井下煤仓快速施工技术例析

摘 要：煤仓开挖采用了反井钻机施工导井,手风钻钻爆扩挖,石渣从导井溜至煤仓底的施工技术；微晶板镶贴采用与衬砌混凝土一次整体浇筑施工技术；观察孔混凝土衬砌采用滑模施工技术；快速顺利的完成了煤仓施工,为同类井下煤仓快速施工提供了一定的经验借鉴.

关 键 词：井下煤仓导井扩挖微晶板观察孔滑模

1.工程概况

赵家寨煤矿位于河南省新郑市辛店镇,西翼采区煤仓由煤仓主体,观察孔及联巷组成.煤仓深33.3m,上喇叭口段深7m,中间直段深20m,下喇叭口段深6.3m,直段设计净直径10.0m,底部设计成双漏斗.煤仓上口位于西翼上仓皮带巷机头硐室上平台,下口与装载硐室皮带巷相连.煤仓布置见图1.

煤仓分煤器设计为30mm压延微晶板材、10mm钢板及钢筋混凝土；煤仓观察孔以下部位混凝土表面采用30mm高分子聚四氟耐磨板铺设,铺设高度14.11m.

2.施工方案

为了实现西翼煤仓的快速施工制定了以下施工方案：煤仓主体采用反井钻机施工导井,导井直径为1.4m,从上向下进行手风钻钻爆扩挖至下部给煤机硐室,再从下向上进行混凝土浇筑及微晶板施工.观察孔开挖采用手风钻钻爆反井施工,混凝土衬砌采用滑模施工.

3.煤仓施工

3.1煤仓导井施工

煤仓导井采用防爆型ZFY1.4/200（BMC200）反井钻机,该钻机采用全液压驱动,主要由主机、操作台、主泵机、副泵机、钻具等组成.其中钻具包括导孔钻头、φ1.4m的扩孔钻头,钻杆等.

3.1.1正导孔施工

导井作业分为两次进行,即先钻进正导孔,再进行反扩孔的施工.正导孔钻孔采用φ300mm钻头,一天可以成孔30m,导孔施工时注意观测返出岩屑的情况,为φ1.4m扩孔钻进、孔壁维护以及最后扩挖到设计直径提供参考.

3.1.2扩孔施工

正导孔与煤仓底部巷道打穿后在煤仓底部的巷道内进行φ1.4m钻头的安装,当扩孔钻头接好后,慢速上提钻具,开始钻头转速要慢,待一切正常后再设计性能指标操作.扩孔时,要及时出渣,防止堵孔.

3.2煤仓扩挖施工

煤仓仓体从上到下分成3部分：上锁口段、直仓段、下锁口段.上锁口深度共7m,净直径由4m放大到10m.其中前1m为“圆柱状”,后6m为“喇叭状”.直仓段为直径10m的圆形,深度20m.下锁口段深度为6.3m,中间由混凝土衬砌成对称的2个出煤漏斗.

在煤仓扩挖和支护期间,须在煤仓中心外5m处合适位置安装一台8t稳车,配备100m长、Φ15.5mm丝绳和一个吊桶上下物料.扩刷施工时,要在导硐上口覆盖50mm的木板,并扒牢.

3.2.1扩挖钻爆

（1）风水管路布置：风水管路布置在在煤仓的上口,从皮带巷以布置的风水管路上接引并安设闸门,控制风水.（2）钻孔：钻孔采用8台YT-28手风钻,12人作业,4个小时内完成钻孔施工,钻孔深度设计为2.5m,爆破进尺2.1m.（3）装药：待全断面炮眼钻孔完毕后,由专业爆破员完成装药,同时进行撤钻、风水管路、风筒等迎头其余物品.（4）扒渣：石渣人工从导井直接扒到煤仓底,由耙渣机装皮带运出,8个小时扒完一次爆破的石渣.

3.2.2临时支护

扒渣完成后,立即进行锚网喷支护,一掘一支.在扩刷、支护期间,必须在距煤仓上口中心3m处设置半封闭型栅栏,栅栏采用Φ18mm钢筋焊接而成.并将煤仓口周围5m内的杂物清理干净,喷浆机及混凝土搅拌机均应放在距仓口5m以外.

