输煤管道工程论文

1施工工艺

根据现场实际情况，隧道进、出口明槽段为明挖，其余段均采用矿山巷道掘进法施工。明槽及黄土段隧道施工采用挖掘机、履带式挖掘装载机配合人工施工;进入风化基岩段后，采用光面爆破、风镐修边，全断面掘进的施工方法。

1．1工艺流程

1)黄土段工艺流程:工作面安全检查→作业前准备→采用矿用履带式挖掘装载机→支工字钢支架挂金属网→立模板→浇筑混凝土→清理卫生。2)黄土夹杂碎石段:工作面安全检查→作业前准备→打眼→装药→爆破→出矸→支工字钢支架喷浆→立模板→浇筑混凝土→清理卫生。3)风化基岩段:工作面安全检查→作业前准备→敲帮问顶打眼→装药→爆破→出矸→打注锚杆、挂网→喷射混凝土→清理卫生。

1．2隧道开挖

表土段开挖:考虑到隧道断面较小(宽2．5m，净断面6．3m2)，一般挖掘机无法施工;人工开挖劳动量大。施工采用矿用履带式挖掘装载机(STB-80)开挖，人工手稿修边的方式。该设备尺寸为4500mm×1600mm×1700mm(长×宽×高)、适应坡度小于16°，能够满足隧道断面尺寸及坡度要求。黄土碎石夹杂段开挖:由于该层为黄土夹杂碎石段，采用矿用履带式挖掘装载机开挖容易损设备，且人工修边困难较大。因此，采用放小震动炮、光面爆破的方式掘进。严格控制炮眼数量、深度及装药量，短掘短支，杜绝空顶作业，取得较好效果。风化基岩、基岩段开挖:此段围岩岩性较硬，按照全断面光面爆破施工。采用YT28型气腿式风动凿岩机，42mm一字合金钢钻头，中空六角钢钎22mm×2000mm钻杆钻孔。小断面光面爆破掏槽眼和周边眼布置比较重要，施工中掏槽眼采用直眼掏槽，共布42个炮眼。炮眼布置。

1．3隧道排渣

由于隧道断面小，净宽2．5m，净高2．8m，运输距离较长(隧道全长2287m)，坡度为9．21%～10．75%，角度不大，适合小型胶轮运输、轨道运输、皮带运输。因此，最初排渣方式考虑采用皮带运输、小型胶轮及轨道运输三种。各方案优缺点对比分析见表2。综合上述分析，施工采用小型胶轮车排渣，每百米设倒车硐室，四辆小型胶轮车循环配合连续排渣，满足排渣需求，同时解决支护材料下放问题。施工中采取及时对隧道底板污泥进行清理、尽可能将施工辅助管线布置到胶轮车运行影响范围以外等措施，保证排渣、下放材料的顺利进行，取得了较好的效果。

1．4隧道支护

隧道支护在整个隧道施工中具有重要的作用。根据岩性支护方式主要为:表土段采用9号工字钢+挂网喷浆(T=80mm)+浇筑混凝土(T=200mm);基岩段采用锚网喷支护(T=120mm);风化基岩(破碎)采用钢拱架+锚网喷支护(T=120mm)。

1)支护9号工字钢+挂网喷浆+浇筑混凝土。钢拱架安装要点:安装前检查开挖断面轮廓、中线、高程;安装时确保钢拱架放在牢固的基础上;钢拱架分节段安装，两节段之间通过钢板用螺栓连接，连接钢板与拱架轴线垂直;钢架立起后按中线、腰线将其校正到正确位置;两架钢拱架之间用4根20圆钢连接固定。挂网:挂网与钢拱架安装基本同时进行。钢筋网在洞外分片制作，制作尺寸按施工方法及循环进尺确定(本次采用1．2m×2．0m)，安装时搭接长度不小于10cm。人工铺设贴近岩面，与锚杆或钢架绑扎连接牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷浆:分析日进尺、各工序之间的衔接等因素，喷浆施工滞后掌子面5m～10m。在喷射混凝土前，将受喷面粉尘和杂物清除干净、检查喷浆机及管路的连接情况;拌料时潮湿石子与水泥按比例搅拌不少于两次，再与砂子搅拌，搅拌后能用手捏成团，松手即散为宜;喷射时喷距控制在0．8m～1．2m之间，且垂直于岩面;初喷厚度3cm～5cm，复喷至设计厚度。喷浆结束4h后，进行洒水养护，7d内每班养护一次，7d后每天养护一次，直至进行二次浇筑。浇筑:主要步骤为拆除有关设备→检查→架设模板→立堵→浇筑→拆模→清理。混凝土采用边浇筑边振动的方法，遵守“快插慢提、深度适宜、分层浇筑、振捣均匀的原则”保证质量，消灭蜂窝、麻面。混凝土浇筑后要进行洒水养护，并持续28d。

