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      反井鉆機(jī)法煤倉施工技術(shù)應(yīng)用

      2018-12-05 08:22:16谷建亮張瑞霆
      山東煤炭科技 2018年1期
      關(guān)鍵詞:反井煤倉鉆機(jī)

      谷建亮 張瑞霆

      (宏泰礦山工程建設(shè)有限責(zé)任公司,山西 大同 037003)

      1 工程概況

      同煤集團(tuán)煤峪口礦14#層406盤區(qū)第一煤倉位于406盤區(qū)中南角、900大巷里程3200m巷口附近,上口布置于14#層406盤區(qū)皮帶巷內(nèi),下口布置于406一繞道內(nèi)。煤倉上口:14#層406盤區(qū)煤倉位置皮帶巷已經(jīng)掘出30.4m,巷道為全巖。硐室已施工完畢,矩形斷面,凈寬5.0m,凈高3.1m,全長(zhǎng)10.0m;支護(hù)形式為澆灌混凝土墻、20#工字鋼(起重梁)、11#礦用工字鋼、混凝土背板聯(lián)合支護(hù)。供煤倉上口施工用料的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)形成,安裝有JD-40型調(diào)度絞車,風(fēng)水管路、甲烷傳感器安裝到位。煤倉下口406一繞道巷道為半圓拱形斷面,錨噴支護(hù),巷道寬度為4.9m,高度為2.9m,現(xiàn)已施工完畢。煤倉下口的矸石耙、裝、運(yùn)系統(tǒng)已經(jīng)形成。煤倉上口巷道通風(fēng)使用FBY№-5.0/11型局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)安裝在煤倉下口巷道、煤倉鉆孔靠近406一繞道下口一側(cè)。煤倉上口位于14#層406盤區(qū)皮帶巷底板,標(biāo)高為H=931.5m,煤倉下口位于406一繞道頂板,標(biāo)高為H=907m。煤倉深度為24.5m。煤倉主體直徑Φ掘進(jìn)=8.3m、Φ凈=8.0m,儲(chǔ)量818.5m3。同煤集團(tuán)煤峪口礦第一項(xiàng)目部對(duì)該煤倉試驗(yàn)采用LM.120型反井鉆機(jī)聯(lián)合人工鉆爆法施工,取得了較好效果。

      2 施工工藝和安全技術(shù)措施

      2.1 施工順序

      LM—120型反井鉆機(jī)的施工順序:擴(kuò)刷壁座→上鎖口砌碹→擴(kuò)刷倉體→噴射混凝土→擴(kuò)刷下鎖口→下鎖口。

      首先,使用LM—120型反井鉆機(jī)掘進(jìn)施工時(shí),依據(jù)測(cè)量人員標(biāo)定在溜煤眼上口的中心線,反井鉆機(jī)由上往下施工1個(gè)244mm導(dǎo)向孔至溜煤眼下口與406一繞道貫通,然后再將反井鉆機(jī)小鉆頭更換為1200mm的擴(kuò)孔鉆頭,由下往上擴(kuò)孔至溜煤眼上口與14#層406盤區(qū)皮帶巷貫通,該1200mm鉆孔將作為溜煤眼擴(kuò)刷期間的排矸、通風(fēng)、排水系統(tǒng)。

      2.2 施工工藝

      2.2.1 壁座擴(kuò)刷

      壁座以上擴(kuò)刷,采取軟梯上下人員、人工繩索運(yùn)送、光面爆破、人工鏟渣、鉆孔溜渣、耙?guī)r機(jī)裝渣、礦車運(yùn)渣的施工方法。壁座以下擴(kuò)刷,采取吊桶運(yùn)送、光面爆破、人工鏟渣、鉆孔溜渣、耙?guī)r機(jī)裝渣、礦車運(yùn)渣、錨噴支護(hù)的施工方法。從煤倉上口將煤倉倉體擴(kuò)至設(shè)計(jì)斷面,循環(huán)作業(yè)方式采用晝夜三班掘進(jìn),每小班工作8h的“三八”制作業(yè)方式。擴(kuò)刷工作面使用7655式氣腿風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī),采取定人、定鉆、定眼、濕式打眼的方法。工作面同時(shí)布置6臺(tái)鑿巖機(jī)。

