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某矿建施工单位承担了一斜井井筒的施工任务。该斜井井筒净断面面积21m2，井筒斜长850m，倾角15°。表土段长度35m，设计采用钢筋混凝土支护；基岩段设计采用锚喷支护，其中在斜长650~680m的岩石破碎地段采用锚喷网和U型钢联合支护。

施工单位在基岩段采用钻眼爆破法施工，布置1.0t矿车进行提升运输，利用管路输送混凝土进行工作面喷射施工作业，采用潜水泵加卧泵接力排除工作面积水。为确保施工安全，按相关规定布置有防跑车装置。设计斜井施工速度为85m/月。

在斜井施工达到斜长645m处，施工单位停止了施工进行工作面探水作业。实际探明的涌水量较小。于是施工单位即按通过岩石破碎地段的方案继续向下施工，该方案采用先挖后支，人工挖掘。每进尺1.2m后立即架设金属网和U型钢支架，等完全通过破碎带后集中进行该段巷道的锚喷支护作业。结果建设单位验收时发现巷道变形严重。

问题：

1、该斜井基岩段施工提升运输方案是否合理？说明理由。

2、斜井施工应如何布置防跑车安全装置？

3、该斜井通过岩石破碎带的施工方案存在哪些不妥之处？说明理由。

4、指出该斜井通过岩石破碎带的合理施工方案及具体的实施方法。

正确答案及解析

正确答案

解析

1、提升运输方案不合理。因斜井断面较大，且较长，设计月进尺85m，采用1t矿车运输能力不够。应采用6m3或8m3箕斗提升运输。

2、应布置的防跑车装置有：就是通常所说的“一坡三挡”，在斜井上口入口前设置阻车器，在变坡点下方略大于一列车长度的地点，设置能够防止未连链的车辆继续往下跑的挡车栏，在下部装车点上方再设置一套挡车栏，还应安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止的防跑车防护装置。

3、斜井通过破碎带施工方案不合理有：（1）采用人工挖掘不合理，因为人工挖掘会降低施工速度，对快速通过破碎带不利。应采用普通钻爆法，加强光面爆破，周边眼用低威力低爆速的炸药，减少装药量。以及减小进尺，减小周边眼间距来确保光爆效果和围岩不受破坏。（2）未考虑临时支护不合理，对作业人员安全不利。应采用超前支护或前探支护，确保作业人员安全。（3）最后进行锚喷支护不合理，应掘进后先锚喷支护，达到设计间距了再架设U型钢棚。（4）先挂网和架设U型钢棚、最后锚喷支护的施工顺序不合理。应打锚杆后再挂金属网，先架设U棚打锚杆支护会受影响。

4、合理的施工方案和施工方法是：（1）因断层破碎带含水，应先进行工作面预注浆。（2）普通钻爆法掘进，采用小循环进尺，一般控制在二架棚间距即可。确保光爆质量和毫秒延期爆破。（3）爆破后马上喷一层3-5mm混凝土作为临时支护，也可采用前探支护，或用金属支柱作为临时支护，保证人员安全。（4）支护采用先锚杆施工，同时挂金属网，后架设U型钢棚。最后在工作面20--40m处补喷到设计厚度。