大断面煤仓施工技术研究
王高尚
（河南省许昌新龙矿业有限责任公司，河南禹州461670）
摘
要
该文在梁北煤矿混合井井底煤仓地质条件基础上，针对大断面硐室进行分析，结合其断面要求、支护要求和现场施工要求，对快速施工技术进行研究总结。
该快速施工技术在此类条件下的大断面煤仓施工技术中具有推广价值。
关键词
深井
大断面
煤仓中图分类号TD264+．2
文献标识码
A
1工程概述
根据梁北煤矿矿井技改计划和生产安排计划，混合井为技改后的主生产提升井，混合井煤仓必须采用大断面设计，主要负责储煤和转运，服务年限较长，断面使用要求较高，
因此混合井底煤仓为技改计划中的关键硐室，
并且由于工期较紧，对煤仓快速施工技术进行研究至关重要。
煤仓具体位置见图1。
图1混合井底煤仓位置图
由图1可知，混合井井底煤仓上方位于混合井北侧，
煤仓中心到井筒中心距离为30m ，该煤仓上方为新上仓皮带运输巷机头硐室，下方为主混合井井底装载硐室，根据设计要求，煤仓设计施工深度45．982m ，仓身施工设计直径11．1m ，浇注后净直径10．0mm ，净断面面积为78．54m 2
，煤仓具体施工断面见表1。
根据地质资料分析，煤仓所处层位岩石岩性主要为细砂岩、中粒砂岩和砂质泥岩。
2施工方法及支护方案2．1
施工方法
［1］
（1）煤仓施工前首先施工一个Φ1．2m 的小井，小井施工好后，由煤仓上口向下对煤仓进行刷大。
煤仓
*收稿日期：2012－05－02
作者简介：王高尚（1986－），男，河南周口人，2009年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，助理工程师，现在梁北煤矿从事煤矿技术管理工作。
表1
工程概述表
序号
工程名称设计工程量（m ）断面（m 2）
掘进断面净断面1－1断面上
5．5由小变大，倾角55ʎ由小变大，倾角55ʎ
21－1断面32．40496．878．5
32－2断面296．878．543－3断面3．68196．8
78．5
5
4－4断面
4．397
由大变小，倾角60ʎ由大变小，倾角60ʎ
施工过程中爆破后的矸石通过钻孔自溜到给煤机硐室，
打眼采用多打眼少装药的爆破方式，防止大于钻眼的矸石堵住钻眼，人工清矸时大矸石破碎后方可通过钻眼自溜到给煤机硐室内。
（2）煤仓施工采用炮掘破岩方式，硬岩段严格按照爆破要求施工，对于软岩及围岩破碎段采取风镐掘进；尤其斜变断面和仓口爆破施工要严格控制装药量，放炮后岩壁底脚必须采用风镐扩到要求宽度。
施工煤仓下部缩小段时，多打眼、少装药、放小炮，防止上部岩块塌落。
（3）为满足煤仓断面要求，保证煤仓围岩稳定性，
爆破后表面不应有明显的炮震裂隙，成型达到帮直、底平、不欠挖、局部超挖不大于150mm 。
眼痕率：硬岩石应保留60%以上，中硬岩石保留50%以上，松软岩石达到爆破成型。
2．2
支护方案
由于煤仓断面及围岩岩性的变化，支护方案不尽相同，
详细支护形式：1—1断面以上部分：锚网喷+锚索+双层钢筋砼支护；1—1断面：锚网喷+砼；2—2断面：锚网喷+双层钢筋砼支护；3—3断面：锚网喷+双层钢筋砼；4—4断面：锚网喷+双层钢筋砼支护。
示意图如图2。
2．2．1
锚网喷支护方案
（1）锚杆选用Φ20ˑ2500mm 等强螺纹钢锚杆，锚杆间排距700ˑ700mm ，允许误差ʃ100mm ，每根锚杆使用一支K2360锚固剂和一支Z2360锚固剂，保证锚固长度。
锚杆的打装严格按设计要求施工，应优先垂直于岩层层面，其次垂直于巷道轮廊线，锚杆丝外露长度200 300mm ，做为浇筑混凝土基础。
锚杆预紧力矩
图2煤仓断面分布图
≥300N．m，锚杆锚固力≥8kN［2］。
（2）锚杆托盘尺寸为120ˑ120mm，安装时保证托盘紧贴岩面、不得松动。
