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硐室

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中文名;硐室 外文名;chamber 屬性;坑道 作用;安置工具，休息場所

硐室是一種未直通地表出口的、橫斷面較大而長度較短的水平坑道。其作用是安裝各種設備、機器，存放材料和工具，或作其他專門用途，如機修房、炸藥庫、休息室等。

介紹

硐室是一種未直通地表出口的、橫斷面較大而長度較短的水平坑道。其作用是安裝各種設備、機器，存放材料和工具，或作其他專門用途，如機修房、炸藥庫、休息室等。   各種硐室的形狀、規格和結構差別很大，所穿過的岩石性質也不相同，所以施工方法也較多。這些施工方法可以分為以下三類：全斷面一次掘進法、台階工作面施工法和導硐施工法。分層施工法根據硐室的高度及地槽的深度，宜將硐室及地槽分為3～4個分層，每個分層施工時，應採用錨噴作臨時支護，宜從下向上連續施工。導硐施工法導硐斷面，不宜大於10m2，導硐掘進和硐室刷大，宜採用錨噴或金屬支架作I臨時支護，宜先完成硐室的永久支護，再施工地槽，地槽宜分段施行。   硐室施工與一般巷道相比，具有以下特點： ①硐室的斷面大、變化多，長度則比較短，大型施工機械難於進入工作面施工。 ②硐室往往與其他硐室、巷道、井筒相連，加之有的硐室本身結構複雜，故其受力狀態不易準確分析，施工難度較大。當圍岩穩定性差時，施工安全尤為重要。 ③硐室的服務年限較長，工程質量要求高，不少硐室還要澆築機電設備的基礎，預留管線溝槽，安設起重梁等，故施工時要精心安排，確保工程規格和質量。 硐室施工，除應注意其本身特點外，還要和井底車場的施工組織聯繫起來，考慮到各工程之間的相互關係和合理安排。 硐室圍岩穩定性基本取決於自然因素(圍岩應力、岩體結構、岩石強度、地下水等)和人為因素(位置、斷面形狀和尺寸、支護方式、施工方法等)。在設計和施工時均應綜合考慮這些因素對硐室圍岩穩定性的影響。必須明確，硐室圍岩的穩定性與硐室施工方法有關，選擇硐室密集區域的硐室施工方法時，應合理安排硐室的施工順序並根據圍岩穩定性分析、判斷允許岩石暴露的面積和時間，以選擇合理的掘進方法。  

方法

各種硐室的形狀、規格和結構差別很大，所穿過的岩石性質也不相同，所以施工方法也較多。這些施工方法可以分為以下三類。 (1)全斷面一次掘進法 全斷面一次掘進法，常用於圍岩比較穩定、斷面不是特別大的硐室。它和普通巷道施工法基本相同。在常規設備條件下，全斷面一次掘進硐室的高度，以不超過5m為宜。徐州大黃山煤礦的一570m水平水泵房，位於砂岩、砂頁岩中，斷面形狀為半圓拱形，掘進寬度4.4m，掘進高度3.1m，就是採用錨噴支護、全斷面一次掘進法施工的。 (2)台階工作面施工法 當採用全斷面一次掘進圍岩維護困難時，或者由於硐室的高度過大而不便於施工時，可以將整個硐室按全高分成幾個分層，施工時形成台階狀。上分層工作面超前施工的，稱為正台階工作面施工法，亦稱下行分層施工法；下分層工作面超前施工的，稱為倒台階工作面施工法，亦稱上行分層施工法。台階工作面施工法一般用在岩層穩定或比較穩定的條件下。 ①正台階工作面(下行分層)施工法：根據硐室的全高，整個斷面可分為2～3個分層，每層的高度以2～3m為宜。某礦水泵房施工時，採用了正台階工作面施工法。上分層工作面高2.5m，超前2m左右；下層工作面呈

斜坡是为了便于溜放上分层工作面的矸石，在下分层用装岩机装岩，施工组织采用“两掘一锚喷”。具体做法是随掘随喷一层5mm厚的水泥砂浆，用以临时封闭围岩，待掘进20～30m后，再按设计厚度喷射混凝土作为永久支护。锚杆有效长度为1.5m，间距0.7m，排距1.0m，方形布置。

當硐室長度較小時，可將上分層全部掘噴完，然後再掘噴下分層。 若圍岩條件差，硐室採用砌碹支護，也可用正台階工作面施工法。此時上分層掘進錨杆掛網作為臨時支護。砌碹工作可有兩種方法：一是砌碹工作落後於下分層掘進工作面1.5～2.5m，砌碹隨下分層工作面前進逐步向前推進；另一種方法是先拱後牆砌築，即上分層採用短段掘砌，先砌好拱，並適當加大上分層的距離，使下分層爆破不損傷拱帽。採用先拱後牆施工法施工時，牆和拱問的工藝縫的處理要注意填滿硬砂漿。 ②倒台階工作面(上行分層)施工法：下分層工作面超前，邊掘進邊砌兩側邊牆，上分層工作面則利用挑頂後的矸石作腳手架砌頂部碹。 (3)導硐施工法 導硐施工法是指巷道或硐室施工時，先以小斷面超前掘進，而後擴大到設計斷面的方法。導硐的位置、斷面應滿足通風和裝運的要求。根據導硐所在位置的不同，有中央下導硐施工法、頂部導硐施工法、兩側導硐施工法之分。對特大斷面硐室(如50m2以上)多採用兩側導硐施工。 ①中央下導硐施工法：導硐位於硐室中部靠近底板，導硐斷面可按單軌巷道考慮以滿足機械裝岩為準。當導硐掘到預定位置後，再進行刷幫、挑頂，並完成永久支護工作。硐室採用錨噴支護時，宜用中央下導硐先挑頂後刷幫的施工順序。挑頂的矸石可用裝岩機裝出，挑頂後隨即安裝拱頂錨杆和噴射拱部混凝土，然後刷幫並噴射牆部混凝土。 對於砌碹支護的硐室，適用於中央下導硐先刷幫後挑頂的施工順序。在刷幫的同時完成砌牆工作，然後挑頂，完成拱部砌碹。 ②兩側導硐施工法 在鬆軟、不穩定岩層中，為了保證硐室施工的安全，在兩側牆部的位置沿硐室底板開掘兩條小導硐，其斷面不宜過大，一般寬度為1.8～2.0m，高度為2.0m，以利控制頂板。掘一層導硐後隨即砌牆，再掘上一分層的導硐，矸石放在下層導硐里一部分，代替腳手架，再接砌邊牆到拱基線位置。牆部完成後開始挑頂砌拱。拱部完成後再拆除中間所留的岩柱。  

