室； 2—回填底板； 3—全斷面支護結構；

3-1—混凝土噴射層； 3-2—鋼拱架； 3-3—混凝土襯砌；

3-4—鋼筋混凝土底板； 3-5—底板鋼筋網； 4—降水井。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型包括由后向前開挖形成的硐室1、平鋪在硐室1內側底部的回填底板2、對硐室1進行全斷面支護的全斷面支護結構3和位于硐室1左側和/或右側的降水結構，所述回填底板2和全斷面支護結構3均沿硐室1的縱向長度方向進行布設；所述硐室1位于沖積層內，所述沖積層下方為基巖層；所述降水結構包括多個由上至下打入所述基巖層內的降水井4，多個所述降水井4沿硐室1的縱向長度方向由前 至后布設，前后相鄰兩個所述降水井4之間的間距為6m～10m，所述降水井4打入所述基巖層內的深度不小于5m。所述硐室1的縱向中心軸線與降水井4的中心軸線之間的水平間距為8m～12m。

所述回填底板2為片石混凝土底板，所述回填底板2分為中部底板和兩個對稱布設在所述中部底板左右兩側的側部底板，所述側部底板的厚度小于所述中部底板的厚度，兩個所述側部底板的底面均與所述中部底板的底面相平齊；所述中部底板的厚度不小于400mm，所述側部底板的厚度不小于300mm。

所述全斷面支護結構3包括硐室初期支護結構和位于所述硐室初期支護結構內側的硐室二次支護結構，所述硐室初期支護結構和所述硐室二次支護結構均沿硐室1的縱向長度方向進行布設；所述硐室初期支護結構包括由噴射于硐室1拱部與左右兩側邊墻上的混凝土形成的混凝土噴射層3-1和多個對硐室1的拱墻進行支撐的鋼拱架3-2，所述混凝土噴射層3-1的左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；多個所述鋼拱架3-2均支撐于混凝土噴射層3-1內側，多個所述鋼拱架3-2沿硐室1的長度方向由前至后進行布設，每個所述鋼拱架3-2均與硐室1呈垂直布設，前后相鄰兩個所述鋼拱架3-2之間的間距為0.6m～1m，所述鋼拱架3-2的左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；所述硐室二次支護結構包括對硐室1的拱墻進行支撐的混凝土襯砌3-3和布設于所述中部底板上的鋼筋混凝土底板3-4，所述鋼筋混凝土底板3-4內設置有底板鋼筋網3-5；所述混凝土襯砌3-3的內部寬度D＝5m～6m且其內部高度H1＝4m～5m，混凝土襯砌3-3的厚度為200mm～250mm且其左右兩側底部分別支撐于兩個所述側部底板上；所述鋼拱架3-2澆筑于混凝土襯砌3-3內；所述鋼筋混凝土底板3-4的厚度大于混凝土襯砌3-3的厚度，所述鋼筋混凝土底板3-4的左右兩側分別與混凝土襯砌3-3的左右兩側底部澆筑為一體。

本實施例中，所述中部底板的厚度為400mm，所述側部底板的厚度為300mm。

實際施工時，可根據(jù)具體需要，對所述中部底板和所述側部底板的厚度進行相應調整。

本實施例中，所述降水結構中的多個所述降水井4均布設在同一直線上，所述硐室1的縱向中心軸線與多個所述降水井4的中心軸線之間的水平間距均相同。

并且，前后相鄰兩個所述降水井4之間的間距為8m，所述硐室1的縱向中心軸線與降水井4的中心軸線之間的水平間距為10m。

實際施工時，可根據(jù)具體需要，對前后相鄰兩個所述降水井4之間的間距以及硐室1的縱向中心軸線與降水井4的中心軸線之間的水平間距進行相應調整。

本實施例中，所述鋼拱架3-2為由型鋼彎曲而成的型鋼拱架，所述型鋼拱架的厚度為160mm～200mm。

并且，所述鋼拱架3-2由工字鋼彎曲而成。

本實施例中，所述混凝土噴射層3-1的層厚為60mm～100mm。

本實施例中，所述硐室1的左右兩側邊墻高度H2＝1.6m～2m。

實際加工時，所述鋼拱架3-2包括拱部節(jié)段和左右兩個對稱支撐于所述拱部節(jié)段下方的豎向支撐段，所述豎向支撐段的高度與硐室1的左右兩側邊墻高度H2相同。

本實施例中，所述降水結構的數(shù)量為兩個，兩個所述降水結構分別布設在硐室1的左右兩側。

本實施例中，本實用新型還包括多個對硐室1拱部進行超前支護的管棚超前支護結構，多個所述管棚超前支護結構沿硐室1的縱向長度方向由后向前布設。

實際施工時，先在硐室1所處待開挖區(qū)域分別施工兩個所述降水結構，再通過兩個所述降水結構中的降水井4對硐室1所處待開挖區(qū)域進行降水；降水完成后，采用暗挖法由后向前分多個節(jié)段對硐室1進行開挖支護施工。

其中，對任一個節(jié)段進行開挖之前，均按照常規(guī)的管棚超前支護施工方法，施工一個所述管棚超前支護結構以對硐室1拱部進行超前支護，然后再對當前所施工節(jié)段進行開挖；開挖完成后，由后向前在開挖成型的硐室1內側底部施工回填底板2；所述回填底板2施工過程中，由后向前在已施工完成的回填底板2上施工所述硐室初期支護結構；并且，所述硐室初期支護結構施工過程中，采用襯砌臺車由后向前在已施工完成的所述硐室初期支護結構內側施工所述硐室二次支護結構。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。