2　施工方案

2.1　斜井总体开挖方案

斜井开挖顺序为：先进行上、下弯段开挖（包含技术性扩挖）→安装反井钻机→导井开挖→直井段扩挖。开挖施工分为先导孔施工、一次扩挖、二次扩挖施工三个步骤。导井自下而上进行开挖，直井段扩挖从上向下进行，斜井开挖流程见图1。

斜井上弯段和下弯段开挖时采用人工使手风钻钻孔，为降低斜井堵井概率，保证出渣效率，需要先在斜井的下弯段扩挖集渣场；斜井直井段开挖采用先用RHINO-400H型反井钻机把中导孔扩成直径为1.4m的导井，然后用手风钻进行斜井的扩挖。集渣场扩挖布置、反井钻机施工工艺详见图2。

一次扩挖采用反井法自下而上将直径为1.4m的导井扩挖成直径为3.5m的导井，其施工工艺详见图3。

二次扩挖采用正井法，自上而下扩挖至设计断面，工艺详见图4。

在上弯段紧邻平洞的两侧范围进行技术性扩挖，扩挖出绞车布置的空间，进行人员，工作平台的输送；上弯段技术性扩挖见图5。

2.2　斜井开挖和支护期间辅助设施施工方法

2.2.1　上平洞、上弯段开挖期间辅助设施施工

为方便斜井开挖和混凝土衬砌期间设备的安装，在平洞段及斜井上弯段第一次开挖期需扩挖辅助设施的安装空间和布置安装时所需的锚杆，具体包括反井钻机安装间扩挖、扩挖台车安装锚杆、斜井滑模拆除锚杆、反井钻吊装锚杆、一次扩挖卷扬机天轮锚杆、二次扩挖卷扬机天轮锚杆。反井钻机吊装锚杆参数：2根ϕ25钢筋锚杆，长3.5m，入岩3.2m。扩挖台车安装与滑模拆除吊点锚杆共用同一位置锚杆，锚杆参数：共8组，每组6根，单根锚杆采用ϕ25钢筋，L=3.5m，入岩3m，可满足扩挖台车安装与滑模拆除吊装。

2.2.2　斜井上弯段扩挖台车轨道插筋制安、轨道安装

在斜井上弯段二次开挖完成后进行扩挖台车轨道施工。轨道施工包括：轨道插筋施工、轨道制安；轨道插筋采用ϕ25螺纹钢，布置间距为0.35m，插筋长度为1.0m，入岩0.5m。轨道插筋施工误差平面位置为±5cm，高程为±2cm，为方便扩挖台车的安装和拆除，轨道分别在与斜井弯段紧邻的平洞段延长20m。轨道插筋制安随二次扩挖进度跟进。轨道采用20槽钢双背而成，两根轨道之间采用间距1.5m的8槽钢连接固定。

2.2.3　扩挖台车及运输小车相关设施布置、扩挖台车安装、调试

扩挖台车及运输小车相关设施包括扩挖台车安装起吊系统、扩挖台车牵引系统（布置2台20TJM卷扬机）、运输小车牵引系统［布置2台15TJTP（B）-1.6×1.5绞车］、运输小车天轮检修钢梯。在布置完相关辅助设施后，进行扩挖台车的安装，安装完成后需经过相关部门验收合格、调试运行合格后，扩挖台车才能投入使用。在井口钢平台未形成之前，二次扩挖运输小车的牵引系统采用一次扩挖的扩挖小车牵引系统，待井口钢平台形成后，二次扩挖台车的牵引系统改用自己的牵引系统，同时安装运输小车。

2.3　反井钻机导孔施工

安装好反井钻后即可开始导孔施工。

先导孔施工时用泥浆泵将水（或泥浆）压入孔内，作为排渣及冷却钻头用水，导孔内钻出的岩粉随泥浆流入沉渣池沉淀，人工捞出堆放，扩孔自下而上进行，使用自流水冷却钻头和冲渣。

在施工过程中，如果出现塌孔、返水较小、不返水等异常情况时，则需拌制泥浆，用泥浆护壁堵塞溶洞和裂隙。反井钻机工艺流程见图6。

2.3.1　先导孔施工

先导孔施工流程：测量定位→钻机施工平台基础施工→钻机安装→钻孔。反井钻基础采用C20混凝土，在基础上安装钢制反井钻机底座，钻孔施工插筋固定，再安装转盘吊和翻转架，调平钻机。为确保先导孔的钻孔精度，控制先导孔偏斜率，依照斜井设计图纸结合以往我们在反井钻施工斜井中的经验，施钻控制要点如下：

