煤礦采區(qū)煤倉設(shè)計與施工應(yīng)用

段海濤 李樂藝 馬 兵 蘭 天

河南大有能源股份有限公司石壕煤礦 河南 陜縣 472123

1 13采區(qū)煤倉工程施工條件

13采區(qū)煤倉由煤層頂板施工到太原組灰?guī)r層位,中間穿過二1煤層,層位較為復(fù)雜,預(yù)計該巷道掘進(jìn)時瓦斯地質(zhì)儲量為0.5～2.0m3/t;施工底板含水層為太原組灰?guī)r含水層、太原組灰?guī)r含水層為二1煤層底板直接充水含水層,據(jù)附近鉆孔資料顯示：太原組灰?guī)r上距二1煤層18.3～23.5m,平均21.4m,太原組灰?guī)r厚度0～10.49m,平均7.43m,該含水層出露及補(bǔ)給條件差,巖溶裂隙不發(fā)育,含水性弱,突水量小,突水以靜儲量為主。對正常施工會造成一定影響,但不構(gòu)成安全威脅。

2 13采區(qū)煤倉工程簡介

13采區(qū)煤倉處施工工程量約為25.5米,分為三部分施工：(1)13采區(qū)煤倉上段掘進(jìn)成長6米寬4米的橢圓斷面,支護(hù)形式為錨網(wǎng)＋混凝土支護(hù),壁厚300mm,工程量約16.5米。

(2)北大巷中間段巷道,采用工字鋼骨架加混泥土對北大巷三面進(jìn)行預(yù)制。工程量約為4米。

(3)北大巷和北集中巷中間段為實體巷道,需要掘進(jìn)施工5米,支護(hù)形式為錨網(wǎng)＋工字鋼骨架＋混泥土支護(hù)。

最后等煤倉整體做成后,對溜煤眼底部進(jìn)行鋼筋混泥土預(yù)制。

3 13采區(qū)煤倉施工方案

A、實體巷道施工方案：

(1)施工煤倉之前,先對煤倉立井打鉆、定位爆破,形成一個直徑800—1000mm 的暗立井,便于出矸。

(2)鉆孔爆破時,只在中心孔進(jìn)行裝藥,每次裝9節(jié)藥,3節(jié)一捆,用膠帶纏緊,并同時使用3根雷管,封孔采用膨脹劑及沙子、泥土封孔,從下向上逐次爆破,每次爆破高度800—1000mm,防止矸石堵孔。

(3)煤倉口要按裝臨時鎖口,鎖口壁厚度為1000mm,深度為1000mm,鎖口梁采用4 根12#工字鋼,工字鋼支撐點應(yīng)超出井口邊界500mm;臨時鎖口安裝好之后,需安裝封口盤,封口盤采用厚200mm 的松木制作,上邊包層鐵皮,防止細(xì)小東西掉落井筒。

(4)煤倉上部口要用柵欄做好防護(hù)隔離帶,防止矸石及其他雜物滾落,杜絕造成砸傷人事故發(fā)生,煤倉工作面中溜矸孔要用不大于300mm 方格鋼筋篦子防護(hù),防止人員滑落。另外煤倉工作面施工人員要全部系保險繩,加強(qiáng)自身防護(hù)。

(5)煤倉向下每施工1 米,先進(jìn)行掛網(wǎng)打錨桿支護(hù),錨桿間排距為800mm×1000mm。

(6)巖巷使用直徑22mm,長度2400mm 錨桿,煤巷使用直徑22mm,長度2800mm 錨桿。

B、北大巷與煤倉交匯處施工方案：

(1)以北大巷上部煤倉為基準(zhǔn),緊鄰北大巷上部煤倉預(yù)制北大巷段煤倉墻體。墻體厚度為0.5m,墻體高度以北大巷巷道高度為準(zhǔn),預(yù)制時與巷道頂部融為一體。

(2)煤倉墻體由下向上整體預(yù)制,一次成型。

(3)預(yù)制煤倉外側(cè)墻體時,需留設(shè)行人通道。行人通道規(guī)格為：1500mm×1800mm(長×高),行人通道位置與北大巷巷幫間距為300mm。

(4)預(yù)制墻體內(nèi)部需施工工字鋼骨架,每邊需打設(shè)兩排工字鋼立柱,排與排距離為250mm,工字鋼間距為1000mm,三花眼布置。

(5)工字鋼底部焊接正方體鋼板,鋼板規(guī)格為300mm?300mm(長?寬)。鋼板上四角分別打設(shè)四個圓孔,圓孔間排距為250mm?250mm。并根據(jù)工字鋼下部鋼板上圓孔間排距,分別打設(shè)四根錨桿用以固定工字鋼底座,將工字鋼焊接在底座上。工字鋼骨架安裝完成之后,再對墻體進(jìn)行預(yù)制。工字鋼長度以接觸巷道頂部為準(zhǔn),頂部也需焊接正方體鋼板,施工規(guī)格與工字鋼立柱下部相同。

(6)工字鋼立柱之間需焊接工字鋼橫梁進(jìn)行連接,工字鋼橫梁間距為1500mm。工字鋼橫梁施工完成后,在工字鋼骨架間鋪設(shè)錨網(wǎng),網(wǎng)與網(wǎng)之間用細(xì)鐵絲連接。

(7)混凝土配比為水泥：砂：石子＝1：2：2,水泥標(biāo)號不低于42.5號,石子粒度為40毫米,速凝劑摻量為水泥重量的2－4%。采用機(jī)械攪拌時要先將料攪拌均勻,配比符合要求。

4 結(jié)語

(1)煤倉施工時,采用鉆機(jī)先行將所做煤倉打透、定位,然后再采用爆破法將鉆孔擴(kuò)充至矸石能夠排出的斷面。此方法即改善了作業(yè)環(huán)境,減輕了勞動強(qiáng)度,又加快了施工進(jìn)度。

(2)該采區(qū)煤倉施工完成后,煤倉容積合理,倉壁無變形,施工方式安全。煤倉的功能、形式符合生產(chǎn)實際需要。