煤倉施工的優(yōu)化設計應用論文

　　摘要:介紹了微山湖礦業(yè)集團崔莊煤礦四采區煤倉在優(yōu)化設計方面采取的措施，經(jīng)過(guò)對煤倉一系列的優(yōu)化設計，降低了施工的難度，提高了施工速度。微山湖礦業(yè)集團崔莊煤礦四采區煤倉方案設計為同類(lèi)型煤倉工提供豐富的實(shí)踐經(jīng)驗。

　　關(guān)鍵詞:大坡度；傾斜巷道；應用

　　微山湖礦業(yè)集團崔莊煤礦位于滕南煤田南部，屬?lài)�有地方煤礦。礦井設計生產(chǎn)能力60萬(wàn)t/a，2005年核定生產(chǎn)能力120萬(wàn)t/a，中央并列式通風(fēng)，礦井前期開(kāi)采二迭系山西組3煤，其中3上煤平均厚4.09m，3下煤均厚3.51m。

　　1概況

　　崔莊煤礦四采區煤倉上口位于四采區運輸下山機頭硐室內，下口位于一水平運輸大巷，煤倉整體布置3下煤層底板巖石中。根據四采區地質(zhì)和煤層賦存情況，采煤工作面采用綜采、綜采放頂煤工藝開(kāi)采。為了滿(mǎn)足四采區的'生產(chǎn)系統，提高煤質(zhì)管理，實(shí)現煤、矸分裝、分運，并作為四采區煤、矸的臨時(shí)儲存，四采區煤倉采用雙倉布置，2個(gè)煤倉間距800mm，單倉直徑6m，煤倉深度27.3m，單倉容量965.6t。煤倉為雙倉，單倉倉身斷面形狀為圓形。煤倉倉身深度為21.3m，二次錨網(wǎng)噴支護噴厚為200mm�；膹綖�6.4m，凈徑為6m,斷面積：S荒=30.144m2，S凈=28.26m2。

　　2優(yōu)化設計

　　2.1存在問(wèn)題

　�。�1）煤倉使用混凝土澆筑支護，工序復雜，勞動(dòng)強度大，施工進(jìn)度慢。

　�。�2）下鎖口結構復雜，工藝繁瑣，施工難度大，要求精度高，不易掌握，效率低，工期長(cháng)。

　�。�3）2個(gè)煤倉中間墻體寬度大，勞動(dòng)強度大，施工進(jìn)度慢。

　　2.2優(yōu)化設計

　　針對以上問(wèn)題，根據現場(chǎng)實(shí)際條件及現有施工技術(shù)，對原設計煤倉作了優(yōu)化。

　�。�1）根據現場(chǎng)揭露的巖層，煤倉位于中粗粒分界砂巖和砂頁(yè)巖內，硬度4～6。巖層比較穩定，決定將澆注混凝土支護改為錨噴支護。采用φ20mm×3000mm左旋螺紋鋼錨桿，間排距800mm×800mm,允許偏差±100mm,錨固長(cháng)度1000mm；錨索型號為SKP17.8×1/1860，錨索長(cháng)度為6m，間排距1600mm×1600mm，允許偏差±100mm，錨固長(cháng)度1500mm，鎖具外錨索外露部分應散開(kāi)與二層網(wǎng)連接；金屬網(wǎng)使用6號鋼筋經(jīng)緯網(wǎng)；噴漿混凝土強度C20，厚度200mm。

　�。�2）下鎖口為一長(cháng)方形倒臺漏斗結構。漏斗側面傾角為60。初噴混凝土的強度等級不得小于C20，以封閉圍巖為準。采用初噴臨時(shí)支護時(shí)，噴射范圍必須覆蓋掘進(jìn)區域，不得有巖石裸露。原設計內側面鋪設鋼板作為耐磨層，現改為鋪設鋼砂為耐磨層。

　�。�3）原設計2個(gè)煤倉中心距7m，為減少工程量和施工難度，煤倉中心距調整為6.5m中間墻體最窄處由原來(lái)的1.2m調整為0.8m，減少了施工難度和工程量。

　　施工順序：

　�。�1）四采區煤倉上鎖口→煤倉倉身→煤倉下鎖口→煤倉中間墻體。

　�。�2）煤倉掘進(jìn)采用鉆爆方法施工，每茬炮的循環(huán)進(jìn)尺為0.8m；采取分次爆破；四采區煤倉巖性較軟，應加強煤倉幫部管理，施工前，先按由上向下的順序對未錨網(wǎng)支護段進(jìn)行檢查，若有危矸活巖，必須及時(shí)找掉，確認安全后，方可下一步施工，煤倉采用光爆錨噴向下掘進(jìn)，根據圍巖硬度周邊眼距定為400～500mm，周邊眼全部予留爆層，眼痕率達到60%以上，掘進(jìn)過(guò)程中要確保巷道質(zhì)量滿(mǎn)足生產(chǎn)技術(shù)的要求。

