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硐室

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中文名;硐室 外文名;chamber 属性;坑道 作用;安置工具，休息场所

硐室是一种未直通地表出口的、横断面较大而长度较短的水平坑道。其作用是安装各种设备、机器，存放材料和工具，或作其他专门用途，如机修房、炸药库、休息室等。

介绍

硐室是一种未直通地表出口的、横断面较大而长度较短的水平坑道。其作用是安装各种设备、机器，存放材料和工具，或作其他专门用途，如机修房、炸药库、休息室等。   各种硐室的形状、规格和结构差别很大，所穿过的岩石性质也不相同，所以施工方法也较多。这些施工方法可以分为以下三类：全断面一次掘进法、台阶工作面施工法和导硐施工法。分层施工法根据硐室的高度及地槽的深度，宜将硐室及地槽分为3～4个分层，每个分层施工时，应采用锚喷作临时支护，宜从下向上连续施工。导硐施工法导硐断面，不宜大于10m2，导硐掘进和硐室刷大，宜采用锚喷或金属支架作I临时支护，宜先完成硐室的永久支护，再施工地槽，地槽宜分段施行。   硐室施工与一般巷道相比，具有以下特点： ①硐室的断面大、变化多，长度则比较短，大型施工机械难于进入工作面施工。 ②硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连，加之有的硐室本身结构复杂，故其受力状态不易准确分析，施工难度较大。当围岩稳定性差时，施工安全尤为重要。 ③硐室的服务年限较长，工程质量要求高，不少硐室还要浇筑机电设备的基础，预留管线沟槽，安设起重梁等，故施工时要精心安排，确保工程规格和质量。 硐室施工，除应注意其本身特点外，还要和井底车场的施工组织联系起来，考虑到各工程之间的相互关系和合理安排。 硐室围岩稳定性基本取决于自然因素(围岩应力、岩体结构、岩石强度、地下水等)和人为因素(位置、断面形状和尺寸、支护方式、施工方法等)。在设计和施工时均应综合考虑这些因素对硐室围岩稳定性的影响。必须明确，硐室围岩的稳定性与硐室施工方法有关，选择硐室密集区域的硐室施工方法时，应合理安排硐室的施工顺序并根据围岩稳定性分析、判断允许岩石暴露的面积和时间，以选择合理的掘进方法。  

方法

各种硐室的形状、规格和结构差别很大，所穿过的岩石性质也不相同，所以施工方法也较多。这些施工方法可以分为以下三类。 (1)全断面一次掘进法 全断面一次掘进法，常用于围岩比较稳定、断面不是特别大的硐室。它和普通巷道施工法基本相同。在常规设备条件下，全断面一次掘进硐室的高度，以不超过5m为宜。徐州大黄山煤矿的一570m水平水泵房，位于砂岩、砂页岩中，断面形状为半圆拱形，掘进宽度4.4m，掘进高度3.1m，就是采用锚喷支护、全断面一次掘进法施工的。 (2)台阶工作面施工法 当采用全断面一次掘进围岩维护困难时，或者由于硐室的高度过大而不便于施工时，可以将整个硐室按全高分成几个分层，施工时形成台阶状。上分层工作面超前施工的，称为正台阶工作面施工法，亦称下行分层施工法；下分层工作面超前施工的，称为倒台阶工作面施工法，亦称上行分层施工法。台阶工作面施工法一般用在岩层稳定或比较稳定的条件下。 ①正台阶工作面(下行分层)施工法：根据硐室的全高，整个断面可分为2～3个分层，每层的高度以2～3m为宜。某矿水泵房施工时，采用了正台阶工作面施工法。上分层工作面高2.5m，超前2m左右；下层工作面呈

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。

当硐室长度较小时，可将上分层全部掘喷完，然后再掘喷下分层。 若围岩条件差，硐室采用砌碹支护，也可用正台阶工作面施工法。此时上分层掘进锚杆挂网作为临时支护。砌碹工作可有两种方法：一是砌碹工作落后于下分层掘进工作面1.5～2.5m，砌碹随下分层工作面前进逐步向前推进；另一种方法是先拱后墙砌筑，即上分层采用短段掘砌，先砌好拱，并适当加大上分层的距离，使下分层爆破不损伤拱帽。采用先拱后墙施工法施工时，墙和拱问的工艺缝的处理要注意填满硬砂浆。 ②倒台阶工作面(上行分层)施工法：下分层工作面超前，边掘进边砌两侧边墙，上分层工作面则利用挑顶后的矸石作脚手架砌顶部碹。 (3)导硐施工法 导硐施工法是指巷道或硐室施工时，先以小断面超前掘进，而后扩大到设计断面的方法。导硐的位置、断面应满足通风和装运的要求。根据导硐所在位置的不同，有中央下导硐施工法、顶部导硐施工法、两侧导硐施工法之分。对特大断面硐室(如50m2以上)多采用两侧导硐施工。 ①中央下导硐施工法：导硐位于硐室中部靠近底板，导硐断面可按单轨巷道考虑以满足机械装岩为准。当导硐掘到预定位置后，再进行刷帮、挑顶，并完成永久支护工作。硐室采用锚喷支护时，宜用中央下导硐先挑顶后刷帮的施工顺序。挑顶的矸石可用装岩机装出，挑顶后随即安装拱顶锚杆和喷射拱部混凝土，然后刷帮并喷射墙部混凝土。 对于砌碹支护的硐室，适用于中央下导硐先刷帮后挑顶的施工顺序。在刷帮的同时完成砌墙工作，然后挑顶，完成拱部砌碹。 ②两侧导硐施工法 在松软、不稳定岩层中，为了保证硐室施工的安全，在两侧墙部的位置沿硐室底板开掘两条小导硐，其断面不宜过大，一般宽度为1.8～2.0m，高度为2.0m，以利控制顶板。掘一层导硐后随即砌墙，再掘上一分层的导硐，矸石放在下层导硐里一部分，代替脚手架，再接砌边墙到拱基线位置。墙部完成后开始挑顶砌拱。拱部完成后再拆除中间所留的岩柱。  