      確保鉆機(jī)施工過程中,處在相對(duì)安全環(huán)境下,通風(fēng)能夠維持正常狀態(tài),支護(hù)措施良好。同時(shí)軌道道面以上部位,到巷道頂板的高度應(yīng)大于3.15m,巷道寬度應(yīng)大于3.12m。如無法滿足規(guī)定,應(yīng)單獨(dú)構(gòu)建反井鉆機(jī)專用硐室,煤倉或者反井下口巷道務(wù)必保持暢通,便于排水與排矸。對(duì)施工鉆機(jī)進(jìn)行澆筑道床,同時(shí)養(yǎng)護(hù)48h之后,將其送到基礎(chǔ)上,再嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)定的煤倉中心線對(duì)其鉆機(jī)做好固定。穩(wěn)鉆過程中,應(yīng)對(duì)全部緊固件進(jìn)行逐個(gè)排查。鉆進(jìn)時(shí),要始終關(guān)注鉆機(jī)的工作情況,定時(shí)檢查關(guān)鍵的緊固件,如果松動(dòng)應(yīng)立即處理。

      2.2.2 擴(kuò)刷煤倉倉口及支護(hù)

      煤倉壁座以上,由上至下邊擴(kuò)刷邊進(jìn)行錨桿支護(hù),擴(kuò)刷一茬錨噴支護(hù)一茬。擴(kuò)刷時(shí)臨時(shí)支護(hù)錨桿間排距1000mm×1000mm,錨桿規(guī)格為Φ18×1700mm圓鋼樹脂錨桿,錨桿托板為250mm×250mm×8mm鋼托板,錨桿垂直于倉壁布置,錨桿外露長(zhǎng)度150mm;噴射混凝土厚度為30~50mm。擴(kuò)刷至壁座時(shí),由下至上,支模板進(jìn)行鋼筋混凝土澆筑支護(hù)。煤倉壁座以上擴(kuò)刷時(shí)的支護(hù)材料和工器具,由人工使用繩索,捆綁牢固出入工作面。澆筑混凝土支護(hù)時(shí),人工配制、攪拌混凝土在煤倉上口旁巷道底板上進(jìn)行,攪拌好的混凝土人工鏟至漏斗,通過多節(jié)鋼管溜至工作面澆筑、搗固。鋼筋混凝土澆筑支護(hù),混凝土標(biāo)號(hào)為C20,混凝土厚度為500mm。C20混凝土使用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥、中砂、10~20mm碎石拌合,干料重量配合比為1:1.99:3.11,水灰比0.57;橫鋼筋為Φ10mm的圓鋼加工而成,橫鋼筋外邊與壁座水平間距為60mm,并用14#鉛絲捆綁在錨桿上,每層橫鋼筋之間用豎鋼筋連接,豎筋用Φ10mm的圓鋼加工而成,上部豎鋼筋間距為175mm,下部豎鋼筋間距為400mm,并用14#鉛絲捆綁在橫鋼筋內(nèi)邊上;每圈橫鋼筋分多段,每段弦長(zhǎng)3.5~3.8m,每段間搭接長(zhǎng)度為200mm,并用14#鉛絲捆綁固定。

      2.2.3 刷擴(kuò)倉體及支護(hù)

      以煤倉中心線為參照,畫出清晰的輪廓線。用炮泥畫好附近眼位置,通過光面爆破的方式,掌握好掘進(jìn)輪廓。由上向下按照設(shè)計(jì)的煤倉直徑進(jìn)行擴(kuò)刷,邊擴(kuò)刷邊打注錨桿。初噴時(shí)當(dāng)做臨時(shí)支護(hù),再次噴漿時(shí)錨網(wǎng)噴當(dāng)做一次支護(hù),以段高2m交替的方式開展掘進(jìn)工作,永久支護(hù)借助于錨網(wǎng)噴進(jìn)行二次支護(hù)。

