斜坡道黏土层段施工方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911244898.6 (22)申请日 2019.12.06 (71)申请人 首钢滦南马城矿业有限责任公司 地址 063500 河北省唐山市滦南县北河新 区 (72)发明人 赵继忠魏宇殷立勇冯增敏 孟中朝秦爱学秦利斌潘洪伟 杨景华 (74)专利代理机构 北京华沛德权律师事务所 11302 代理人 马苗苗 (51)Int.Cl. E21D 9/04(2006.01) (54)发明名称 一种斜坡道黏土层段施工方法 (57)摘要 本发明提供了一种斜坡道黏土层段施工方 法， 当粘土。

2、层处于巷道断面底部时， 使用综掘机 切割上部砂层， 采用钩机配合人工风镐掘进粘土 层， 使粘土层上至巷道断面中部， 接着使用人工 风镐掘进上部砂层， 使用综掘机切割下部砂层， 使粘土层形成上下自由面， 使用钩机破碎粘土 层， 使粘土层上至巷道断面顶部， 接着使用综掘 机切割上部砂层和粘土层， 使用挖机配合人工风 镐掘进下部砂层， 根据第四系粘土段的土层特 性， 并且结合施工过程中粘土层在斜坡道断面中 上中下位置的变化， 分层施工， 机械化施工， 降低 人工施工强度， 并且提高粘土层段施工作业效 率， 实现主斜坡道粘土段安全、 快速施工， 具备很 好的实用性。 权利要求书1页 说明书3页 附图1。

3、页 CN 111022062 A 2020.04.17 CN 111022062 A 1.一种斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 当粘土层处于巷道断面底部时， 使用综掘机切割上部砂层， 采用钩机配合人工风镐掘 进粘土层， 使所述粘土层上至巷道断面中部； 使用所述人工风镐掘进所述上部砂层， 使用所述综掘机切割下部砂层， 使所述粘土层 形成上下自由面， 使用所述钩机破碎所述粘土层， 使所述粘土层上至巷道断面顶部； 使用综掘机切割所述上部砂层和所述粘土层， 使用挖机配合所述人工风镐掘进所述下 部砂层。 2.根据权利要求1所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 所述巷道断面的。

4、宽度 大于所述综掘机宽度的两倍。 3.根据权利要求1所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 使用综掘机切割上部 砂层时， 控制所述综掘机链板下的上部砂层厚度为500mm。 4.根据权利要求1所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 使用所述钩机破碎所 述粘土层时， 在所述钩机上布置破碎锤， 采用所述破碎锤将所述粘土层破碎。 5.根据权利要求1所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 使用综掘机切割所述 上部砂层和所述粘土层时， 将所述上部砂层和所述粘土层相混合。 6.根据权利要求1所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 在所述使用挖机配合 所述人工风镐掘进所述下部砂层之后，。

5、 形成平行作业层， 采用皮带出矸。 7.根据权利要求16任一项所述的斜坡道黏土层段施工方法， 其特征在于， 在所述使 所述粘土层上至巷道断面中部之后， 在所述使所述粘土层上至巷道断面顶部之后， 均采用 铲车出矸。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111022062 A 2 一种斜坡道黏土层段施工方法 技术领域 0001 本发明属于斜井施工技术领域， 尤其涉及一种斜坡道黏土层段施工方法。 背景技术 0002 在斜井施工过程中， 会遇到厚大第四系覆盖层， 该层平均厚度为130m， 主要由粘 土、 粉土、 粉质粘土、 砂层、 砾卵石层及淤泥质粉土等组成， 其中卵砾石层稳定、 厚度大、 含水 率高、。

6、 水量大。 只有采用冻结法才能通过这种不稳定第四系特殊地层。 但该层地质条件复 杂， 需要穿过三层厚度较大的粘土层， 普通施工法效率极低， 如何快速通过粘土层也是必须 解决的问题。 0003 目前， 针对第四系粘土段施工一般采用采取人工风镐掘进， 人工风镐掘进施工效 率低， 施工进度慢， 且极为损耗职工体力， 经常造成职工休班， 影响施工进度。 此方法满足不 了该区域复杂的地质条件； 而且成本高， 工期长， 严重制约工期。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足， 提供一种解决了现有技术 黏土层施工困难等问题的斜坡道黏土层段施工方法。 0005 在一个总体方面， 提。

