巷道超挖欠挖的控制办法

：工程概况

1.1 工程项目概况 本工程位于眼前山铁矿露天采场西端帮，分别有三个施工作业 点，分别是：西端帮标高+21m台阶施工作业点（含一个平巷和一个 斜坡道施工作业面）；西端帮标高+3m台阶施工作业点（含一个平巷、 一个进风斜井和一个采取斜坡道）；西端帮标高-51m台阶施工作业点 （含一个平巷施工作业面） 。 1.2 厂区自然条件 1.2.1 温度

年极端最高气温：36.9 C 年极端最低气温：-30.4 C 年平均最高气温：8.6 C 1.2.2 降水雨

日最大降雨量： 236.8mm 小时最大降雨量： 93.5mm 年降雨量：730mn左右

1.2.3 冻土层、风雪载、地震设防烈度

最大冻土深度： 1.0 风荷载： 0.45KN/m2

1.20m

雪荷载：0.4KN/m2 地震设防烈度：7度 1.3工程项目地质条件

本工程矿石为混合矿，以磁铁矿为主，其次为赤铁矿、假象赤铁 矿、碳酸矿和硅酸矿。矿石为自行或半自行粒状变晶结构。岩石主要 为千枚岩、混合岩。矿岩性质如下：

矿石：比重3.25t/ m 3

硬度系数f=7 — 8 松散系数1.5

岩石：比重27 m 3

硬度系数f=2 —16 松散系数1.5

二：超挖欠挖的概念及允许值

2.1超挖欠挖的概念

巷道超挖欠挖是以设计的巷道开挖轮廓线为基准线， 实际开挖获

得的断面在基准线以外的部分为超挖，在基准线以内的部分则称为欠 挖，如下图所示：

建挖部公 开挖轮康线

k设计轮廊线

2.2超挖欠挖允许值

在《矿山巷道施工技术规范》中对超挖欠挖有如下规定：当岩层 完整，岩石抗压强度大于30MPa并确认不影衬砌结构稳定和强度时， 允许岩石个别突出部分（每1川内不大于0.1川）欠挖，但其隆起量 不大于5 cm,拱墙脚以上1m内断面严禁欠挖。不同围岩地质条件下 的允许超挖值规定见下表：

允许超挖值（单位：cm ）

、、\\围岩条件类型 硬岩（一般相 中硬岩、软岩相 破碎松散岩石及土质，相 当于W类围 当于V -皿类围 当于H - I类围岩（一般 岩） 平均10 拱部 最大20 边墙、仰拱、隧底 ② ③

开挖部位 X \\ 岩 平均15 最大25 平均10 。

不需爆破开挖） 平均10 最大15 平均10 平均10 注：①硬岩是指岩石抗压极限强度 Rb>60 MPa，中硬岩 Q=30〜60 MPa,软岩Rb〈 30 MPa。

平均线性超挖值=超挖面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底） 最大超挖值系指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。

④ 表列数据不包括测量贯通误差、施工误差。如采用预留支撑沉落量时，不应再计超挖 值。

三、影响巷道超挖欠挖的主要因素

3.1超挖欠挖的影响

开挖是巷道施工中的关键工序。超挖过多，不仅因出渣量和

支护量增多而提高工程造价，而且由于局部超挖会产生应力集中， 进而影响围岩稳定性。欠挖则直接影响支护厚度和巷道净断面尺 寸，处理起来费时、费力，所以巷道开挖必须控制好超挖欠挖，以 利于下道工序的正常进行。 3.2断面开挖程序

确定巷道中心线 --------- 确定巷道腰线 -------- 确定巷 道开挖轮廓线 -------- 钻孔 ---------- 装药、起爆。 3.3影响巷道超挖欠挖的主要因素

根据巷道断面开挖的程序可以确定巷道超挖欠挖主要是由于 巷道开挖轮廓线和爆破技术这两方面因素造成的。 因此在施工过程 中必须对这两个步骤严格要求才能避免巷道断面的超挖欠挖。

四、巷道超挖欠挖的控制办法

4.1巷道开挖轮廓线的确定

巷道开挖断面尺寸应以巷道净空为基准，加上初期支护厚度和 二次衬厚度。 4.1.1巷道开挖轮廓中心线放样

确定巷道中心线是放样轮廓线的第一步， 中心线分为两种，第一

种为直线巷道开切口的中心线，这种中心线采用采用尼康 DTM-452C 型全站仪，仪器设站于导线点A处，严格按仪器操作规范、使用方法， 正确输入测站点、后视点X、Y、H坐标数值，后视导线点B点，采用 极坐标放样法精确标定出1点，转站设站于1点，同样方法输入1点 X、Y、H坐标数值，后视导线点A或B点，采用极坐标放样法精确标 定出2点方向，即1 — 2为巷道掘进方向。当巷道按给定方向掘进8-10m 后，应重新标定中线，以指导继续掘进并在 1、2点延长线上标定出 3、4、5点，首先应检查