（1）先导孔在距斜井中心上方1.51m位置开孔，开孔角度为50°。

（2）开孔时钻具组：先接6根稳定钻杆，随后接3根普通钻杆，接1根稳定钻杆，再放3根普通钻杆，1根稳定钻杆，共使用稳定钻杆8根。

（3）钻机钻进参数控制：先导孔开孔时的钻孔速度控制在0.5～0.8m/h，推进力取20～150kN，转速范围控制在12～18r/min间；正常钻孔过程中钻孔速度控制在1.0～1.5m/h，推进力取250～270kN，转速范围控制在15～20r/min，回转扭矩5～15kN·m。

（4）钻孔倾斜度测量：开孔钻具组钻进1～2m校核一次开孔倾角（用全站仪测量），第一次换钻头或钻进100m左右测斜一次（用RHINO300-2型测斜仪测量）；钻孔过程中视实际情况增加测量次数。

（5）导孔在距离孔底有5～8m时，在下平洞位置距下弯段40m处设置围栏，禁止人员进入，防止落物伤人。

2.3.2　扩孔钻进

（1）ϕ1.4m扩孔钻头连接。导孔贯通后，在斜井底部用卸扣器将导孔钻头和异型钻杆换下，修平贯通面的扩孔钻进范围，使之与导孔轴线垂直。用装载机将钻头运至斜井底部，将上下提吊块分别同钻头、导孔钻杆固定，上下提吊块用钢丝绳连接，提升导孔钻杆，使钻头离开地面约20cm，然后固定钻头，下放导孔钻杆，拆去上下提吊块，连接扩孔钻头。

（2）将动力水龙头出轴转速调为慢速挡。

（3）在冷却水泵出水管上接一个三通，提供扩孔钻进用水，以冷却钻头、消尘。

（4）在扩孔钻头还未全部进入钻孔时，为防止钻头剧烈晃动而损坏刀具，先使用低钻压、低转速钻进，待钻头全部钻进时，方可加压钻进。

（5）卸钻杆。钻杆上升过程中，待第二根钻杆上方卡位升至卡座上方约20cm，将上卡瓦卡住第二根钻杆的上卡位，下降动力水龙头，使下卡进入卡座内，反转动力水龙头一圈，固定第二根钻杆，即可进行扩孔钻进。

在卸钻杆过程中，钻杆接头无法松动时，使用辅助卸扣辅助动力水龙头反转，如果使用辅助卸扣装置也不能松动接头时，则在待松动的接头四周用氧焊烘烤，边烘烤边反转动力水龙头直至松动为止。如果使用氧焊烘烤还是不能松动接头时，则在第一根钻杆的下边缘用钢锯锯除2～3mm，再反转动力水龙头松动接头。

正常扩孔施工钻孔速度为0.5～0.7m/h，钻压为800～1200kN，转速为7～8r/min，回转扭矩50～60kN·m。

2.4　斜井石方扩挖

2.4.1　一次扩挖

一次扩挖采用反井法扩挖，人员、设备的上下通过扩挖小车，钻孔方向平行于导孔轴线，扩挖后导井直径为3.5m，每排炮最大孔深3.0m，最大孔距为0.8m，排距0.5m，按梅花形布置孔位；同时为防止ϕ1.4m导井堵塞，一次扩挖时控制在每3排炮出一次渣，每次出渣必须将下弯段集渣场内的洞渣清除干净。

一次扩挖采用布置于平洞段紧邻上弯段的两台15t的绞车牵引6.0m长的扩挖小车在ϕ1.4m导井内运行，对导井自下而上进行扩挖，成型后断面直径为3.5m，以利于溜渣，防止二次扩挖时堵塞导井。牵引绞车和扩挖小车进行专门设计，保证施工安全。施工过程中扩挖小车长度的2/3（4m）在ϕ1.4m的导井中，其余2m出露在已扩挖的ϕ3.5m导井内，作为造孔用施工平台。施工扩挖小车就位后需在洞侧用插筋进行锁定，作为绞车断绳保护装置，锁定完成后作业人员方可进行施工作业。

2.4.2　二次扩挖

二次扩挖采取自上而下扩挖的施工方法，为便于绞车规划，利用斜井扩挖台车进行开挖，通过10t绞车牵引运输小车运送人员、材料，施工人员在扩挖台车上进行打钻施工（图3）。

二次扩挖台车及运输小车在轨道上行走，在安装扩挖台车前首先要进行轨道安装，轨道分为上平段轨道、弯段及斜井直线段轨道，斜井直线段又分固定轨道及活动轨道两种，固定轨道安装在不受爆破影响的范围中，活动轨道在每排炮爆破后安装。为了兼顾后期滑模混凝土施工，扩挖期间的台车运行轨道兼作混凝土衬砌期间的滑模运行轨道。

2.4.3　扩挖支护工艺流程

斜井一次扩挖支护工艺流程见图7，斜井二次扩挖支护工艺流程见图8。