1.本發(fā)明涉及斜井施工技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種斜井開(kāi)挖方法。

背景技術(shù)：

2.斜井開(kāi)挖是地下斜井開(kāi)挖的施工過(guò)程。斜井開(kāi)挖常應(yīng)用于水電站通風(fēng)井、出線井、排水井、壓力管道、運(yùn)輸井以及為隧洞施工的斜支洞，一般用鉆孔爆破法施工，有全斷面開(kāi)挖和反導(dǎo)井?dāng)U挖兩種。反導(dǎo)井?dāng)U挖適用于傾角較大且井下有通道的大斷面斜井，視圍巖穩(wěn)定情況通常采用自下而上打反井的方法開(kāi)挖斜導(dǎo)井，而后再自上而下擴(kuò)挖成斜井?，F(xiàn)有技術(shù)中，使用反導(dǎo)井?dāng)U挖法進(jìn)行斜井開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)挖掌子面接近水平設(shè)置，爆破產(chǎn)生的石渣一小部分自動(dòng)落入導(dǎo)井內(nèi)，大部分落在開(kāi)挖掌子面上，由工作人員人工將石渣扒入導(dǎo)井內(nèi)，再由裝載機(jī)裝載石渣、自卸汽車出渣，這樣的操作使得工作人員扒渣工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供一種斜井開(kāi)挖方法，其通過(guò)確定導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔的中心點(diǎn)，然后使開(kāi)挖掌子面與斜井的圓形截面形成銳角，這樣的設(shè)計(jì)在能保證爆破效果的同時(shí)能使大部分的爆破過(guò)程中產(chǎn)生的石渣自動(dòng)溜入導(dǎo)井，大大減小了人工扒渣量，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

4.為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種斜井開(kāi)挖方法，包括導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井、自上而下擴(kuò)爆成斜井，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，開(kāi)挖掌子面與所述斜井的圓形截面之間形成銳角，且開(kāi)挖掌子面與所述斜井下內(nèi)壁的交點(diǎn)位置靠近斜井導(dǎo)孔終孔；

5.其中，導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖包括導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定，導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定通過(guò)下式得出：l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)；其中，l為導(dǎo)井導(dǎo)孔初始開(kāi)挖面上導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井中心點(diǎn)的水平距離，r為斜井的開(kāi)挖半徑，w1、w2、w3、w4、w5分別代表斜井中ⅰ類、ⅱ類、ⅲ類、ⅳ類、

ⅴ

類圍巖的體積百分占比。

6.優(yōu)選的是，所述銳角為18

?

22度。

7.優(yōu)選的是，導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖還包括導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定，導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定通過(guò)下式得出：θ＝α

?

(0.34+0.0002

×

h)；其中，θ為導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角，α為斜井的傾角，h為斜井的深度。

8.優(yōu)選的是，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，擴(kuò)爆循環(huán)進(jìn)尺按2.0

?

2.5m進(jìn)行控制。

9.優(yōu)選的是，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，采用yt

?

28手風(fēng)鉆鉆孔形成炮孔，炮孔鉆孔平行于斜井軸線布置。

10.優(yōu)選的是，所述斜井內(nèi)壁上鋪設(shè)有軌道，在自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，采用沿所述軌道行走的鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行掌子面的施工，所述鉆爆臺(tái)車包括：

11.底座，所述底座底部設(shè)有車輪；

12.安裝架，其與所述底座一端鉸接，所述安裝架沿左右方向擺動(dòng)；所述安裝架包括一

對(duì)立柱，一對(duì)立柱底部與所述安裝架鉸接，一對(duì)立柱間滑動(dòng)連接有支撐架，所述支撐架通過(guò)千斤頂控制升降；所述支撐架包括一對(duì)豎直滑桿以及設(shè)在一對(duì)豎直滑桿間的多個(gè)安裝桿，每一安裝桿的兩端與對(duì)應(yīng)的豎直桿固接，一對(duì)豎直滑桿與一對(duì)立柱對(duì)應(yīng)，所述豎直滑桿與對(duì)應(yīng)的立柱滑動(dòng)連接；