2)锚网喷支护。锚杆支护:顶部锚杆采用MQT-130/3．0C型气动锚杆钻机，帮部采用YT28型气腿式风动凿岩机，28mm一字合金钢钻头，中空六角钢钎22mm×2200mm钻杆钻孔。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎杆上做好标志，严格按锚杆长度打锚杆眼。安装前应将眼孔内的积水、岩粉用吹风管吹扫干净。由于隧道断面小，顶部采用20×2000mm、帮部采用20×1600mm普通螺纹钢锚杆。锚固剂为MZS2335型。喷浆与上述工艺一致，喷浆养护时间不少于28d。

3)钢拱架+锚网喷支护。钢拱架+锚网喷支护形式是在未施工前，考虑洞身段揭露基岩较破碎时采用的加强型支护方式。洛河隧道施工过程中在黄土段与基岩交接处出现了6m距离破碎带。施工过程中及时进行了调整。具体方法与前述相似。

2施工通风

洛河隧道主要采用钻爆法掘进、无轨胶轮车运输，通风距离最长为1200m。因此，结合施工工艺、运输方式、通风距离等特点，该隧道采用压入式通风方式。考虑到隧道内满足最小风速要求的需风量、同时施工最大班人数需风量、同时爆破的炸药产生的有害气体降到最低所需的风量、同时运行的机动车所需的风量、洞内施工用的压风设备等因素，通过风量及风压计算，隧道施工需风量135m3/min，风压1578Pa。因此选用2BKJNo5．6/30型对旋轴流式通风机，功率2×15kW。风筒可根据制造材料的不同，分成由帆布、人造革、塑料及胶皮等做成的柔性风筒和由铁皮、铝板等做成的金属风管。根据本工程的特点，选用帆布风筒，它具有重量轻，连接、悬吊方便等特点。风筒直径为800mm，安装在隧道左壁上方1．8m处，不影响车辆通行，且便于维护。

3施工排水

1)洞外排水。施工前先做好临时排水设施(包括洞顶截水沟、施工场地快速排水系统)，确保暴雨时，洞口周围雨水能快速排走。由于出口段为下坡施工，且明槽长度较长(约40m)，在明槽段顶部安设防雨棚、洞口位置设积水坑及潜水泵等设施，防止雨季雨水倒灌。

2)洞内排水。为了加快进度，洛河隧道采用两端施工。因出口端为反坡施工，且施工643m～1100m区段时，帮部及底板中有渗水情况，渗水量每小时0．3m3。由于反坡施工，必须使用机械抽排方式把洞内渗水排出。因此，根据施工情况，洛河隧道在出水段每百米设蓄水池一个，容量约8m3，洞内排水采用潜水泵排出洞外。入口段施工时做排水沟，渗水自流排出洞外。

4结语

神渭输煤管道洛河隧道全长2287m，净断面6．3m2，采用双头掘进，出口段掘进长度1200m。隧道施工工期8．0个月，月成巷最高达到182m(锚网喷段)。洛河隧道的成功实施，为亚洲第一条长距离输煤管道的成功实施奠定了基础，为浅埋长距离小断面隧道的施工在开挖、排渣、支护、通风、排水等施工工艺上积累了成功的经验.

作者：刘智 单位：中煤科工集团武汉设计研究院有限公司