“3+3”新型密閉施工平臺應(yīng)用實例解析

高奎英

(神東煤炭集團大柳塔煤礦，陜西 神木 719315)

0 引言

煤礦密閉是保證礦井正常通風(fēng)的一項重要設(shè)施，但是在密閉施工過程中面臨著很多問題，其中最主要的是如何能夠在保證安全的前提下進行快速施工，特別是在超過人員站立高度的情況下登高施工平臺的搭建[1-4]。因為它既擔(dān)負著安全問題，又擔(dān)負著怎樣省時省力、簡單輕便、經(jīng)濟合理的問題。目前常用的施工平臺主要是由鋼管骨架、角鐵支撐架、焊接鋼筋網(wǎng)等部件拼搭而成[5-8]。平臺整體比較笨重，搬運起來費時費力，而且不容易拆卸、組裝，在施工、搬運過程中很容易造成平臺損壞或人員受傷，且平臺的穩(wěn)定性不強，給施工帶來安全隱患，這就需要一種既輕便又安全的平臺來代替它。因此，在經(jīng)過施工現(xiàn)場反復(fù)試驗的基礎(chǔ)上，提出了“3+3”新型密閉施工平臺的開發(fā)應(yīng)用。

1 原有密閉施工平臺

1.1 原有平臺的設(shè)計特點

原有的密閉施工平臺是由多部件組合而成，大體可分為以下兩個部分：一是鋼管骨架，一般是由4根直徑1.2吋的鋼管作為4個支腿，并用固定拉桿交叉固定，固定拉桿一般采用角鋼或圓鋼，并在交叉處用螺栓連接；另一部分是供人員站立的承重鋼筋網(wǎng)平臺，一般是由鋼筋網(wǎng)和角鋼骨架焊接而成，角鋼間距根據(jù)承受的重量進行調(diào)整，保證人員站立時的安全，并在兩端頭焊接與鋼管骨架固定的凹槽。圖1為原密閉施工平臺示意圖。

圖1 原密閉施工平臺示意圖

1.2 原有平臺的缺點

搬運笨重費時費力：由于整體比較笨重，搬運過程中需要4個人才能搬動，且從上一個聯(lián)巷搬運至下一個聯(lián)巷50 m的距離至少需要10 min，存在費時費力的現(xiàn)象。

平臺穩(wěn)定性較差：因為平臺長2 m，寬1 m，所以人員站在上面用力干活時平臺晃動較大，特別是在巷道底板不平整時存在傾斜的危險。

平臺空間有限：搬運平臺面積較小，一般在2 m2左右，所以承重鋼筋網(wǎng)上面人員作業(yè)期間至多站立2人，影響密閉施工進度。

平臺維護量較大：由于此種平臺是多個部件拼組而成，所以一個部件損壞可能影響整個平臺的使用，例如固定拉桿壞，承重鋼筋網(wǎng)變形等均影響整體平臺的使用效果，維護起來比較麻煩，且在日常搬運過程中經(jīng)常變形，維護量較大。

高度調(diào)節(jié)受限：由于框架限制，日常所用的登高平臺只能調(diào)節(jié)成2～3種高度，每層高度間距在約300 mm，特別是在有時候巷道超過設(shè)計高度時，人員即使站在第一層上也不能進行封頂作業(yè)，給工作帶來很多不便。

2 新型密閉施工平臺

2.1 新型密閉施工平臺的設(shè)計

為了達到安全可靠、省時省力、經(jīng)濟合理的目標(biāo)，根據(jù)煤礦現(xiàn)場施工條件，在反復(fù)試驗的基礎(chǔ)上提出了“3+3”新型密閉施工平臺搭建方法，“3+3”的意思是利用3根長鋼管和3根短鋼管組合而成，具體介紹如下：

主要配件為3根3.0 m長鋼管和3根1.5 m短鋼管，直徑均為1.2吋；輔助配件為3個腳手架扣件和6根木板(長3.5 m，寬0.2 m，厚度0.04 m)。以活雞兔煤礦為例，聯(lián)巷密閉施工高度一般在3.0～3.6 m，一般平臺分為2層搭建，上層高度必須滿足人員站立情況下能夠夠到密閉頂板，這樣就能一次性把密閉接頂，但也要考慮人員施工的舒適度，不能過低導(dǎo)致人員無法正常站立，一般取中間高度為宜。以密閉高度3.6 m計算，在密閉墻施工至1.8 m高度時開始預(yù)留鋼管穿墻孔，一個預(yù)留在密閉正中位置，另外2個分別預(yù)留在距離兩幫各0.5 m位置，穿墻孔預(yù)留好后，再以2層紅磚施工，以便對鋼管起到固定作用，3根短鋼管分別插入預(yù)留好的穿墻孔內(nèi)，插入深度0.5 m，外露1.0 m。隨后，3根長鋼管分別和3根短鋼管用腳手架扣件固定牢靠，中間的長鋼管垂直向上放置，兩側(cè)的傾斜靠幫放置。為了留足施工空間，3根長鋼管與密閉墻留設(shè)距離為0.6 m，最后把6根木板3根一組分別水平放置在水平短鋼管上，一排3根，兩側(cè)頂幫，中間架板搭接長度不低于0.5 m，根據(jù)現(xiàn)場巷道尺寸可對留設(shè)距離等參數(shù)進行調(diào)整。新型密閉施工平臺示意圖如圖2所示。