7、供了一种斜坡道黏土层段施工方法， 包括如下步骤： 0006 当粘土层处于巷道断面底部时， 使用综掘机切割上部砂层， 采用钩机配合人工风 镐掘进粘土层， 使粘土层上至巷道断面中部； 0007 使用人工风镐掘进上部砂层， 使用综掘机切割下部砂层， 使粘土层形成上下自由 面， 使用钩机破碎粘土层， 使粘土层上至巷道断面顶部； 0008 使用综掘机切割上部砂层和粘土层， 使用挖机配合人工风镐掘进下部砂层。 0009 可选的， 巷道断面的宽度大于综掘机宽度的两倍。 0010 可选的， 使用综掘机切割上部砂层时， 控制综掘机链板下的上部砂层厚度为 500mm。 0011 可选的， 使用钩机破碎粘土层时， 。

8、在钩机上布置破碎锤， 采用破碎锤将粘土层破 碎。 0012 可选的， 使用综掘机切割上部砂层和粘土层时， 将上部砂层和粘土层相混合。 0013 可选的， 在使用挖机配合人工风镐掘进下部砂层之后， 形成平行作业层， 采用皮带 出矸。 0014 可选的， 在使粘土层上至巷道断面中部之后， 在使粘土层上至巷道断面顶部之后， 均采用铲车出矸。 0015 本发明提供了一种斜坡道黏土层段施工方法， 由于当粘土层处于巷道断面底部 时， 使用综掘机切割上部砂层， 采用钩机配合人工风镐掘进粘土层， 使粘土层上至巷道断面 中部， 接着使用人工风镐掘进上部砂层， 使用综掘机切割下部砂层， 使粘土层形成上下自由 面，。

9、 使用钩机破碎粘土层， 使粘土层上至巷道断面顶部， 接着使用综掘机切割上部砂层和粘 说明书 1/3 页 3 CN 111022062 A 3 土层， 使用挖机配合人工风镐掘进下部砂层， 根据第四系粘土段的土层特性， 并且结合施工 过程中粘土层在斜坡道断面中上中下位置的变化， 分层施工， 机械化施工， 降低人工施工强 度， 并且提高粘土层段施工作业效率， 实现主斜坡道粘土段安全、 快速施工， 具备很好的实 用性。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本。

10、领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他 的附图。 0017 图1是本发明的斜坡道黏土层段施工方法的流程图； 0018 图2是本发明的斜坡道的上部砂层、 粘土层和下部砂层的结构示意图。 具体实施方式 0019 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0020 图1是本发明的斜坡道黏土层段施工方法的流程图， 如图1所。

11、示， 本实施例的斜坡 道黏土层段施工方法， 包括以下步骤： 0021 S01、 当粘土层处于巷道断面底部时， 使用综掘机切割上部砂层， 采用钩机配合人 工风镐掘进粘土层， 使粘土层上至巷道断面中部。 0022 图2是本发明的斜坡道的上部砂层、 粘土层和下部砂层的结构示意图， 如图2所示， 上部砂层1、 粘土层2和下部砂层3从上至下依次布置并且均与斜坡道成一定的角度。 所以在 本实施例的步骤S01中， 当粘土层2处于巷道断面底部时， 需要先将粘土层2上方的上部砂层 1切开， 才能揭露到粘土层2， 而此时上部砂层1厚度较大， 可以使用综掘机切割上部砂层1， 实现上部砂层1的快速掘进， 值得注意的是。

12、， 使用综掘机切割上部砂层1时， 需要控制综掘机 链板下的上部砂层1厚度为500mm， 因为粘土层2具有一定的粘性， 斜坡道底部的粘土层2无 法独自支撑综掘机工作， 为了避免综掘机陷入粘土， 需要将上部砂层1的厚度预留一部分， 保留500mm砂层对综掘机行走起支撑作用。 但是上部砂层1的厚度也不宜太大， 因为掘进粘 土层2时， 采用的是钩机配合人工风镐掘进， 上部砂层1的厚度太大， 会增加人工风镐掘进的 劳动强度。 0023 值得注意的是， 巷道断面的宽度大于综掘机宽度的两倍， 方便综掘机的掘进， 同时 也方便渣土的运输， 在使粘土层2上至巷道断面中部之后， 采用铲车出矸。 具体来讲， 例如斜。

