论述井底煤仓施工工艺及施工现场管理

发表时间:2021/1/18   来源:《城镇建设》2020年10月第30期   作者:李伟
[导读] 井底煤仓作为煤矿井下输煤过程中的重要转运室,施工工艺复杂,必须满足其使用要求,维护方便

        李伟
        山东万祥矿业有限公司,山东 济南 271100
        摘要:井底煤仓作为煤矿井下输煤过程中的重要转运室,施工工艺复杂,必须满足其使用要求,维护方便,创造良好的施工条件。该整合矿井采用钻爆法施工井下煤仓(立井)和锚网喷射混凝土支护技术,具有施工方便、劳动强度低、工期短、节约成本、支护效果安全可靠、施工安全性高等优点,可供类似工程施工参考。
        关键词:井底煤仓;施工工艺;施工现场管理
        1 井底煤仓支护
        主斜井井底煤仓下口漏斗部分采用钢筋混凝土浇筑,浇筑厚度为500㎜。煤仓主体的部分采用双层锚网喷浆支护,即煤仓成型挂双层网打锚杆、锚索,先初喷100mm厚混凝土喷层,随后复喷120mm厚混凝土喷层,喷射砼强度等级为C25。锚杆采用Φ20×L2000mm的螺纹钢锚杆,间排距为800×800mm;锚索采用Φ17.8×6500mm的钢绞线,间排距为3000×2000mm;网片选用1000×2000mm优质钢筋(Φ6.5mm)焊接网,网孔为100×100mm。
        2 煤仓施工工艺
        主斜井井底煤仓由LM-120型反井钻机先施工一个直径1200mm的通风溜矸小井,然后再由上而下扩挖成井。煤仓总高度为21.8m。煤仓净断面为28.26m,直径为6m,煤仓主体部分高度为17.57m,煤仓漏斗部分高度为4.23m。
        (1)首先沿煤仓中心线方向利用反井钻机由上口钻Φ244mm的导孔至下口,导孔钻透后换接上扩孔钻头将钻孔扩至Φ1200mm,在煤仓掘进时利用该钻孔进行通风、溜矸与排水。
        (2)钻爆法掘进,光面爆破,采用YTP-28型凿岩机钻眼,钻杆为Φ22mm六角中空钢钎,钎头为Φ42mm,“一”字型钻头,钻杆长度为1.2mm。使用煤矿许用二级煤矿许用水乳炸药,总延期不超过130ms;煤矿许用发爆器起爆。
        (3)煤仓上口掘进时,以风镐扩刷为主,如必须放炮时,每次打眼放炮眼数不得超过30个眼,每眼装药不得超过半卷。
        (4)煤仓主体掘进,将煤仓全断面分成内外圈两部分,呈上下台阶式(分次打眼,分次放炮)施工,外台阶高出内圈1.0m。内台阶最大直径Φ4000mm。炮眼深度为1.2m,循环进尺为1.2m。掘进时先施工中心内台阶部分,然后再施工外圈上台阶部分。
        (5)煤仓下口掘进,在贯通前要将下口矸石留足再贯通,贯通后再将煤仓下口硐室部分由上而下扩刷至设计断面,硐室部分先锚网临时支护,再采用钢筋混凝土浇筑成型。
        (6)出矸,施工产生的矸石部分被直接抛入溜矸小井内,剩余部分再由人工清理至溜矸小井内,矸石通过设置在煤仓下口附近的耙岩机直接装入矿车提升至地面。
        (7)支护,煤仓掘进采用锚网喷临时支护,采用一掘一锚网喷的方式施工,煤仓壁允许裸露的高度不能大于1300mm,裸露的高度大于1300mm时必须及时支护。当掘进至煤仓漏斗结束,从煤仓下部硐室开始,自下而上整体浇筑混凝土,直到与煤仓主体已喷浆段接茬。
        3 施工技术要求
        (1)反井钻机安装前,应确定设备尺寸,并处理好煤仓上部设备的安装空间,确保具有足够的安装和操作空间,设备固定牢固,防止事故发生;施工时,要保证倒井钻机的钻孔与料仓中心线一致,使用钻杆扶正器和恒定钻进速度即可开孔。
        (2)采用光面爆破技术和台阶开挖可以减少对围岩的扰动,控制煤仓开挖中的过挖和欠挖的现象,从实际的效果来看,煤仓的成型较为理想。