13.施工平臺(tái)，其設(shè)在所述底座與所述安裝架夾設(shè)的空間內(nèi)，所述施工平臺(tái)包括多個(gè)由上至下面積依次遞減的施工層，每一施工層對(duì)應(yīng)一安裝桿；每一施工層的一端與所述底座鉸接，另一端與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；所述施工層的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；

14.其中，多個(gè)施工層中其中一施工層的兩側(cè)邊沿均設(shè)有滑輪，所述滑輪通過(guò)鋼絲繩與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，用以控制鉆爆臺(tái)車沿軌道行走。

15.優(yōu)選的是，所述施工層的數(shù)量為三。

16.優(yōu)選的是，所述施工層包括數(shù)量相同的多根固定橫桿和多根伸縮橫桿，每一伸縮橫桿套設(shè)在一固定橫桿內(nèi)，所述固定橫桿與所述伸縮橫桿通過(guò)螺栓固接；所述固定橫桿與所述伸縮橫桿上固接有多根固定縱桿。

17.優(yōu)選的是，所述底座上固接有一對(duì)液壓缸，每一立柱上設(shè)有沿上下方向滑動(dòng)的滑塊，一對(duì)液壓桿對(duì)應(yīng)一對(duì)滑塊，所述液壓缸的伸縮端與對(duì)應(yīng)的滑塊鉸接。

18.本發(fā)明至少包括以下有益效果：

19.第一、本發(fā)明根據(jù)不同的圍巖類別，經(jīng)過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，得出了確定導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井中心點(diǎn)的距離公式，在開(kāi)挖的初始，根據(jù)斜井中心點(diǎn)即可確定導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔的中心點(diǎn)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井后在自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，使開(kāi)挖掌子面與斜井的圓形截面的夾角為銳角，這樣相對(duì)傾斜的開(kāi)挖掌子面，可在保證爆破效果的同時(shí)使地?cái)U(kuò)爆過(guò)程中產(chǎn)生的石渣大部分直接溜進(jìn)導(dǎo)井，可大大減少人工扒渣量。

20.第二、本發(fā)明根據(jù)斜井巖石情況、反井鉆機(jī)鉆孔的材質(zhì)和剛度以及斜井的井深等因素，進(jìn)行理論分析計(jì)算和試驗(yàn)研究，得出了導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔傾角的計(jì)算公式，可避免導(dǎo)井導(dǎo)孔在開(kāi)孔過(guò)程中偏離設(shè)計(jì)的終孔位置，使導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔的偏斜率控制在誤差范圍以內(nèi)，確保導(dǎo)井導(dǎo)孔終孔位置的精確性。

21.第三、本發(fā)明在自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，采用鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行開(kāi)挖掌子面的施工，其中，通過(guò)設(shè)計(jì)軌道、底座、安裝架、多個(gè)施工層、滑輪、鋼絲繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)控制鉆爆臺(tái)車沿軌道行走，通過(guò)調(diào)節(jié)安裝架和底座之間的夾角，一方面可根據(jù)斜井傾角的不同，控制支撐架升降，使施工層水平，方便施工人員站立施工，另一方面可使安裝架在施工過(guò)程中與開(kāi)挖掌子面貼合，方便施工，提高了施工效率。

22.本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說(shuō)明

23.圖1為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述斜井開(kāi)挖時(shí)斜井內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

24.圖2為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述鉆爆臺(tái)車位于斜井內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；

25.圖3為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述鉆爆臺(tái)車的結(jié)構(gòu)示意圖；

26.圖4為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述安裝架的主視圖；

27.圖5為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述施工層的結(jié)構(gòu)示意圖；

28.圖6為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

29.圖7為本發(fā)明的其中一種技術(shù)方案所述斜井開(kāi)挖掌子面的典型斷面布孔圖。

30.附圖標(biāo)記：1

?

斜井；2

?

底座；3

?

鋼絲繩；4

?

滑輪；5

?

車輪；6

?

軌道；7

?

安裝架；8

?

一層平臺(tái)；9

?

二層平臺(tái)；10

?

三層平臺(tái)；11

?

液壓缸；12

?

固定桿；13

?

固定縱桿；15

?

伸縮橫桿；16

?

固定橫桿；17

?

