反井钻机工艺快速施工超大直径煤仓

【摘 要】中国平煤神马集团二矿二水平庚三采区煤仓净直径7m,深度48.4m,全断面灰岩,施工难度较大.采用反井钻孔下仓口排矸,上仓口下料砌碹、喷射混凝土等施工工艺,实现了超大直径煤仓的快速施工,比预定工期提前了20多天.

【关 键 词】煤仓；反井钻孔；快速施工

一、工程概述

二矿二水平庚三采区煤仓设计工程量48.4m,煤仓漏斗段长5.412m,砼碹毛断面直径等于8400mm,S毛等于55.4m2,锚网喷毛断面直径等于7300mm,S毛等于41.97m2,净断面直径等于7000mm,S净等于38.5m2,支护形式为砼碹加锚网喷混合支护.

二、施工工艺

1、掘进.掘进前先使用反井钻机施工直径1.2m的溜矸小井,溜矸小井施工结束后,扩砌由上部向下部进行.自上而下按每炮1.5~1.6m掘仓体,采用普通钻爆法由上而下逐段刷大成形,采用YT-28型风钻打眼,Φ43mm一字形合金钻头打眼深1800mm,选用煤矿许用水胶爆破、毫秒延期电起爆（总延期时间不超过130ms）掘进煤仓,随掘随锚网喷和砌碹永久支护.当工作面至天轮梁约9m左右时,提前找出封口盘梁窝,为封口做好准备,仓口封好后,往下施工时前几段放炮要控制药量放小炮,以防将封口盘崩坏,随着工作面远离封口盘,方可正常掘进放炮,直到煤仓仓体施工完毕.

施工期间,除攉碴外,煤仓施工时钻孔上必须盖篦子,用φ18mm的螺纹钢按100×100mm的间距焊网格,篦子长×宽等于2000×2000mm,以防施工人员坠入钻孔中.钻孔未盖之前,仓内所有施工人员必须佩带保险带,保险带另一端系于煤仓壁预留的绳扣上.

2、装药、连线、警戒、爆破.选用煤矿许用水胶和毫秒延期电,使用MFB-200型放炮器作为起爆电源,放炮电缆由警戒地点铺设距煤仓上口5m处悬吊在距动力电源电缆5m以外的安全地方,工作面到仓口与放炮电缆采用Φ6mm胶质线连接,装药结构采用连续装药、正向爆破,连线方式为串并联.工作面打完眼后,用吹风管将各炮眼吹干净,由当班放炮员、检查员监督,工班长指派有经验的人员进行装药,装药后必须由放炮员亲自连线,检查员检查工作面瓦斯情况,符合安全规程规定后方可放炮,放炮前工班长清点人数,安排放警戒,每次去两人,一人放警戒,一人回来通知警戒已设好,设警戒时,做到“警戒绳、警戒牌、警戒衣”齐全,所有人员撤至距煤仓口150m以外的安全位置,放炮后警戒人员接到通知后,方可离开警戒位置,否则不准随意离开.

3、出碴.爆破后的矸石人工攉至溜矸小井内,顺钻孔落到下部硐室,利用给料机硐室内的运输系统运出,给料机硐室内出碴必须及时,防止碴块堵塞小井.

4、砌碹.从煤仓上口按每次段高1.5m浇注砼,组合模板之后,必须先加固后浇注,浇注时要分层均匀浇注,一次浇注高度300～400mm,严禁集中一侧浇注,以防模板受力不均偏移.并边浇边振捣,同时要求边浇注边由专人捣固,充填要严密,捣固要充分,防止出现质量问题.

三、施工安全管理

1、封口盘.封口盘铺设时间为煤仓向下掘砌9m左右以后,铺设位置在上锁口平面,预先在该位置上留出四个封口盘主梁梁窝,待主、副梁放好后,盘面铺设8mm厚的花纹钢板封闭整个封口盘,封口盘所有孔洞必须及时封堵,严禁坠物,且每班要指派专人清理封口盘.

2、防坠物.①煤仓施工2m时开始,到锁口盘安装前仓上口四周设栅栏,且要经常关闭,只有人员通过时才能打开,严禁人员靠近栅栏.②栅栏设置在煤仓上口以外1000mm范围内,内侧不得有矸石、碴块.栅栏框架竖桩用φ22×2200mm的树脂锚杆每1.5m一根竖直打入煤仓壁,每根锚杆2卷树脂药.锚杆埋入深度不少于500mm,树脂药卷搅拌要充分.横杆用φ18mm螺纹钢每700mm一道与竖桩绑扎在一起.栅栏框架上绑钢编制网全封闭栅栏,高度1.5m,栅栏下部至少0.5m高在钢网上竖着全封闭铺编织袋,防止碴块等杂物滚入煤仓.③煤仓上口锁口盘上及其周围5m范围内,每班都要有专人经常打扫保持清洁卫生,不准在锁口盘上面堆放杂物及物块,防止坠入煤仓伤人.

3、大矸石必须破碎,防止溜矸孔堵塞

4、煤仓掘进施工期间,煤仓下口两端5m之外必须挂警示牌,严禁有闲散人穿行；施工人员必须走专用安全通道.

5、人员进入工作面,溜矸孔必须用篦子盖严,放炮时将篦子提至封口盘,放炮后立即恢复.放炮后人员进入煤仓恢复篦子前必须将保险带带好并生根在井帮预留的保险绳上.

6、每班都要指派专人对提升的绞车、钢丝绳、导向轮以及保险绳、保险带、绞车钩头等作详细检查并作好记录.

四、施工效果

1、由于提前施工了直径1.2m的溜矸小井,工作面作业环境得到了改善,加快了排矸速度,缩短了施工工期,增加了经济效益.

2、工作面施工不影响煤仓下仓口出碴作业,加快了施工速度.

3、工作面矸石通过溜矸小井至下仓口,然后使用耙斗机装岩,保证了施工安全.

五、结语

该煤仓施工比预计工期提前20天完成,经建设单位验收,完全达到设计要求.煤仓施工中,先利用反井钻机施工溜矸小井解决了排矸难的问题,煤仓砌碹采用组合模板和溜灰管等,减轻了劳动强度,降低了施工成本,达到了安全可靠,经济实用的目的.