　�。�3）單倉掘進(jìn)分2次爆破，單倉掘進(jìn)下部預留有0.8~1.1m的高度不掛網(wǎng)，一次永久支護到2排網(wǎng)后，下部的矸石不清理，登渣進(jìn)行上部2排網(wǎng)的二次永久支護。按上面施工工序進(jìn)行循環(huán)施工。合理安排各施工工序，盡量做到交叉及平行作業(yè)。

　　3支護設計

　　3.1臨時(shí)支護

　�。�1）初噴混凝土的強度等級不得小于C20，以封閉圍巖為準。（2）采用初噴臨時(shí)支護時(shí)，噴射范圍必須覆蓋掘進(jìn)區域，不得有巖石裸露。

　　3.2永久支護

　　3.2.1倉身采用二次錨網(wǎng)噴+錨索的支護形式

　　當巖石硬度f(wàn)≥5時(shí)，倉身永久支護為錨網(wǎng)噴支護；當巖石硬度f(wàn)＜5時(shí)，倉身永久支護為錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護；采用二次支護形式。一次掛網(wǎng)支護并復噴完畢后再次復網(wǎng)噴漿進(jìn)行第二次支護，保證支護密度均勻。二次永久支護可待一次支護完畢后統一進(jìn)行。初始安注錨桿應保持錨桿貼巖壁外露200mm，第一次錨桿支護完畢并噴漿后，錨桿頭可外露，以便于二次錨桿支護。（1）第一次支護：采用φ20mm×3000mm左旋螺紋鋼錨桿，間排距800mm×800mm,允許偏差±100mm,錨固長(cháng)1000mm；錨索型號為SKP17.8×1/1860，錨索長(cháng)6m，間排距1600mm×1600mm，允許偏差±100mm，錨固長(cháng)1500mm，鎖具外錨索外露部分應散開(kāi)與二層網(wǎng)連接；金屬網(wǎng)使用6號鋼筋經(jīng)緯網(wǎng)；噴漿混凝土強度C20，厚度200mm。（2）倉身每循環(huán)施工深度為800mm，初噴后及時(shí)錨網(wǎng)支護。第二次支護在第一次錨網(wǎng)噴的基礎上統一進(jìn)行再次掛網(wǎng)并復噴成巷，防止開(kāi)裂的噴層墜落傷人。金屬網(wǎng)為6號鋼筋經(jīng)緯網(wǎng)，網(wǎng)間壓茬不少于100mm。

　　3.2.2兩煤倉中間隔離墻兩側支護

　　采用φ20mm×3000mm左旋螺紋鋼錨桿，間排距400mm×400mm,允許偏差±100mm,錨固長(cháng)1500mm，錨桿外露700mm,用于后期隔離墻鋼筋綁扎。在掘進(jìn)過(guò)程中，隔離墻兩側自煤倉上口地坪面往下每間隔5148mm施工隔離墻墻窩，墻窩規格：凈高×凈深×凈寬=2000mm×2500mm×1000mm，墻窩頂部呈傾斜狀，隔離墻墻窩頂及兩幫支護錨桿采用φ20mm×1600mm左旋螺紋鋼錨桿，墻窩里側掛設金屬網(wǎng)并初噴，防止巖石風(fēng)化脫落傷人。

　　4安全技術(shù)措施

　�。�1）工作面嚴禁空幫作業(yè)�？拷�工作面上端范圍內的支護在爆破前必須檢查加固。施工中要嚴格執行“五前二后”敲幫制度，“五前”是指“開(kāi)工前，鉆眼前，支護前，裝藥前，連線(xiàn)前”、“二后”是指“放炮后，接班后”，“五前二后”各工序前后要及時(shí)敲幫問(wèn)頂，找掉危巖活矸。

　�。�2）掘進(jìn)中，施工人員應及時(shí)找掉開(kāi)裂的噴層，施工人員選好站位點(diǎn)，觀(guān)察施工現場(chǎng)倉壁噴層片落情況，特別是在打眼定炮、安注錨桿過(guò)程中應及時(shí)清除危巖、排除隱患。

　�。�3）每次爆破后，迎頭工作人員要等迎頭炮煙被吹散視線(xiàn)清楚后，由爆破工、瓦斯檢查工和班組長(cháng)首先巡視爆破地點(diǎn)，檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、拒爆、殘爆等情況，并由上向下檢查倉壁、錨桿等情況。

　　5結束語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)對煤倉一系列的優(yōu)化設計，降低了施工的難度，提高了施工速度，實(shí)際施工工期比原設計預計工期縮短2個(gè)月，節省施工材料約300萬(wàn)元。四采區煤倉于2017年5月建成投入使用，監測表明，使用效果良好，滿(mǎn)足了生產(chǎn)的需要，提高了單產(chǎn)。同時(shí)，安全上并未收到影響。崔莊煤礦四采區煤倉優(yōu)化設計為同類(lèi)型煤倉施工提供豐富的實(shí)踐經(jīng)驗。

　　參考文獻：

　　[1]煤礦安全規程.

　　[2]煤礦安全技術(shù)操作規程.

　　[3]采礦工程設計手冊.

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