3.3混凝土衬砌

观察孔联巷以上部分的混凝土衬砌自上而下进行,采用边挖边浇的方式,一次浇筑的高度为2m,在临时支护完成后进行.观察孔联巷以下部分的混凝土设计加装耐磨微晶板,为了提高微晶板与混凝土直接的粘结质量,直接利用微晶板作为混凝土浇筑的模板,微晶板用锚杆固定.混凝土采用在煤仓上口现场拌制,通过煤仓内布设的溜管进行浇筑.混凝土的施工顺序：先浇筑给煤机硐室后依次向上浇筑,浇筑期间用脚手架搭设施工平台,然后架设模板浇筑.给煤机硐室浇筑完毕后,进行煤仓壁浇筑施工,模板支护牢固可靠,浇筑对称下料,保证模板不偏不跑,混凝土振动采用风动振捣器进行,混凝土振捣由专人进行,确保混凝土的施工质量.混凝土浇筑后及时进行洒水养护.

4.观察孔及联巷施工

4.1观察孔联巷施工

从煤仓上口到18.5m位置在仓壁东西两帮各施工一个观察孔联络巷,长度各8m.观察孔联络巷断面为半圆拱形,采用素喷支护,喷厚250mm,净宽×净高等于2000mm×2000mm.当煤仓施工至观察孔联巷位置时,停止煤仓主体的掘进,进行观察孔联巷的施工.观察孔联巷采用2台YT-28手风钻钻爆,人工出渣,石渣直接扔入煤仓内,通过煤仓溜至底部的给煤机硐室.联巷采用一掘一喷作业方式,出渣完成及时进行支护.观察孔联巷爆破前班长必须派专人在距放炮地点向外75m的西翼上仓斜巷内及煤仓下口东西各75m的装载皮带延伸巷内把口警戒,确保施工安全.为了给观察孔联络巷提供新鲜风流,在煤仓施工过程中,需沿仓壁预埋4根?300mm的钢管,作为通风孔.

4.2观察孔立眼施工

4.2.1观察孔立眼开挖

观察孔立眼断面为宽2000mm×2000mm的正方形,采用素喷支护,喷厚250mm,工程量各16.5m.观察孔联巷施工完成后,进行观察孔立眼的施工.观察孔立眼施工前先完成给煤机硐室内的观察孔立眼壁龛施工.观察孔立眼与煤仓仓体同时施工,观察孔立眼采用反井施工,在煤仓下口巷道硐室内向上施工观察孔立眼与观察孔联络巷贯通.在联巷内用潜孔钻打一立孔,在立眼的底部布置一可以移动的作业吊盘,吊盘上装防护装置,吊盘通过布置在联巷内的卷扬机可以上下移动.观察孔立眼钻爆采用1台YT-28手风钻在吊盘内完成,打孔深度为1.5m,爆破进尺1.2m.临时支护采用一掘一喷.加强顶板管理,工作面必须备齐敲帮问顶工具,每次施工前及放爆后班长必须检查立眼围岩变化情况,若有裂缝、离层等情况时必须及时处理,无问题时方可作业.

4.2.1观察孔立眼混凝土滑模施工

观察孔立眼的混凝土衬砌采用滑模施工,滑模设计为整体钢结构,在滑模模体的上方设计有一安全防护盘,下方设计有一辅助盘,滑模采用2台10T导链作为提升动力,导链的上方吊挂在井壁上布设的吊环上,下方挂在模体的吊环上,通过导链的拉动来完成模体的向上滑升.混凝土的拌制在观察孔联巷内现场拌制,经溜管缓冲后入仓.观察孔立眼混凝土滑模浇筑一天可以完成4m-6m.

5.给煤机硐室施工

煤仓开挖到底后要进行给煤机硐室的扩刷,给煤机硐室扩刷施工采用放小炮方法进行.给煤机硐室爆破前班长必须派专人在距放炮地点向西100m,向东75m的装载硐室巷内把口警戒,并撤出煤仓内所有施工人员,煤仓上口封闭.给煤机硐室扩挖成型后分段绑扎墙部钢筋,支立墙部模板,浇筑按先竖墙后顶拱进行,浇顶拱时一定要保证顶部灰浆饱满,防止空顶.给煤机硐室施工期间,同时小炮施工两侧观察孔壁龛施工.

6.结束语

（1）、煤仓采用反井钻机施工导井技术,大大提高了煤仓开挖的效率,减少了出渣时间,节省了提升设备,缩短了施工工期.

（2）、微晶板直接代替混凝土模板与混凝土一次整体浇筑,简化了施工工序,节约了模板,增墙了微晶板与混凝土的结合力,提高了施工效益.

（3）、观察孔立眼混凝土衬砌采用滑模施工技术,加快了混凝土的浇筑速度,节约了模板和大量的脚手架管.

通过西翼煤仓及观察孔的快速组织施工,与常规的煤仓施工工艺相比,可以节约工期2个月,优势明显,为同类煤仓的快速施工提供了一定的经验借鉴.