簡述斜井的施工特點及在明槽施工過程中的注意事項

朱洪偉

(遼寧東煤基本建設有限責任公司，遼寧 沈陽 110022)

斜井開拓技術與立井技術相比，在技術上和經濟上都具有一定的優勢，這種技術經濟投資少，挖掘速度快、施工成本低的優點。近年來，隨著礦山企業對增大提升能力要求的提高，斜井開拓方式逐漸凸顯了出來。接下來我們就針對斜井的施工特點及在其明槽施工過程中的注意事項進行分析與介紹。

1 斜井的施工特點

斜井的依其特點，其井筒傾角通?？梢赃_到幾到幾十度，因此其施工方法、工藝及使用的設備與立井相比，有很大的不同，接下來我們就斜井井頸和基巖段的施工特點分別作以介紹。

1.1 斜井井頸的施工特點

斜井的施工方法要與其所在的自然條件相適應，下面我們就依據施工情況分別對其進行介紹。

(1)當需要在表土層較薄巖石較多的地區進行井頸施工作業時，要先清除井口所在位置的表土層及風化松動的巖層，然后使用鉆爆法進行掘進，在掘進過程中需要設立臨時支護，當掘進到井頸的設計深度后，再由下自上進行砌碹。在這個過程中要特別注意，斜井井頸井口處的砌筑必須使用砼或性質堅硬的石料，以防止發生坍塌等安全事故。

(2)當需要在表土層較厚的地區進行井頸施工時，通常采用明槽開挖的方法。這種方法是將井頸段內的表土層土壤挖掘到一定的深度，并使其井口呈現井坑狀，以便于在砌硐后制作防水并回填夯實。如果現場井口處的表土層土質較為密實、涌水量很小且井筒的掘進寬度小于5m時，可以采用全段面一次掘進的方法繼續挖掘，同時要使用金屬拱形支架進行臨時支護。如果井筒的掘進寬度大于5m時，則需采用兩側導硐的施工方法。如果在井口處10m內的表土層中含有薄層流砂，則需擴大了井坑的范圍，采用大揭蓋開挖的方法。

(3)當需要在由表土層與風化帶的土層相互過渡的土層施工時。在斜井井筒逐漸由表土層進入風化帶的施工過程中，挖掘土層的土質中所含的風化巖層會不斷變厚而表土層量則會減少，這時應使用土、巖分別短段掘砌的施工方法。使用這種方法要先挖掘去該段土層中的表土層，之后在風化的基巖上制作臨時的壁座，并砌好一部分拱頂及側墻，然后斷續向下，挖掘其下部的風化巖層同時補齊之前未制作的另一部分拱頂及側墻。在使用這種方法進行施工時，如果段高不足1m，不可使用臨時支護。如果在施工過程中發現土質較差，而需要使用兩側導硐的方法。

(4)當施工段完全進入風化帶時，可將施工方法改為全斷面掘進的方法，在掘進過程中要注意，要淺打眼并要控制藥量放小炮。在支護過程中要嚴格管理，為了防止發生冒頂或片幫事故，如果井頸表土層穩定且無水時，可以使用錨網噴砼的方法作為永久支護。如果表土層不穩定則可以依據實際情況選擇板樁法、注漿法等特殊的方法。

1.2 斜井基巖段的施工特點

通常情況下，斜井在基巖段的施工方法、工藝和使用設備常與巖石平巷的相同，但斜井具有幾到十幾度傾角的特點使其在施工的難度要大于在巖石平巷中施工。為此人們急需改變這種狀態。隨著國內大型提升機械的發展，人們為了提高工效開始使用了斜井箕斗、氣腿式鑿巖機等新型施工機械。使其與巖石平巷有了區別。

2 斜井在明槽施工過程中的注意事項

斜井的施工過程中的注意事項有很多，本文就針對斜井表土層施工過程中的明槽幾何尺寸確定時的注意事項和其支護方式這兩點來作以介紹。表土層的土質較為松軟，常有涌水現象且其穩定性較差、隨地質條件的變化也較大，所以在進行表土層施式的過程中要盡量避開雨季并要加快其進度，以免因表層地質變化而加大施工困難，帶來施工隱患。在這一土層施工通常采用明槽開挖的施工方法。下面我們就分項對其進行介紹。

2.1 確定明槽的幾何尺寸

明槽的幾何尺寸主要有明槽邊坡角、明槽斜深、明槽長度和明槽寬度等，下面我們就分別對其確定方法做以簡介。

(1)明槽邊坡角的確定

為了防止明槽端壁和側壁發生滑塌，我們常將其做成仰坡，其坡角就是明槽邊坡角，特別是在表土層較厚且不穩定時，一定要設立相應的明槽邊坡角。這個坡角可依據開挖方式和實測出的土壤的內摩擦角、粘著力、濕度和容重等參數參照相關標準要求進行查找、確定。通常如果采用人工挖土其坡角常在45°～76°之間。

(2)明槽斜深的確定

明槽斜深主要是依據頂板安全厚度(h1)、斜井井筒掘進高度(H)、明槽邊坡角(α1)、斜井井筒傾角(α)、斜井井口的地面坡度(α’)和耕作層厚度(h2)依據如下公式來確定。

明槽斜深:H1=(h1+H)/sin(α1+α)+h2/sin(α1-α’)

其中，頂板安全厚度常取2～4m，當施工土層為不穩定土時常取6～8m，且一定不小于2m;耕作層厚度依據斜井井口的地面坡度在0.15～0.5m之間進行選取。

(3)明槽長度的確定

明槽長度分為明槽底長度和明槽上口長度，均依相應公式確定，公式如下:

明槽底長度:l=Hsin(α1-α’)/sin(α1+α’)

明槽上口長度:L=Hsin(α1+α)/sin(α1+α’)

(4)明槽寬度的確定

其槽底寬度B1要比斜井的掘進寬度增加0.6～1.0m，明槽上口寬度B2依公式確定。

明槽上口寬度:B2=B1+2H1cosα1

2.2 確定明槽的臨時支護方式

在明槽挖好之后，要依據其土質條件進行臨時支護方式的選擇。如果土質較堅固、穩定，可以使用擋板和斜撐對斜井井口上部仰坡進行支撐，井口暗挖段使用架設密集棚子的方法。如果土質較為松軟，其穩定性較差，可使用45°臺階式邊坡，并用木樁、插板進行加固。(常用的臺階尺寸為0.55m見方，木樁長1m。)如果土質容易產生局部坍塌，則需要使用架設密集棚子和臺棚的方法，同時在其上冒空處要加設木垛，并用草袋將木垛與頂板蓋嚴。

通過以上對對斜井的施工特點和施工過程的施工方法的簡要介紹，希望可以為初學者提供參考。