煤倉反井施工技術(shù)應(yīng)用

馬興柱 王兆其 侯鵬

摘要：反井法就是先采用反井鉆機(jī)施工小孔徑的鉆孔，然后自下而上反提擴(kuò)孔形成排矸通道，最后采用鉆爆法由上而下擴(kuò)刷至設(shè)計斷面從而完成整個的施工過程。目前，采用反井法工藝施工煤倉在我公司得到了積極推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：反井法;上口硐室;斜切面

煤倉做為礦井儲煤系統(tǒng)中不可缺少的一部分，其瓶頸作用至關(guān)重要，尤其是大煤倉儲煤能力的發(fā)揮為礦井高產(chǎn)提效起著積極的推動作用。根據(jù)“雙提雙優(yōu)”工作要求，為解決優(yōu)質(zhì)煤提升運輸難題，我公司采用反井法施工了4200優(yōu)質(zhì)煤專用煤倉。

1 概況

新查莊公司4200煤倉主要為工廣采區(qū)優(yōu)質(zhì)煤儲存服務(wù)。該煤倉斷面為圓形，設(shè)計倉體高度23m。 斷面規(guī)格：R凈=4000mm，S凈=50m2;容量約1600噸。根據(jù)綜合因素考慮，該煤倉采用反井法施工。

2 施工順序：

上口硐室加固→施工反井鉆孔→上口擴(kuò)刷→安裝上口鋼梁→自上而下擴(kuò)刷倉體→下口硐室加固→下鎖口。

3 施工工藝

3.1 上口硐室加固方法

因煤倉服務(wù)年限較長，必須對上口硐室進(jìn)行加固。

加固方法：采用錨網(wǎng)索支護(hù)進(jìn)行補錨加固，頂部及兩幫均采用L×Φ=2200mm×18mm螺紋鋼錨桿支護(hù)，錨桿間排距為800mm×800mm，網(wǎng)片采用規(guī)格為：長×寬=2000mm×1000mm，φ=6.5mm鋼筋制作的經(jīng)緯網(wǎng)，網(wǎng)格：100×100mm，相鄰兩片之間壓茬不小于100mm，每隔300mm～500mm用12#或14#鐵絲雙股擰緊，錨桿外露螺帽長度10mm～100mm。

每隔2m打注一排錨索，自巷道中心線開始按2m間距由頂部向兩幫布置。錨索采用規(guī)格為：L×Φ=6000mm×15.24mm鋼絞線，每根錨索錨注K2340型樹脂錨固劑不少于3塊，預(yù)緊力矩不小于80KN，錨固力200KN。錨索下端敷設(shè)長度為300mm～500mm的礦用工字鋼制作的專用錨索托盤，錨索外露150mm～250mm，錨固到穩(wěn)定巖層不小于1.0m。

3.2 施工反井鉆孔

首先采用ZFYD1200鉆機(jī)施工Φ216mm導(dǎo)向孔，然后由上至下將導(dǎo)向孔擴(kuò)孔為Φ270mm至孔底，安裝Φ1.2m鉆頭由下至上反提擴(kuò)孔施工形成排矸通道。

3.3 上口施工方法

（1）斜切角度

斜切開口的角度根據(jù)該范圍巖性特征、自然冒落拱高度及施工結(jié)合，確定角度為55°，即兩幫與水平面呈55°夾角向斜下方開口。

根據(jù)煤倉十字線按4.15m半徑畫圓標(biāo)出輪廓線，然后布置炮眼進(jìn)行爆破施工。第一循環(huán)擴(kuò)倉時巷道兩幫只在幫部布置一圈炮眼（開孔位置位于底板以上約500mm），按55°夾角向下斜插開孔，第二循環(huán)時再根據(jù)斷面增加第二圈并按55°夾角向下開孔，直至荒半徑達(dá)到4.15m為止，然后調(diào)整角度垂直開孔繼續(xù)施工。

（2）擴(kuò)倉深度約3m時，按照設(shè)計要求安設(shè)11#工字鋼橫梁。安裝時橫梁垂直兩幫布置，間距1000mm，兩端掏槽深度不低于500mm，每端均用雙錨索（L×φ=6000mm×15.24mm，垂直巖面打設(shè)）配合夾板進(jìn)行固定，確保橫梁牢固有效。