或重新标定1点，然后在1点设置仪器，给 定1-2方向线，并在方向线上钉3、4、5中线点挂线，作为今后延线

的基准

W 三\"^

/// -/// -///-/// -/// -

由此基准中心线线即可确定巷道开挖断面的中心线， 每组基准中心 线至少由3根基准中心线组成，每组基准中心线控制距离应控制在 35m。

第二种中心线为曲线巷道中心线，这种中心线采用了定弦的

方法来确定：

选定弦长L,求L所对圆心角 a=2arc sin L/2R 计算剩余角a所对弦长L a= 0 -na L =2Rsina/2

/

//

/

计算转向角（如图）

B =180士 a/2 ,

A

B = B =180士 a,

1

2

B = 180 士 a/2 士 a /2 ,

3

B =180士 a /2 （图中符号为正）

2

通过计算得到每根弦到巷道中心线的偏移量确定巷道开挖轮 廓线的中心线

4.1.2底板及拱顶的确定

巷道开口后均由腰线控制其底板和拱顶，每间隔5米给出一个 腰线，在测量控制点时复核巷道底板和拱顶高程。开挖轮廓线腰线 用水准仪测量确定。即把水准仪架设在巷道掌子面和距离掌子面最 近一个腰线中间，通过水准仪测得水平视线和腰线之间的垂直距离 h,再由钢尺测出腰线到掌子面的水平距离 b,根据巷道设计坡度

i%即可得到水准仪水平视线和掌子面腰线垂直距离

H (H=h± i%x

b),即可得到巷道掌子面的腰线，由掌子面腰线即可确定巷道开挖 断面的底板和拱顶。

4.1.3开挖轮廓线的确定

从拱顶沿巷道中心每500mm定一个点。沿点向左右两边量其距 离确定出其轮廓点。量取时一定要注意钢尺要水平。把所有的轮廓 点连接起来就定出了掌子面的开挖轮廓线。 4.1.4注意事项

由于巷道内施工车辆很多，为防止对导线点和中线点的破坏， 不但要将控制点和中线点按规定要求埋设， 还应设有明显标志及保 护措施。并且定期对控制点进行复核测量。 对所有放样过程都要施 行“双检”制。量距时钢尺一定要垂直或水平，做到准确无误。

4.2 爆破技术

爆破是巷道掘进最重要的步骤， 爆破效果的好坏直接决定巷道 成形效果的好坏，也直接决定的巷道是否超挖欠挖。 4.2.1 炮眼布置

4.2.1.1 掏槽眼的布置

掏槽眼位置布置在开挖断面的中部或中下部； 炮眼方向， 在岩 层层理明显时，尽量垂直于岩层的层理面；本巷道掏槽眼数为 4 个。掏槽方式根据情况采取倾斜眼掏槽或垂直眼掏槽。 4.2.1.2 周边眼和辅助眼的布置

周边眼布置在距开挖断面边缘 0.2m 左右处 ,周边眼的眼底要 朝巷道轮廓线方向倾斜 , 当巷道穿过的岩体坚硬时 , 眼底可达到或 稍稍超出轮廓线位置；岩体中等坚固时，眼底距轮廓线约 0.1m;在 松软岩体中 , 炮眼不必倾斜 , 眼底距轮廓线的距离与眼口处相同。 周 边眼间距为0.5 — 0.6m，最小抵抗线为0.8 — 0.9m,拱部转角处， 炮眼要密一些，眼间距取小值。

辅助眼要根据设计的炮眼数目， 均匀地布置在掏槽眼与周边眼 之间范围内，钻眼方向则垂直于巷道开挖面。 4.2.1.3底板眼的布置

为避免欠挖、消除底坎，要适当减小底眼的间距（以

0.5m—

0.6m为宜），并使钻眼方向朝底板下方有一定的倾斜角度。在软岩 中倾角可小些，在硬岩中倾角要大些，使炮眼根部低于低板标高

10~15cm为宜。此外，底眼较其它周边眼要增加装药量，减少堵 塞长度（有20cm堵塞长度即可）。

4.2.1.4 炮眼的深度和其直径 炮孔直径：炮眼直径大小影响钻孔速度和爆破效果以及凿岩的 成本。根据本工程掘进所采用的凿岩机具 （双臂凿岩台车 Bomer135）， 其炮孔孔径为© 45mm

炮眼深度： 炮眼深度直接影响掘进速度和凿岩效果。 根据本工

程掘进采用所采用凿岩机具（双臂凿岩台车 Bomer133,确定炮眼 深度为 3.5-3.7m 。

4.3 装药与起爆

待准备工作完毕并确认炮眼合格后， 即可进行装药工作； 装药 时一定要按照预先计算好的每个炮眼装药量装填。 装药结构可以是 连续装药，也可以是间隔装药， 总的装药长度不宜超过眼深的 2/3。 起爆药包的安放位置： 一是起爆药包靠近眼底， 常放在眼底的第二 药包位置，并将雷管聚能穴朝向眼口进行反向起爆。

4.4 根据地质的变化情况，采区动态施工的方法

地质条件是客观条件， 它是确定爆破参数的依据。 地质条件是 随掘进不断产生变化的， 这就要求在施工过程中， 紧跟开挖面进行 观测描述， 并对围岩的节理裂隙状态进行预测， 据此调整爆破参数 和施工方法，通过动态施工来控制超挖欠挖。