13、 坡道巷道断面尺寸为89m， 按照整体施工巷道断面宽度按照大于综掘机宽度2倍的要求， 此时选取宽度小于4米的综掘机， 例如EBZ220T型综掘机。 0024 S02、 使用人工风镐掘进上部砂层， 使用综掘机切割下部砂层， 使粘土层形成上下 自由面， 使用钩机破碎粘土层， 使粘土层上至巷道断面顶部。 0025 在本实施例的步骤S02中， 当粘土层2上至巷道断面中部后， 下部砂层3也被揭露， 说明书 2/3 页 4 CN 111022062 A 4 因此， 需要将粘土层2和下部砂层3也分开处理， 而上部砂层1由于高度上升， 因此上部砂层1 的厚度变小， 不能继续使用综掘机切割， 而是采用人工风镐掘。

14、进上部砂层1， 人工风镐产生 的砂石， 可以采用电动钩机倒矸， 将矸石出净。 而与上部砂层1相反的， 下部砂层3的厚度会 变大， 因此可以采用综掘机切割下部砂层3。 当上部砂层1和下部砂层3均被切割后， 两者中 间的粘土层2会形成上下自由面， 即可使用钩机破碎粘土层2。 指的注意的是， 使用钩机破碎 粘土层2时， 可以在钩机上布置破碎锤， 采用破碎锤将粘土层2破碎， 破碎锤可以使粘土层2 垮塌， 为了防止冻土化冻， 采取边破边出的方式， 即破碎锤使粘土层2垮塌后， 即刻使用铲车 出矸。 0026 S03、 使用综掘机切割上部砂层和粘土层， 使用挖机配合人工风镐掘进下部砂层。 0027 在本实施。

15、例的步骤S03中， 当粘土层2上至巷道断面顶部时， 此时粘土层2上部余留 有厚度为500mm的上部砂层1， 因此， 可以使用综掘机切割上部砂层1和粘土层2， 值得注意的 是， 采用综掘机直接对粘土层2进行施工时， 一定要保证带有部分上部砂层1， 因为上部砂层 1和粘土层2可以在综掘机钻头的作用下混合， 从而降低粘土层2的粘性， 避免糊钻头情况出 现。 0028 值得注意的是， 由于斜坡道底部会设置反底拱， 因此为了保证综掘机掘进过程中 的平稳， 在设置反底拱的部分采用挖机配合人工风镐掘进下部砂层3， 确保综掘机铲板行走 安全。 0029 更进一步的， 当采用挖机配合人工风镐掘进下部砂层3时， 。

16、会形成平行作业层， 即 可以使综掘机平稳掘进的作业层， 此时， 掘进过程中产生的砂石可以采用皮带出矸， 出矸效 率更高。 0030 综上， 本发明实施例提供了一种斜坡道黏土层段施工方法， 当粘土层处于巷道断 面底部时， 使用综掘机切割上部砂层， 采用钩机配合人工风镐掘进粘土层， 使粘土层上至巷 道断面中部， 接着使用人工风镐掘进上部砂层， 使用综掘机切割下部砂层， 使粘土层形成上 下自由面， 使用钩机破碎粘土层， 使粘土层上至巷道断面顶部， 接着使用综掘机切割上部砂 层和粘土层， 使用挖机配合人工风镐掘进下部砂层， 根据第四系粘土段的土层特性， 并且结 合施工过程中粘土层在斜坡道断面中上中下位。

17、置的变化， 分层施工， 机械化施工， 降低人工 施工强度， 并且提高粘土层段施工作业效率， 实现主斜坡道粘土段安全、 快速施工， 具备很 好的实用性。 0031 上述对本说明书特定实施例进行了描述。 其它实施例在所附权利要求书的范围 内。 在一些情况下， 在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来 执行并且仍然可以实现期望的结果。 另外， 在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺 序或者连续顺序才能实现期望的结果。 在某些实施方式中， 多任务处理和并行处理也是可 以的或者可能是有利的。 0032 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本申请原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 111022062 A 5 图1 图2 说明书附图 1/1 页 6 CN 111022062 A 6 。