大断面垂直式煤仓施工工艺研究与应用郭兴

郭兴

（西山煤电集团屯兰矿山西古交030206）

摘要：大断面垂直式煤仓由于断面大、垂高深，造成煤仓在施工过程中难度加大、施工进度慢，存在着很多安全隐患，针对这一施工难题屯兰矿在施工14#层412盘区皮带巷煤仓过程中，根据本矿地质条件及施工条件，决定采用反井法、钻机法、深孔爆破法相结合的施工方法，实践证明这一施工方法取得了可观的效果。

关键词：煤仓施工；大断面；施工方法

LargesectionverticalcoalbunkerconstructiontechnologyresearchandApplication

Guoxing

（XishanCoalandelectricitygroupTunLanmine，ShanxiGujiao，030206，china）

1概述

井下煤仓按其位置和服务范围分，有井底煤仓和采区煤仓。按煤仓结构形式分，有倾斜式煤仓和垂直式煤仓。倾斜煤仓其倾角在55°-70°，仓体较小，适用于围岩稳定性较好、开采单一煤种或开采多煤种但不要求分装分运的中小型矿井。垂直煤仓一般是圆形断面，仓体较大，适用于围岩稳定性较差、可以分装分运的大型矿井。无论垂直式或倾斜式煤仓，其下口均要收缩成适合安装闸门的断面。

屯兰矿412盘区煤仓上口坐落于14#层412盘区皮带巷内，煤仓下口坐落于14#层412盘区一绕道内；煤仓总深度21m；上口直径2.5m，深度2.0m；上口“喇叭嘴”深度6.0m；主体直径7.0m，深度为8.0m；下口“喇叭嘴”深度为5.0m。下口（安装出煤嘴位置）直径2.0m。煤仓上口临时支护为锚喷支护，永久支护为浇灌混凝土支护；煤仓主体喷射混凝土支护，煤仓下口浇灌石英砂混凝土支护。（如图1所示）。

2施工顺序

2.1施工前期准备

（1）煤仓施工前，先施工煤仓上口硐室（在412盘区皮带巷内），硐室高度不低于3.5m，两帮浇灌砼墙，墙上搭设工字钢（不低于35#）作为起吊梁。

（2）使用120钻机预先从煤仓上部硐室垂直向下施工一直径为1.2m的钻孔。钻孔直通煤仓下口巷道，在煤仓施工中，钻孔作为溜矸、通风用。

2.2煤仓上口及上口“喇叭嘴”施工

（1）由上至下边扩刷边进行锚喷支护，上口“喇叭嘴”扩刷完毕之后，由下至上支模板进行钢筋混凝土浇灌支护。分层浇灌混凝土支护，每层根据需要用钢筋或木板制作合适大小的模板。

（2）上口“喇叭嘴”以上部分施工采用软梯上下人员，使用绳索运送物料工具；上口“喇叭嘴”以下部分施工采用吊桶上下人员和运送物料工具。

2.3煤仓主体施工

（1）煤仓主体由上至下边扩刷边进行喷射混凝土支护。扩刷两茬进行一次喷射混凝土成井支护，喷射混凝土成井至工作面。混凝土喷射机安装在距煤仓上口10m的巷道底板上，压风、混凝土干料、水通过钢管和胶管，送到工作面的喷头。

（2）采用台阶式掘进，掘进时，先施工内圈断面，后施工外圈，预留台阶。

2.4煤仓下“喇叭嘴”施工

（1）煤仓下“喇叭嘴”爆破施工后先按设计规格找够巷道尺寸、清除巷道浮矸，喷混凝土100mm，然后进行锚网支护。

（2）仓口采用“锚网喷+钢筋混凝土浇注”联合支护，支护厚度为50mm，锚杆采用Φ22mm×2500mm左旋无纵筋钢锚杆，每根锚杆配2卷树脂药，一卷MSK2335，一卷MSZ2360，锚杆间排距为900mm×900mm，金属网采用8#铅丝编制的菱形网，网孔100×100㎜；搭接端不小于200mm，并有14#铅丝连接，金属网必须采用双道三花扭结。

（3）永久支护施工完后再进行钢筋混凝土浇注，砌体厚400mm，内配筋距喷体100mm，外配筋距钢板10mm，配筋间距250mm。浇注前按设计要求布置好配筋，竖筋按设计间距均匀布设，横筋布设时控制好间距，横筋两端搭接时搭接量不小于400mm，横筋与竖筋用14#铅丝绑扎牢固，用Φ6mm钢筋做内外筋的肋筋，肋筋两头弯钩与外筋连接，连接处用14#铅丝绑扎加固，肋筋布设间距不得超过600mm。配筋安设好后，在外层加装厚度为20mm的锰钢板，在锰钢板内侧用Φ8mm钢筋焊接固定钩，将固定钩与配筋固定板接缝处用电焊焊接密实。砌混凝土时将仓口处两根11#工字钢锚索吊棚一并砌入。（如图2所示）。

3提升系统

（1）上口“喇叭嘴”以下扩刷施工前，需安设提升绞车，提升绞车需满足煤仓提升要求，提升绞车安设在距煤仓中心大于等于15.0m的位置；提升绞车上缠绕不旋转的钢丝绳，钢丝绳的型号必须满足计算要求；钢丝绳通过安装在起吊梁上的天轮提吊吊桶。吊桶中心应与钻孔中心错开，错开距离依现场情况而定。

（2）吊桶安装之前，需安装封口盘，封口盘预留井盖和吊桶出口位置，预留位置应与吊桶中心一致。井盖可采取滑轮双开式。煤仓上口扩刷期间，人员上下通过钢丝绳软梯进出工作面。

（3）煤仓上口施工完毕之后，安装使用提升装置，提升装置为回柱绞车通过天轮提拉挂钩式吊桶。

（4）封口盘为滑轮双开式角钢轮廓木板铺设封口盘。人员在工作面施工期间，封口盘成闭合状态，吊桶坐落在封口盘上。

4结束语

屯兰矿14#层412盘区皮带巷煤仓采用反井法、钻机法、深孔爆破法相结合的施工方法，适用于适用于中等或中等以上稳定岩层，实用性强，煤仓爆破施工时落下矸石无需装载和提升，爆破效果好，采用反井施工简化了施工工序，比钻爆法机械化水平高、速度快、效率高、质量好，作业安全，劳动强度低，弥补了传统大断面垂直式煤仓施工困难等不足，具有良好的经济效益和安全效益，这一施工技术在集团公司得到了很好的推广和应用。

参考文献：

[1]邓如彬.张文涛.反井技术在采区煤仓施工中的应用研究〔J〕.煤炭与化工.2004，十一期：89—91

[2]刘潇.徐西春.煤仓施工工艺创新及应用〔J〕.山东煤炭科技.2013，一期：244—245

[3]李菱山.大断面煤仓施工技术的应用研究〔J〕.煤.2007，三期：28—30

[4]张文义.孔凡军.大断面垂直煤仓快速安全施工技术研究及应用.煤炭工程.2013，十期：42—44

[5]刘宏伟.刘刚.井巷工程〔M〕.煤炭工业出版社.2006

作者简介：郭兴（1983—），男，晋中职业技术学院煤矿开采技术专业，大学学历，现任西山煤电集团屯兰矿防突科副队长，从事煤炭技术管理工作。