        (3)锚索的合理布置和施工质量直接影响到支护的安全性和可靠性。因而,锚的施工期间必须标准化安装电缆,和锚的施工质量检验电缆应该增加根据指定的间距等参数,角度,暴露长度,预紧力矩、锚固力,等在验收过程中,不合格的必须修补。
        (4)在网铺设时,根据网络侧搭接的技术要求,第一层网和第二层网交错铺设;组网时,孔洞连接,每层网连接到位,漏联现象不得出现。
        (5)喷浆时,水、水泥、砂、速凝剂、风压的参数选择直接影响混凝土的回弹率、材料消耗和喷浆质量,因此合理的参数选择可减少回弹率和提高喷浆质量。
        (6)掘进爆破完出矸时,要对大块矸石进行处理,不得强行将其抛入溜矸小井,防止矸石过大堵塞溜矸小井,造成出矸和通风困难;同时煤仓下口矸石也应及时清运,以防影响煤仓下口巷道通风断面,造成通风不畅。
        (7)煤仓掘进期间安全问题也不容忽视,煤仓上、下口要设置警戒线悬挂警示牌和指派专人负责看守,为防止矸石掉入煤仓砸伤作业人员,在煤仓上口还应设置安全护栏和封口盘。
        4 技术经济效益分析
        (1)主斜井井底煤仓采用LM-120型反井钻机施工溜矸小井,施工工艺简单,施工工期短,适应性强,且能够很好地满足不同岩层施工需求。
        (2)主斜井井底煤仓采用锚网喷支护施工工艺,相比混凝土浇筑施工工艺,有效地缩短了工期和节约了投资。据测算,工期缩短20~25天,费用可节约15万元。
        (3)锚网喷支护可实施短掘短砌、一掘一锚网喷支护,有效缩短了岩石的裸露时间,降低了片帮冒落风险,施工便捷,人工劳动强度低,提高施工安全性,支护效果安全可靠,结合煤仓几年的使用情况来看,煤仓未发生形变、仓壁完整、喷层也未出现脱落。
        5 施工现场管理措施
        要加强封口盘的管理,盘上不准堆放物料和工具,封口盘各孔口要盖严,物料口除上下人员、物料和放炮外,一律用盖板盖好;上下物料一定要装捆可靠,下物料时,只有在装捆可靠的情况下,才准下料,并须事先通知工作面,工作面的人员要躲开下料位置并设好警戒;掘进时必须设专人监护,时刻注意观察帮部围岩情况;耙装机固定时,必须上好卡轨器,并在后尾挂上吊点;耙装机必须装有封闭式金属档绳栏和防耙斗出槽的护栏;每次放炮后或下人前,班长、把钩工要对仓体内悬吊的钢丝绳与管路之间做一次全面的检查,防止放炮崩落的矸石存留;不得上、下平行作业;所有人员必须配带双绳双钩的合格保险带,双钩使用必须先挂一钩再脱另一钩,保险带生根牢固且要求保险绳留绳长度距离小反井井壁边缘不得超过1m,保险绳生根在井壁专用锚杆上;清理矸石时,由中心向两侧清理,防止小井边缘矸石掉落将人带入小井内;为防止放炮将小井堵死,放炮前用1根绳放入小井内,上口和绞车钩头连接,万一矸石堵井,可用绞车绳提绳将小井疏通;每根钢筋绑扎必须由2人以上进行,1人扶牢1人绑扎,严防钢筋坠落伤人;安装树脂药卷时,一定要掌握搅拌时间,同时要求搅拌过程连续进行,不得中途中断,打帮眼期间,采用静压水管冲洗孔口,降尘;喷浆前必须用彩条布包裹好电缆管路等设施,防止溅上砂浆,工作点下风侧10m、20m处各设1道能够覆盖全断面的净化水幕,并保证其能正常喷雾;喷浆时必须先给水后开风,再开机、最后上料,停机时要先停料后停机,再关水,停风,最后停机。喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员,防止发生意外;低压供电系统,必须安装检漏保护或选择性漏电保护装置。
        6 结语
        通过先采用反井钻机沿煤仓中心线方向施工施工钻孔,然后采用光面爆破法掘进,弧形金属支架外绑背板支设模板技术,分段扩刷分段浇筑的方法,实施爆破、支护、运输、机电管理等多项安全保障措施,实际施工工期比合同工期提前12d,实现了快速、安全、优质、高效施工,为类似工程的施工提供了借鉴,有较好的推广前景。
参考文献:
[1]赵俊阳,贾实林.赵庄煤矿井底煤仓快速施工[J].建井技术,2008(6):3-5.
        [2]耿孝辉,闫振斌,周永忠,等.浅谈葛铺煤矿主井箕斗装载硐室施工方案[J].能源技术与管理,2011(3):136-137.
        [3]党庆业.浅析麦垛山大断面井底煤仓施工技术[J].广东科技,2012(13):99.
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