千斤頂；18

?

立柱；19

?

三層安裝桿；20

?

二層安裝桿；21

?

一層安裝桿；22

?

導(dǎo)井；23

?

炮孔；24

?

開(kāi)挖掌子面；25

?

施工空間。

具體實(shí)施方式

31.下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

32.如圖1

?

7所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種斜井1開(kāi)挖方法，包括導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井22、自上而下擴(kuò)爆成斜井1，自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，開(kāi)挖掌子面24與所述斜井1的圓形截面之間形成銳角，且開(kāi)挖掌子面24與所述斜井1下內(nèi)壁的交點(diǎn)位置靠近斜井1導(dǎo)孔終孔；

33.其中，導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖包括導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定，導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定通過(guò)下式得出：l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)；其中，l為導(dǎo)井22導(dǎo)孔初始開(kāi)挖面上導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井1中心點(diǎn)的水平距離，r為斜井1的開(kāi)挖半徑，w1、w2、w3、w4、w5分別代表斜井1中ⅰ類、ⅱ類、ⅲ類、ⅳ類、

ⅴ

類圍巖的體積百分占比。

34.在上述技術(shù)方案中，開(kāi)挖掌子面24與所述斜井1的圓形截面之間形成銳角，且開(kāi)挖掌子面24與所述斜井1下內(nèi)壁的交點(diǎn)位置靠近斜井1導(dǎo)孔終孔，即開(kāi)挖掌子面24相對(duì)斜井1的圓形截面傾斜設(shè)置，如圖1所示，開(kāi)挖掌子面24和斜井1內(nèi)壁形成一個(gè)側(cè)視為正v型的施工空間25，方便溜渣；l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)式中，w1、w2、w3、w4、w5的數(shù)值通過(guò)地質(zhì)勘察得出，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易獲取的數(shù)據(jù)，l表示導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖時(shí)，導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井1中心點(diǎn)之間的水平距離；斜井1開(kāi)挖時(shí)，導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井22、自上而下擴(kuò)爆成斜井1的施工方法均屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)操作；

35.在此技術(shù)方案中，使用過(guò)程中，首先根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，獲取斜井1圍巖中各類圍巖的體積百分比占比，得到w1、w2、w3、w4、w5數(shù)值，然后根據(jù)式l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)，在已知斜井1開(kāi)挖半徑的條件下，計(jì)算得到l值，然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在已知斜井1中性點(diǎn)后可確定導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔的具體位置，按照確定的位置進(jìn)行導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔；

36.采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，根據(jù)不同的圍巖類別，經(jīng)過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，得出了確定導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井1中心點(diǎn)的距離公式，在開(kāi)挖的初始，根據(jù)斜井1中心點(diǎn)即可確定導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔的中心點(diǎn)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井22后在自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，使開(kāi)挖掌子面24與斜井1的圓形截面的夾角為銳角，這樣相對(duì)斜井1圓形截面傾斜的開(kāi)挖掌子面24，可在保證爆破效果的同時(shí)使地?cái)U(kuò)爆過(guò)程中產(chǎn)生的石渣大部分直接溜進(jìn)導(dǎo)井22，可大大減少人工扒渣量。

37.在另一種技術(shù)方案中，所述銳角為18

?

22度；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，

通過(guò)將銳角設(shè)計(jì)成18

?

22度，在這個(gè)角度范圍內(nèi)，在自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，開(kāi)挖掌子面24爆破后石渣能更好的溜進(jìn)導(dǎo)井22內(nèi)，減小人工扒渣量。

38.在另一種技術(shù)方案中，導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)挖還包括導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定，導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定通過(guò)下式得出：θ＝α

?

(0.34+0.0002

×

h)；其中，θ為導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角，α為斜井1的傾角，h為斜井1的深度；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，本發(fā)明根據(jù)斜井1巖石情況、反井鉆機(jī)鉆孔的材質(zhì)和剛度以及斜井1的井深等因素，進(jìn)行理論分析計(jì)算和試驗(yàn)研究，得出了導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔傾角的計(jì)算公式，可避免導(dǎo)井22導(dǎo)孔在開(kāi)孔過(guò)程中偏離設(shè)計(jì)的終孔位置，使導(dǎo)井22導(dǎo)孔開(kāi)孔的偏斜率控制在誤差范圍以內(nèi)，確保導(dǎo)井22導(dǎo)孔終孔位置的精確性。

39.在另一種技術(shù)方案中，自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，擴(kuò)爆循環(huán)進(jìn)尺按2.0

?