（3）使用Φ6mm钢筋网进行护表，预留的钢筋段必须与其相对应的封闭网格钢筋连接牢固，要求连接位置钢筋紧贴岩面，每个网格连接两根钢筋段。
（4）锚索采用Ф17．8ˑ4000mm1860钢绞线，间排距为1400ˑ1400mm，每根锚索使用一支K2360锚固剂和三支Z2360锚固剂，托盘为长300mm的16#槽钢。
（5）锚网支护后进行煤仓初喷，喷层厚度为50mm。
（6）锚杆安装前，应检查锚杆眼的质量，检查锚固剂是否完好，有无变质现象。
2．2．2混凝土浇灌方法
（1）钢筋绑扎与安装：钢筋直径为18mm，钢筋间排距为300ˑ300mm，两层钢筋之间用Ф8mm的钢筋连接，间距为600mm。
钢筋绑扎前认真熟悉图纸，检查配料表与图纸，仔细检查钢筋尺寸是否与下料表相符，核对无误后方可进行绑扎。
①钢筋有90ʎ弯钩时，弯钩应朝向混凝土内；②采用双层钢筋网时，在两层钢筋之间，应设置撑铁以固定钢筋的间距；③墙筋绑扎时应吊线控制垂直度，并严格控制主筋间距；④为了保证钢筋位置的正确，受力均匀，竖向受力筋外加一道水平筋，并捆扎一起。
（2）按设计配合比拌好混凝土，混凝土强度为C30［1］，配合比参数：①使用材料：425级普通硅酸盐水泥、粒径5 10mm的碎石子、粒径0．3 3mm的中粗砂、速凝剂；②水灰比1：0．47；③水泥：黄沙：石子：1：1．39：3．48。
（3）上锁口立模前先爆破一次到位，垂直深度5500mm，开始立模自下向上浇注。
碹骨选用12#槽钢按照煤仓尺寸分段加工成弧形，弧长3130mm，半径5000mm，弧形槽钢分别在两头和中间预留有条形锚杆孔，以便用锚杆将碹骨固定在煤仓壁上。
仓身的施工按照煤仓断面设计进行支护，浇注采取施工4500mm 浇注一次（浇注三模）的方式进行支护。
下锁口立模时必须由装载硐室向煤仓下口立模浇注，浇注前先搭设操作平台。
（4）浇灌煤仓上、下锁口时，上口锁口前，按照煤仓口设计尺寸预埋三根工字钢，型号32b，两根4600mm，一根3100m；下口锁口由底向上进行浇注锁口，先浇注装载硐室巷道，逐渐向煤仓下口浇注。
浇注到下锁口处时提前预埋5根32b工字钢，工字钢长度：5900mm；4根32b工字钢，工字钢长度：1900mm。
根据煤仓中心线并在工字钢上将分煤器的模板立好，分煤器模板伸进漏斗壁的长度不小于300mm。
然后再将漏斗壁与分煤器浇灌成一体。
整个下口锁口浇注时提前将4个空气炮预埋好，空气炮按照煤仓设计尺寸和预埋尺寸用铁丝固定在钢筋上，然后进行锁口浇注。
（5）混凝土在煤仓下口搅拌均匀后，经混凝土泵输送到煤仓内，混凝土直接浇于模板内。
（6）必须均匀对称浇灌，浇灌厚度500mm，每浇灌一段高度要用振动棒振匀混凝土，保证充填密实，混凝土支护表面无明显裂缝，1m2范围内蜂窝、孔洞不超过2处。
（7）拆模时间为72h，每次拆模后将对接处多出部分裁去，对表面的蜂窝麻面，用水冲洗后用水泥沙浆抹平。
在已硬化的混凝土表面继续浇灌时，必须先除去杂物，凿成麻面，并用水冲洗干净，以确保合茬严实。
（8）定时定量洒水养护混凝土表面，养护时间≥10d。
（9）取一组标准试样测定混凝土强度，确保强度符合设计强度，仓壁围岩极其破碎时，应短掘短浇加强支护。
3快速施工工艺
根据煤仓断面及支护方式的选择，确定施工工艺如下：吊中线画轮廓线→点眼→打眼→装药放炮→验炮→检查井壁→清理矸石→画点→安装锚杆、锚索→立模→浇灌→洒水养护。
经过放炮掘进和煤仓支护。
根据研究资料表明，大断面煤仓快速施工工艺缩短施工工期，满足煤仓使用要求。
参考文献：
［1］张荣立，何国纬，李铎．采矿工程设计手册［M］．北京：煤炭工业出版社，2003
［2］陈炎光，陆士良．中国煤矿巷道围岩控制［M］．徐州：中国矿业大学出版社，1994。