      煤倉主體支護(hù)為噴射混凝土支護(hù),噴射混凝土標(biāo)號(hào)為C20,噴厚150mm。C20噴射混凝土使用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥、中砂、5~15mm碎石、7573-Ⅲ型速凝劑拌合,干料重量配合比為1:1.79:2.1,速凝劑用量為水泥量的5%,水灰比0.44。如果在擴(kuò)刷過程中遇到巖石破碎帶或煤層,支護(hù)形式改為錨噴網(wǎng)支護(hù)。錨桿間排距1000mm×1000mm,錨桿規(guī)格為Φ18×1700mm圓鋼樹脂錨桿,錨桿托板為250mm×250mm×8mm鋼托板,錨桿垂直于眼壁布置;金屬網(wǎng)網(wǎng)格為50×50mm。

      2.2.4 擴(kuò)刷煤倉下部變斷面

      擴(kuò)刷一茬錨桿支護(hù)一茬,擴(kuò)刷兩茬臨時(shí)噴射混凝土支護(hù)一次。下部硐室開幫從硐室一側(cè)開始,分茬開幫、挑頂,每茬長(zhǎng)度最大不超過2.0m。邊開幫、挑頂邊對(duì)每茬拱部進(jìn)行臨時(shí)錨噴支護(hù)。煤倉下部硐室毛斷面和墻基礎(chǔ)施工完后,進(jìn)行硐室墻基礎(chǔ)和墻體的混凝土澆筑。硐室混凝土墻體澆筑完后澆筑拱部,澆筑到拱部工字鋼梁平臺(tái)位置時(shí),布置工字鋼梁、支模板、澆筑混凝土硐室平臺(tái)。硐室澆筑完后,布置下部變斷面的傾斜鋼軌、噴射石英砂混凝土。每根傾斜鋼軌道上固定4個(gè)Ф16mm圓鋼生根鉤,生根鉤通過螺栓與傾斜鋼軌連接固定。煤倉支護(hù)斷面如圖1所示。

      2.3 安全技術(shù)措施

      2.3.1 刷擴(kuò)高度的控制及措施

      當(dāng)溜煤眼自上口刷擴(kuò)高度在5m以內(nèi)時(shí),利用2m長(zhǎng)的軟梯上下人員、運(yùn)送機(jī)具和材料等;當(dāng)刷擴(kuò)高度超過5m后,需在溜煤眼上口鋪設(shè)4.0m長(zhǎng)鋼梁及廢舊膠帶封口,廢舊膠帶上留有提升、風(fēng)管、水管、溜灰桶、噴射管及人行等孔口。

      圖1 煤倉支護(hù)斷面圖

      2.3.2 設(shè)備安全措施

      加強(qiáng)各種設(shè)備的定期檢查與保養(yǎng),確保設(shè)備的良好和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。各種設(shè)備要有專人負(fù)責(zé)操作維護(hù),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)關(guān)停,查明原因排除異常后方可開機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。各種電器設(shè)備出現(xiàn)故障后,要由專職電工進(jìn)行處理,其他人員不得亂動(dòng)。

      強(qiáng)化風(fēng)機(jī)開關(guān)與電纜的維護(hù)力度,貫徹三專與兩閉鎖的規(guī)定,確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠。

      2.3.3 人身安全措施

      現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)系好安全帽帶,煤倉內(nèi)工作人員要系好安全帶,進(jìn)行拆卸安裝及其他檢修工作時(shí)嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè),并保證封口盤關(guān)閉,設(shè)專人看護(hù)封口盤防止矸石或雜物掉落傷人。

      強(qiáng)化職工安全技能培訓(xùn)工作,促進(jìn)職工安全意識(shí)的提升。特種作業(yè)員工務(wù)必做到持證上崗。

      3 施工效果

      采用LM—120型反井鉆機(jī)聯(lián)合鉆爆法施工煤倉,施工人員不用進(jìn)入反井中,人身安全有了保障,不用拉運(yùn)圓木架木垛,大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;采用反井鉆機(jī)先鉆出溜矸井,兼作泄水、通風(fēng)孔,減少了煤倉刷大時(shí)排水工作量和排矸量,既簡(jiǎn)化了施工工序,又加快了施工速度,改善了作業(yè)環(huán)境,有效提高了施工安全系數(shù),提高了施工工效。

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