2.5m進(jìn)行控制，擴(kuò)爆操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的操作方法；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，通過(guò)將擴(kuò)爆循環(huán)進(jìn)尺控制在2.0

?

2.5m，可減小導(dǎo)井22堵井的幾率。

40.在另一種技術(shù)方案中，自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，采用yt

?

28手風(fēng)鉆鉆孔形成炮孔23，炮孔23鉆孔平行于斜井1軸線布置；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，這樣的設(shè)計(jì)有助于提高爆破效果，使斜井1開(kāi)挖順利。

41.在另一種技術(shù)方案中，所述斜井1內(nèi)壁上鋪設(shè)有軌道6，在自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，采用沿所述軌道6行走的鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行掌子面的施工，所述鉆爆臺(tái)車包括：

42.底座2，所述底座2底部設(shè)有車輪5；

43.安裝架7，其與所述底座2一端鉸接，所述安裝架7沿左右方向擺動(dòng)；所述安裝架7包括一對(duì)立柱18，一對(duì)立柱18底部與所述安裝架7鉸接，一對(duì)立柱18間滑動(dòng)連接有支撐架，所述支撐架通過(guò)千斤頂17控制升降；所述支撐架包括一對(duì)豎直滑桿以及設(shè)在一對(duì)豎直滑桿間的多個(gè)安裝桿，每一安裝桿的兩端與對(duì)應(yīng)的豎直桿固接，一對(duì)豎直滑桿與一對(duì)立柱18對(duì)應(yīng)，所述豎直滑桿與對(duì)應(yīng)的立柱18滑動(dòng)連接；

44.施工平臺(tái)，其設(shè)在所述底座2與所述安裝架7夾設(shè)的空間內(nèi)，所述施工平臺(tái)包括多個(gè)由上至下面積依次遞減的施工層，每一施工層對(duì)應(yīng)一安裝桿；每一施工層的一端與所述底座2鉸接，另一端與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；所述施工層的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；

45.其中，多個(gè)施工層中其中一施工層的兩側(cè)邊沿均設(shè)有滑輪4，所述滑輪4通過(guò)鋼絲繩3與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，用以控制鉆爆臺(tái)車沿軌道6行走；

46.具體地，所述軌道6隨著斜井1擴(kuò)爆的進(jìn)行及時(shí)鋪設(shè)；所述立柱18相對(duì)的側(cè)面上設(shè)有滑槽，所述豎直滑桿與所述滑槽相匹配，所述支撐架通過(guò)千斤頂17控制升降的具體方式是，一對(duì)立柱18間設(shè)有一支桿，所述支桿兩端分別與一對(duì)立柱18固接，所述支桿位于最下方的安裝桿的下方，最下方的安裝桿與支桿間設(shè)有至少兩個(gè)千斤頂17，所述千斤頂17的伸縮端與最下方的安裝桿底部固接，另一端與支桿固接，當(dāng)所述千斤頂17的伸縮端伸縮時(shí)，可帶動(dòng)支撐架升降；所述施工層的一端通過(guò)螺接與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；

47.在這種技術(shù)方案中，使用過(guò)程中，首先將各施工層翻轉(zhuǎn)至底座2那一面上，調(diào)節(jié)安裝架7和底座2之間的夾角，然后利用固定桿12將安裝架7和底座2固定，然后將各施工層擱置在對(duì)應(yīng)的安裝桿上，調(diào)節(jié)千斤頂17，使各施工層水平，然后調(diào)節(jié)施工層的長(zhǎng)度，使其符合要求，最后，將施工層與對(duì)應(yīng)的安裝桿螺接固定，即成鉆爆臺(tái)車，施工時(shí)，通過(guò)兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩3穿過(guò)滑輪4，使車輪5在軌道6上行走至開(kāi)挖掌子面24部位，鉆爆臺(tái)車兩側(cè)用鋼絲繩鎖定固定鉆爆臺(tái)車的位置，然后利用外源的封口板將導(dǎo)井22封口，鉆爆人員在各施工層