A件-3 m鋼管；B件-木板；C件-扣件；D件-1.5 m鋼管；E、F、G點-鋼管與底板固定點圖2 新型密閉施工平臺示意圖

2.2 新型“3+3”施工平臺的優(yōu)缺點

搬運省時省力：所用的材料比較少，便于臨時拆卸、安裝和搬運。

穩(wěn)定性好：由于新型密閉施工平臺前后、左右空間全部固定死，不會出現(xiàn)平臺前后、左右晃動的可能，平臺穩(wěn)定性好。

高度調(diào)節(jié)方便：平臺可根據(jù)聯(lián)巷高度和密閉施工大小的需要調(diào)整平臺參數(shù)，避免了以前平臺固定高度帶來的弊端。

作業(yè)空間大：新型平臺搭建后人員站立長度可以貫穿整個聯(lián)巷，且寬度可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，一般取0.6～0.9 m均可，調(diào)節(jié)范圍較大。此外還有材料少，成本低，維修、維護方便的優(yōu)點。

新型“3+3”施工平臺缺點在于平臺搭建過程中存在預(yù)留孔，后期封堵過程中存在不嚴、不實的情況，容易造成密閉漏風(fēng)。

3 新舊2種施工平臺經(jīng)濟效益對比

“3+3”新型施工密閉平臺的應(yīng)用相對于原有的平臺在使用和維護上均有很明顯的經(jīng)濟效益，大體可分為材料費、搬運費和維護費3大類。

3.1 材料費

“3+3”新型平臺材料費：所用1.2吋鋼管13.5 m，重量約27 kg，按照6 000元/t計算，共計費用大約162元；3個腳手架扣件費用約為60元；6塊木板0.168 m3，按照2 000元/m3計算，費用約336元。整個施工平臺共計費用約558元。

原有施工平臺材料費：1.2吋鋼管7.2 m，費用約86.4元；固定拉桿和承重平臺骨架使用4#角鋼制作，按照2層平臺計算需要4#角鋼約60 m，重量14.4 kg，按照5 000元/t計算，共計費用約720元；鋼筋網(wǎng)使用4 m2，費用約80元；各類固定件費用約100元；共計費用約986.4元。

3.2 搬運及維護費用

搬運費用：新平臺無需搬運，現(xiàn)場使用和安裝，密閉施工完成后回收即可，2人安裝、回收10 min即可完成；原用的平臺由于拆卸、安裝比較困難，一次需要4人30 min才能完成。按照單人計算可節(jié)約時間100 min，按照人工費用50元/h計算，單班可節(jié)約人工搬運費用83元，每個月可節(jié)約費用約83×3×30=7 470元，每年可節(jié)約9.0萬元。

維護費用：新平臺由于隨用隨取、用完即收，所以損壞量較小，按照每個月更換1塊木板和1個腳手架扣件計算，每年的維護費用約912元；原有的平臺因為經(jīng)常需要搬運、拆卸或車輛運輸?shù)?，?jīng)常出現(xiàn)骨架變形等情況，再加上井下環(huán)境潮濕，固定拉桿經(jīng)常出現(xiàn)松動或固定螺栓生銹、損壞現(xiàn)象，再加上人工費用，每個月平均需要維護費用約1 000元。根據(jù)以上所述，使用“3+3”新型密閉施工平臺后，每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益約10.15萬元。表1為2種密閉施工平臺的經(jīng)濟效益對比。

表1 2種密閉施工平臺的經(jīng)濟效益對比

4 結(jié)語

煤礦密閉施工是煤礦“一通三防”工作中的一項重要工作，特別是采空區(qū)密閉施工過程中對封閉速度的要求?！?+3”新型密閉施工平臺的使用減少了密閉施工過程中很多輔助工作，優(yōu)化了施工流程，不僅產(chǎn)生了相應(yīng)的經(jīng)濟效益，減少了密閉施工過程中由于原有平臺施工空間不足導(dǎo)致的來回搬運的問題，更提供了安全可靠的工作空間，為類似工作條件下的密閉施工提供了很好的現(xiàn)場實例與技術(shù)支持。