3.4 倉體擴(kuò)錨施工方法

采取鉆爆法施工，以矸石倉十字線為中心按4.15m荒半徑畫圓標(biāo)出輪廓線，然后布置炮眼進(jìn)行爆破施工。循環(huán)進(jìn)度1.0m，每孔裝藥約0.3kg。采用初噴（厚度30～50mm）、打錨桿壓鋼筋網(wǎng)、復(fù)噴（最終厚度100～150mm）方式作業(yè)。

3.5 下口硐室

下口兩幫砌料石墻，全長8m，凈寬3m，墻厚0.5m，高3.2m。料石墻上敷設(shè)工字鋼，工字鋼間距0.9m，在工字鋼上密排砼背板。方框架處敷設(shè)雙工字鋼，工字鋼長度不小于3.6m。

3.6 下鎖口施工方法

剩余最后5m時，四周與水平面呈55°夾角向下鎖口，并與方框架接口。

4 支護(hù)設(shè)計

4.1 上口

斜切面采用錨網(wǎng)噴支護(hù)做為一次支護(hù)：噴C20砼厚150mm;錨桿為L×φ=2200mm×18mm的螺紋鋼錨桿，錨桿間排距均為800mm×800mm，矩形排列。每根錨桿錨注K2340樹脂錨固劑不少于2塊，錨固力不小于80KN?根，預(yù)緊力矩200N.m。錨桿與巖面之間壓規(guī)格為：長×寬=2000mm×1000mm，Ф=6.5mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格：100mm×100mm，網(wǎng)片搭接長度不小于60mm，每隔300mm～500mm用12#或14#鐵絲雙股擰緊扎牢，錨桿外露螺帽長度為100～150mm，噴漿厚度150mm。

斜切面周圈打設(shè)錨索做為二次支護(hù)進(jìn)行加固，錨索規(guī)格L×φ=6000mm×15.24mm，外露150～250mm，間排距1800mm×1800mm。每根錨索注K2340樹脂藥卷不少于3塊，預(yù)緊力不小于80KN，錨固力不低于200KN/根。

4.2 倉體

倉體采用錨網(wǎng)噴支護(hù)：噴C20砼厚150mm;錨桿為L×φ=2200mm×18mm的螺紋鋼錨桿，錨桿間排距均為800mm×800mm，矩形排列。每根錨桿錨注K2340樹脂錨固劑不少于2塊，錨固力不小于64KN?根，預(yù)緊力矩200N.m。錨桿與巖面之間壓規(guī)格為：長×寬=2000mm×1000mm，Ф=6.5mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格：100mm×100mm，網(wǎng)片搭接長度不小于60mm，每隔300mm～500mm用12#或14#鐵絲雙股擰緊扎牢，錨桿外露螺帽長度為100～150mm，噴漿厚度150mm。

4.3下鎖口

將鐵路（規(guī)格15kg/m，長約6m）呈傘狀鋪在巖面上，下端按300mm間距擔(dān)在方框架上，其上端根據(jù)圓周均勻排列，并與相鄰錨桿焊接或采用錨桿壓牢，相鄰兩根鐵路之間再穿插鋪設(shè)1根長度約3m的鐵路進(jìn)行加強支護(hù)，最后噴漿形成一體。作為加強支護(hù)的鐵路采用規(guī)格為L×Φ=2200mm×18mm的螺紋鋼樹脂錨桿配合刮板將其壓牢，并緊牢螺帽防止松動。錨桿間距按1000mm布置1組，每組2根。

結(jié)語

與其他方法對比，反井法施工煤倉安全系數(shù)高，工藝簡單，職工操作更具有安全感;同時通過對上口的優(yōu)化，施工效率得到大幅提升，不但降低了時間和成本，而且達(dá)到了安全效益雙贏的目的。

作者簡介：

馬興柱，1983年7月，男，本科，畢業(yè)于山東理工大學(xué)采礦專業(yè)，工程師，主要從事掘進(jìn)技術(shù)管理工作。