上鉆孔，爆破作業(yè)時(shí)，將鉆爆臺(tái)車提升至遠(yuǎn)離開(kāi)挖掌子面24；

48.采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，本發(fā)明在自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，采用鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行開(kāi)挖掌子面24的施工，其中，通過(guò)設(shè)計(jì)軌道6、底座2、安裝架7、多個(gè)施工層、滑輪4、鋼絲繩3、卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)控制鉆爆臺(tái)車沿軌道6行走，通過(guò)調(diào)節(jié)安裝架7和底座2之間的夾角，一方面可根據(jù)斜井1傾角的不同，控制支撐架升降，使施工層水平，另一方面，可使安裝架7在施工過(guò)程中與開(kāi)挖掌子面24貼合，方便施工，提高了施工效率。

49.在另一種技術(shù)方案中，所述施工層的數(shù)量為三，具體地，施工層由下至上依次為一層平臺(tái)8、二層平臺(tái)9、三層平臺(tái)10，對(duì)應(yīng)的，安裝桿數(shù)量也為三，分別為一層安裝桿21、二層安裝桿20、三層安裝桿19，通過(guò)設(shè)計(jì)三個(gè)施工層，可根據(jù)設(shè)計(jì)的斷面布孔圖，使施工人員位于不同高度進(jìn)行炮孔23鉆設(shè)，三層平臺(tái)10用于鉆設(shè)上部周邊孔及其他炮孔23，二層平臺(tái)9用于鉆設(shè)中部周邊孔及其他炮孔23，一層平臺(tái)8用于鉆設(shè)下部周邊孔及其他炮孔23，提高了施工效率；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，通過(guò)設(shè)計(jì)三個(gè)施工層，可根據(jù)斜井1的斷面擴(kuò)挖爆破布孔圖使工作人員同時(shí)在斜井1斷面不同高度處鉆設(shè)周邊孔及其他炮孔23，有效提高了施工效率。

50.在另一種技術(shù)方案中，所述施工層包括數(shù)量相同的多根固定橫桿16和多根伸縮橫桿15，每一伸縮橫桿15套設(shè)在一固定橫桿16內(nèi)，所述固定橫桿16與所述伸縮橫桿15通過(guò)螺栓固接；所述固定橫桿16與所述伸縮橫桿15上固接有多根固定縱桿13；具體地，所述固定橫桿16一端內(nèi)部中空，所述伸縮橫桿15套設(shè)在所述固定橫桿16內(nèi)，所述固定橫桿16與所述伸縮橫桿15上均設(shè)有多個(gè)相同的、貫穿的內(nèi)螺紋孔，所述固定橫桿16與所述伸縮橫桿15通過(guò)螺栓固定連接，所述固定橫桿16與所述伸縮橫桿15上固接有多根固定縱桿13，用于加固施工層；在組裝鉆爆臺(tái)車時(shí)，確定安裝架7和底座2之間的夾角后，先將施工層調(diào)節(jié)水平，然后通過(guò)調(diào)節(jié)伸縮橫桿15在固定橫桿16的相對(duì)位移，使施工層的長(zhǎng)度符合要求，然后將施工層靠近安裝架7的一端安裝在對(duì)應(yīng)的安裝桿上；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，通過(guò)設(shè)計(jì)固定橫桿16、固定縱桿13、伸縮橫桿15，提供了一種方便獲取原材料且方便組裝的施工層，可現(xiàn)場(chǎng)組裝，實(shí)用性強(qiáng)。