硐室爆破

硐室爆破是把硐室或井巷作為專用的裝藥空間，將大量炸藥裝填其中，達到一次起爆大量炸藥，完成大量土石開挖的爆破技術。硐室爆破具有施工快，工效高，不受氣候、交通等條件限制的特點，適用于山區交通、水利工程土石方開挖和大型露天礦山的剝離爆破等。我國是進行硐室爆破最多的國家之一。目前，萬噸級炸藥的爆破有三次，百噸級以上的達數百次。爆破工作者在工程實踐中創造了條形藥包硐室控制爆破、多邊界公路土石方硐室控制爆破和硐室加預裂一次成形爆破新技術，在保證爆破效果、控制爆破危害、降低工程成本、加快工程進度等方面取得了很好的社會和經濟效益。  

硐室爆破分類

（1）按爆破作用特徵分類 ①鬆動爆破。 ②加強鬆動爆破(也稱減弱拋擲爆破)。 ③拋擲爆破，包含定向拋擲、標準拋擲、加強拋擲三種類型。 ④崩塌爆破。 在陡坡地形條件下，藥包的最小抵抗線W遠小於藥包中心至地面的高度H，抗高比W/H小於0.6的硐室爆破稱為崩塌爆破。 ⑤混合型爆破。 根據爆破的目的和要求，可以使一次爆破同時具有以上多種爆破類型，稱之為混合型爆破。 (2)按藥室形態分類 ①集中藥包硐室爆破 集中藥包以球形為標準：爆破作用範圍近似於球形，其爆破應力波為球面波向外傳播。一般認為高度不超過直徑4倍的圓柱形，或最長邊不超過其他任意最短邊4倍的直角六面體，都屬於集中藥包。 集中藥包的優點是藥室布置靈活。如可較容易避開斷層、溶洞等地質構造薄弱面，可用多個集中藥包組合的形式控制斷層、溶洞等地質構造薄弱面對爆破效果的影響；對地形崎嶇的爆區，容易用輔助集中藥包改造地形，為主藥包創造理想的自由面。集中藥包的缺點是裝藥量集中，岩石破碎不均勻，大塊率高；在邊坡處布置集中藥包時，對藥包附近基岩的破壞性影響比條形藥包大；導洞開挖工程量較大；爆破規模較大，並且

较大时药室的体积大，其断面形状较复杂，药室掘进难度较大，安全性较差。

集中藥包適用於地形、地質條件複雜，斷層、溶洞較多的爆區。 ②條形藥包硐室爆破 通常將滿足

的药包称为条形药包。也有从药包浅埋岩土内因爆破产生的漏斗形状特征出发，认为在条形药包的中段，爆破漏斗口半径，一沿药包纵轴线上有一段相同值时为条形药包。因此用药包的长度￡与药包的最小抵抗线W之比作为判据，一般认为当Z/W≥2.0时为条形药包。

條形藥包硐室爆破是在集中藥包硐室爆破的基礎上發展起來的。相對於集中藥包硐室爆破，條形藥包硐室爆破藥量分布較均勻，爆破大塊率較低；條形藥包硐室爆破對藥包附近的基岩損壞範圍較小，若條形藥包布置在永久邊坡處，則爆破對永久邊坡的損傷要比集中藥包小；同等藥量情況下，條形藥包的爆破震動強度比集中藥包低。條形藥包的缺點是藥包布置不夠靈活。 在地形條件不十分複雜，工程地質條件較好(如無斷層、溶洞等)的爆區，應採用條形藥包。 ③分集藥包硐室爆破 將條形藥包沿藥室軸線分割成若干個長度較短的裝藥段，裝藥段之間適當充填，這種藥包稱為分集藥包，也稱為條形藥包分段間隔裝藥微差爆破藥包，簡稱分段藥包。分集藥包的爆破作用特徵介於集中藥包和條形藥包之間。 分集藥包的優點是能充分適應複雜的地形、地質條件，如爆區內存在斷層、溶洞、軟弱夾層等，或同一個條形藥包硐室內的 值較小。若採用條形藥包連續裝藥結構，則不耦合係數過大時，均可採用分集藥包布置形式。分集藥包的主要缺點是分段填塞工程量大，起爆網路連接和保護較複雜。 分集藥包多用於岩體內斷層和大裂隙較多，地形崎嶇不平，同一條條形藥室w變化突出或不耦合係數過大的爆破中。 ④混合藥包硐室爆破 由於地形、地質以及施工等因素，一次硐室爆破中有時其藥包的形態既有集中藥包又有條形藥包，甚至還有分集藥包。這就是混合藥包硐室爆破。混合藥包一般用於爆破規模較大，爆區的地形、地質條件較複雜的硐室爆破中。  

參考來源

地下避難硐室 打造礦井安全島