硐室爆破

硐室爆破是把硐室或井巷作为专用的装药空间，将大量炸药装填其中，达到一次起爆大量炸药，完成大量土石开挖的爆破技术。硐室爆破具有施工快，工效高，不受气候、交通等条件限制的特点，适用于山区交通、水利工程土石方开挖和大型露天矿山的剥离爆破等。我国是进行硐室爆破最多的国家之一。目前，万吨级炸药的爆破有三次，百吨级以上的达数百次。爆破工作者在工程实践中创造了条形药包硐室控制爆破、多边界公路土石方硐室控制爆破和硐室加预裂一次成形爆破新技术，在保证爆破效果、控制爆破危害、降低工程成本、加快工程进度等方面取得了很好的社会和经济效益。  

硐室爆破分类

（1）按爆破作用特征分类 ①松动爆破。 ②加强松动爆破(也称减弱抛掷爆破)。 ③抛掷爆破，包含定向抛掷、标准抛掷、加强抛掷三种类型。 ④崩塌爆破。 在陡坡地形条件下，药包的最小抵抗线W远小于药包中心至地面的高度H，抗高比W/H小于0.6的硐室爆破称为崩塌爆破。 ⑤混合型爆破。 根据爆破的目的和要求，可以使一次爆破同时具有以上多种爆破类型，称之为混合型爆破。 (2)按药室形态分类 ①集中药包硐室爆破 集中药包以球形为标准：爆破作用范围近似于球形，其爆破应力波为球面波向外传播。一般认为高度不超过直径4倍的圆柱形，或最长边不超过其他任意最短边4倍的直角六面体，都属于集中药包。 集中药包的优点是药室布置灵活。如可较容易避开断层、溶洞等地质构造薄弱面，可用多个集中药包组合的形式控制断层、溶洞等地质构造薄弱面对爆破效果的影响；对地形崎岖的爆区，容易用辅助集中药包改造地形，为主药包创造理想的自由面。集中药包的缺点是装药量集中，岩石破碎不均匀，大块率高；在边坡处布置集中药包时，对药包附近基岩的破坏性影响比条形药包大；导洞开挖工程量较大；爆破规模较大，并且

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。

集中药包适用于地形、地质条件复杂，断层、溶洞较多的爆区。 ②条形药包硐室爆破 通常将满足

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。

条形药包硐室爆破是在集中药包硐室爆破的基础上发展起来的。相对于集中药包硐室爆破，条形药包硐室爆破药量分布较均匀，爆破大块率较低；条形药包硐室爆破对药包附近的基岩损坏范围较小，若条形药包布置在永久边坡处，则爆破对永久边坡的损伤要比集中药包小；同等药量情况下，条形药包的爆破震动强度比集中药包低。条形药包的缺点是药包布置不够灵活。 在地形条件不十分复杂，工程地质条件较好(如无断层、溶洞等)的爆区，应采用条形药包。 ③分集药包硐室爆破 将条形药包沿药室轴线分割成若干个长度较短的装药段，装药段之间适当充填，这种药包称为分集药包，也称为条形药包分段间隔装药微差爆破药包，简称分段药包。分集药包的爆破作用特征介于集中药包和条形药包之间。 分集药包的优点是能充分适应复杂的地形、地质条件，如爆区内存在断层、溶洞、软弱夹层等，或同一个条形药包硐室内的 值较小。若采用条形药包连续装药结构，则不耦合系数过大时，均可采用分集药包布置形式。分集药包的主要缺点是分段填塞工程量大，起爆网路连接和保护较复杂。 分集药包多用于岩体内断层和大裂隙较多，地形崎岖不平，同一条条形药室w变化突出或不耦合系数过大的爆破中。 ④混合药包硐室爆破 由于地形、地质以及施工等因素，一次硐室爆破中有时其药包的形态既有集中药包又有条形药包，甚至还有分集药包。这就是混合药包硐室爆破。混合药包一般用于爆破规模较大，爆区的地形、地质条件较复杂的硐室爆破中。  

参考来源

地下避难硐室 打造矿井安全岛