51.在另一種技術(shù)方案中，所述底座2上固接有一對(duì)液壓缸11，每一立柱18上設(shè)有沿上下方向滑動(dòng)的滑塊，一對(duì)液壓桿對(duì)應(yīng)一對(duì)滑塊，所述液壓缸11的伸縮端與對(duì)應(yīng)的滑塊鉸接；具體地，所述立柱18上設(shè)有相應(yīng)的滑槽，所述滑槽與所述滑塊匹配，當(dāng)所述液壓缸11的伸縮端伸縮時(shí)，可推動(dòng)安裝架7左右擺動(dòng)，當(dāng)安裝架7與底座2之間的夾角確定后，利用固定桿12將安裝架7與底座2連接穩(wěn)固；采用該技術(shù)方案，得到的有益效果是，通過(guò)控制液壓缸11伸縮端的伸縮，可控制安裝架7與底座2之間的夾角，方便調(diào)節(jié)。

52.<實(shí)施例1>

53.本發(fā)明公開(kāi)了一種斜井1開(kāi)挖方法，其中，斜井傾角為50

°

，斜井深度為308米，斜井開(kāi)挖半徑為4.2米，導(dǎo)井直徑為2.4米，斜井圍巖類別為ⅲ類；斜井開(kāi)挖包括如下步驟：

54.s1、導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)位置確定：根據(jù)式l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)計(jì)算得到l＝1.07

×

(4.2/3)＝1.5米，即在距離斜井中心點(diǎn)下方1.5米處作為導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖的中心點(diǎn)；

55.s2、導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔傾角確定：根據(jù)θ＝α

?

(0.34+0.0002

×

h)，計(jì)算得到開(kāi)孔傾角為49.6

°

；

56.s3、導(dǎo)井開(kāi)挖：根據(jù)確定的導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)孔的中心點(diǎn)以及開(kāi)孔傾角，利用反井鉆機(jī)先自上而下鉆導(dǎo)孔，然后更換鉆頭，自下而上反擴(kuò)挖形成導(dǎo)井；

57.s4、斜井開(kāi)挖：根據(jù)斜井的施工掌子面設(shè)計(jì)斷面布孔圖，如圖7所示，本實(shí)施例中，施工掌子面與斜井圓形截面的夾角為18

?

22度，采用自上而下擴(kuò)爆形成斜井的方法進(jìn)行施工；為減小導(dǎo)井堵井的幾率，擴(kuò)挖爆破循環(huán)進(jìn)尺按2.0

?

2.5m進(jìn)行控制，采用yt

?

28手風(fēng)鉆鉆孔形成炮孔，炮孔鉆孔平行于斜井軸線布置；鉆孔孔徑為φ42mm，中間鉆設(shè)爆破崩落孔，周邊鉆設(shè)爆破光爆孔，崩落孔等間距布置，最小抵抗線與孔距之比控制在1.0

?

1.2之間，光爆孔的孔距以(10

?

15)d控制(d為孔徑)，擬采用50cm左右，最小抵抗線與孔距之比控制在1.0

?

1.3之間；崩落孔采用φ32mm藥卷，裝藥系數(shù)取0.5

?

0.8；為保證光爆效果，周邊孔采用φ32mm藥卷，裝藥量不大于200g/m；炮孔堵塞長(zhǎng)度一般在(0.7

?

1.0)抵抗線之間，且不小于50cm，堵塞材料選用黃泥和砂子的均勻混合料；爆破采用非電毫秒塑料導(dǎo)爆管串、并聯(lián)形成爆破網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)微差爆破，磁電雷管起爆；

58.施工過(guò)程中周邊光面爆破孔，采用紅外激光定位技術(shù)精確放樣，準(zhǔn)確標(biāo)出周邊光爆孔的孔位及方向；所有的周邊孔均在設(shè)計(jì)輪廓線上開(kāi)孔，鉆孔略向外傾斜2

?3°

，鉆孔過(guò)程中采用測(cè)斜儀對(duì)鉆孔方向進(jìn)行控制，保證各鉆孔之間保持平行，爆破孔孔底落在同一高程上；斜井典型斷面擴(kuò)挖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表見(jiàn)表1；

59.所述斜井內(nèi)壁上鋪設(shè)有軌道6，在自上而下擴(kuò)爆成斜井1的過(guò)程中，采用沿所述軌道6行走的鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行掌子面的施工，所述鉆爆臺(tái)車包括：

60.底座2，所述底座2底部設(shè)有車輪5；

61.安裝架7，其與所述底座2一端鉸接，所述安裝架7沿左右方向擺動(dòng)；所述安裝架7包括一對(duì)立柱18，一對(duì)立柱18底部與所述安裝架7鉸接，一對(duì)立柱18間滑動(dòng)連接有支撐架，所述支撐架通過(guò)千斤頂17控制升降；所述支撐架包括一對(duì)豎直滑桿以及設(shè)在一對(duì)豎直滑桿間的多個(gè)安裝桿，每一安裝桿的兩端與對(duì)應(yīng)的豎直桿固接，一對(duì)豎直滑桿與一對(duì)立柱18對(duì)應(yīng)，所述豎直滑桿與對(duì)應(yīng)的立柱18滑動(dòng)連接；

62.施工平臺(tái)，其設(shè)在所述底座2與所述安裝架7夾設(shè)的空間內(nèi)，所述施工平臺(tái)包括多個(gè)由上至下面積依次遞減的施工層，每一施工層對(duì)應(yīng)一安裝桿；每一施工層的一端與所述底座2鉸接，另一端與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；所述施工層的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；

63.其中，多個(gè)施工層中其中一施工層的兩側(cè)邊沿均設(shè)有滑輪4，所述滑輪4通過(guò)鋼絲繩3與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，用以控制鉆爆臺(tái)車沿軌道6行走；

64.具體地，所述軌道6隨著斜井1擴(kuò)爆的進(jìn)行及時(shí)鋪設(shè)；所述立柱18相對(duì)的側(cè)面上設(shè)有滑槽，所述豎直滑桿與所述滑槽相匹配，所述支撐架通過(guò)千斤頂17控制升降的具體方式是，一對(duì)立柱18間設(shè)有一支桿，所述支桿兩端分別與一對(duì)立柱18固接，所述支桿位于最下方的安裝桿的下方，最下方的安裝桿與支桿間設(shè)有至少兩個(gè)千斤頂17，所述千斤頂17的伸縮端與最下方的安裝桿底部固接，另一端與支桿固接，當(dāng)所述千斤頂17的伸縮端伸縮時(shí)，可帶動(dòng)支撐架升降；所述施工層的一端通過(guò)螺接與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；

65.采用這種鉆爆臺(tái)車進(jìn)行施工時(shí)，先按照設(shè)計(jì)角度，調(diào)節(jié)安裝架7和底座2之間的角度，然后調(diào)節(jié)施工層使其水平，最后組裝成鉆爆臺(tái)車；在施工過(guò)程中，鉆爆臺(tái)車的安裝架7與開(kāi)挖掌子面24貼合。

66.表1斜井典型斷面擴(kuò)挖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表

[0067][0068]

本實(shí)施例中的斜井導(dǎo)孔偏斜率為0.35％，在自上而下擴(kuò)爆形成斜井的過(guò)程中，爆破產(chǎn)生的石渣有三分之二自動(dòng)溜進(jìn)導(dǎo)井，大大減小了斜井開(kāi)挖過(guò)程中的人工扒渣量，施工效率高。

[0069]

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。技術(shù)特征：

1.斜井開(kāi)挖方法，包括導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井、自上而下擴(kuò)爆成斜井，其特征在于，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，開(kāi)挖掌子面與所述斜井的圓形截面之間形成銳角，且開(kāi)挖掌子面與所述斜井下內(nèi)壁的交點(diǎn)位置靠近斜井導(dǎo)孔終孔；其中，導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖包括導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定，導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)的確定通過(guò)下式得出：l＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(r/3)；其中，l為導(dǎo)井導(dǎo)孔初始開(kāi)挖面上導(dǎo)孔開(kāi)孔中心點(diǎn)與斜井中心點(diǎn)的水平距離，r為斜井的開(kāi)挖半徑，w1、w2、w3、w4、w5分別代表斜井中ⅰ類、ⅱ類、ⅲ類、ⅳ類、

ⅴ

類圍巖的體積百分占比。2.如權(quán)利要求1所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，所述銳角為18

?

22度。3.如權(quán)利要求1所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖還包括導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定，導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角的確定通過(guò)下式得出：θ＝α

?

(0.34+0.0002

×

h)；其中，θ為導(dǎo)孔開(kāi)挖傾角，α為斜井的傾角，h為斜井的深度。4.如權(quán)利要求1所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，擴(kuò)爆循環(huán)進(jìn)尺按2.0

?

2.5m進(jìn)行控制。5.如權(quán)利要求1所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，采用yt

?

28手風(fēng)鉆鉆孔形成炮孔，炮孔鉆孔平行于斜井軸線布置。6.如權(quán)利要求1所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，所述斜井內(nèi)壁上鋪設(shè)有軌道，在自上而下擴(kuò)爆成斜井的過(guò)程中，采用沿所述軌道行走的鉆爆臺(tái)車輔助進(jìn)行掌子面的施工，所述鉆爆臺(tái)車包括：底座，所述底座底部設(shè)有車輪；安裝架，其與所述底座一端鉸接，所述安裝架沿左右方向擺動(dòng)；所述安裝架包括一對(duì)立柱，一對(duì)立柱底部與所述安裝架鉸接，一對(duì)立柱間滑動(dòng)連接有支撐架，所述支撐架通過(guò)千斤頂控制升降；所述支撐架包括一對(duì)豎直滑桿以及設(shè)在一對(duì)豎直滑桿間的多個(gè)安裝桿，每一安裝桿的兩端與對(duì)應(yīng)的豎直桿固接，一對(duì)豎直滑桿與一對(duì)立柱對(duì)應(yīng)，所述豎直滑桿與對(duì)應(yīng)的立柱滑動(dòng)連接；施工平臺(tái)，其設(shè)在所述底座與所述安裝架夾設(shè)的空間內(nèi)，所述施工平臺(tái)包括多個(gè)由上至下面積依次遞減的施工層，每一施工層對(duì)應(yīng)一安裝桿；每一施工層的一端與所述底座鉸接，另一端與對(duì)應(yīng)的安裝桿可拆卸連接；所述施工層的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；其中，多個(gè)施工層中其中一施工層的兩側(cè)邊沿均設(shè)有滑輪，所述滑輪通過(guò)鋼絲繩與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，用以控制鉆爆臺(tái)車沿軌道行走。7.如權(quán)利要求6所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，所述施工層的數(shù)量為三。8.如權(quán)利要求6所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，所述施工層包括數(shù)量相同的多根固定橫桿和多根伸縮橫桿，每一伸縮橫桿套設(shè)在一固定橫桿內(nèi)，所述固定橫桿與所述伸縮橫桿通過(guò)螺栓固接；所述固定橫桿與所述伸縮橫桿上固接有多根固定縱桿。9.如權(quán)利要求6所述的斜井開(kāi)挖方法，其特征在于，所述底座上固接有一對(duì)液壓缸，每一立柱上設(shè)有沿上下方向滑動(dòng)的滑塊，一對(duì)液壓桿對(duì)應(yīng)一對(duì)滑塊，所述液壓缸的伸縮端與對(duì)應(yīng)的滑塊鉸接。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種斜井開(kāi)挖方法，包括導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖、自下而上反井?dāng)U挖成導(dǎo)井、自上而下擴(kuò)爆成斜井，自上而下擴(kuò)爆成斜井時(shí)，開(kāi)挖掌子面與斜井的圓形截面之間形成銳角，且開(kāi)挖掌子面與斜井下內(nèi)壁的交點(diǎn)位置靠近斜井導(dǎo)孔終孔；其中，導(dǎo)井導(dǎo)孔開(kāi)挖包括導(dǎo)孔中心點(diǎn)的確定，導(dǎo)孔中心點(diǎn)的確定通過(guò)下式得出：L＝(0.95*w1+1.0*w2+1.07*w3+1.2*w4+1.35*w5)(R/3)；其中，L為導(dǎo)井導(dǎo)孔初始開(kāi)挖面上導(dǎo)孔的中心點(diǎn)與斜井中心點(diǎn)的水平距離，R為斜井的開(kāi)挖半徑，w1、w2、w3、w4、w5分別代表斜井中Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、

技術(shù)研發(fā)人員：葉明 任長(zhǎng)春 何金星 張文輝 田樹申 于欽盛 鄭浩楠

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)水利水電第六工程局有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.29

技術(shù)公布日：2021/10/18