整体金属大模板在煤仓施工中的运用
一、煤仓施工的特点
煤仓安仓体不同可分为：垂直式、倾斜式、混合式和水平式。

本文涉及的是垂直式煤仓的施工工艺。

由于煤仓是在采区环境中施工，以及其垂直布置方式，尤其是断面大且深度大的煤仓，给施工带来诸多困难，故传统垂直式煤仓的施工工艺具有不同于巷道和斜巷的特点。

1、煤仓作业难度大，临时材料消耗多。

（临时提升绞车、脚手架、拼装模板、封口盘等）
2、煤仓施工危险性高，工程质量不易控制。

（尤其是传统方法施工反向导井、仓体迎头放炮出矸、高空坠物和仓体混凝土质量等）
3、施工方法特殊，传统工艺不能一次成巷，成巷速度慢。

（一般首先要施工导井，仓冒仓体掘进，临时支护，再施工下口梁体和分煤器，最后自下向上进行仓体永久支护混凝土浇筑。

）
4、施工组织复杂，外界干扰因素多。

（井下环境复杂，工艺复杂，故煤仓施工组织较一般巷道复杂，受出矸、进料、放炮对周围环境的影响等）
5、出矸、放炮困难。

（尤其是断面大且深的煤仓，迎头出矸是一项重点难点工程，其次是大断面不能一次放炮，分多圈孔多次放炮，耗时费力）
6、大型机械设备不便广泛应用。

（尤其井下空间有限，诸如大型吊桶、
小挖机、大型绞车等都无法应用）
7、作业环境复杂，空间狭小。

（无论是迎头还是煤仓上口，作业环境都是在相对拥挤的巷道中进行的，尤其是上口还要有搅拌设备、提升设备、土产材料堆放、材料加工堆放等）
二、垂直仓体煤仓施工的传统工艺
1、导井施工
对于下部有出口的竖井工程，井身开挖一般采用先导井后扩挖的施工方案。

导井施工方法有正井法和反井法，正井法是由上向下掘一小井，这种方法工效低、不安全，除在特殊条件下已很少应用。

反井法由下向上施工导井，矸石直接落到井底，施工速度高于正井法。

反井法主要有木垛法、吊桶法、爬罐法、反井钻机法，深孔爆破，前三种需要施工人员进入工作面，存在较大的安全隐患，最后一种适应仓体深度不大的煤仓。

反井钻机法实现了全机械化施工，不需要施工人员直接进入工作面，并可以连续施工，具有效率高，速度快，安全性好等优点。

反井钻孔即作为溜矸孔，又做为泄水通道、通风孔和爆破自由面。

2、仓体刷扩及支护
反井钻孔施工结束后，即可进行仓体刷扩作业，一般先要将煤仓上口锁口及仓体一部分（根据放炮安全距离）施工出来，再进行上口的临时提升天轮、绞车、封口盘等安装好。

下口一般要使用耙矸
机联合皮带或矿车出矸。

再进行剩下的仓体刷扩和临时支护作业，直至施工到煤仓下口，再从下口搭设脚手架，利用拼装模板翻模或滑膜，自下而上进行混凝土浇筑，最后进行分煤器和大梁混凝土施工，进入安装工序。

工艺流程如下：
反井导孔→下口出货系统安装→上口施工→安装临时提升系统、封口盘等→自上而下仓体刷扩、临时支护→自下而上浇筑混凝土→大梁及分煤器施工→安装。

大直径的煤仓仓壁施工中存在柔性滑膜容易扭转,偏斜和失圆的问，反井钻机导硐法先施工溜矸眼,然后自上而下刷大至煤仓设计断面。

在现场施工中,通过不断探索和改进施工技术,不但提高了施工速度,而且施工安全性好。

该煤仓的施工建设取得了良好的经济效益。

传统的煤仓施工多采用反井施工法,自下向上掘进小反井,采用四角木盘支护,然后自上向下刷大至设计断面.采用此法,钻眼困难,通风条件差,支设木盘困难,放炮易于倒盘,人在小反井中施工,安全没有保证,施工速度慢.采用钻孔法施工煤仓,先用SGZ-LA型150钻机自上向下钻眼,爆破后由上向下刷大至设计断面,可较好地解决以上问题.
三、本工程的工程概况
张集矿新煤仓上口位于东、西翼暗主斜井机头硐室，下口位于转载胶带输送机巷内。

1、煤仓结构
煤仓整体分为上口、仓帽、仓体、漏斗、下口等5部分共39m。

上口长度为2m，断面形状为圆形，净直径为6m；支护形式为钢筋混凝土砼，浇筑厚度为500mm。

仓帽高度为2m为园变断面，由上口净直径6m逐渐变大为净直径为10m的仓体断面，支护形式为钢筋混凝土砼，浇筑混度为500mm；仓体设计为圆断面，长度为34.5m，净直径10m，支护型式为素砼，砼强度等级均为C35。

漏斗斜交面呈55°夹角，漏斗采用铁钢砂砼浇筑，铁钢砂砼强度为C35。

煤仓围岩主要为细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩。

2、出矸、进料、提升、搅拌、通风等系统
矸石由反井钻孔，直接溜到煤仓底部，利用耙矸机耙矸上皮带，
进入矿矸石系统。

进料由东翼暗主斜井至东翼机头硐室，经提升绞车下放至迎头。

提升系统由提人绞车、天轮、钩头、吊桶组成，另外还有悬吊分灰器、风水管绞车，悬吊大模板的四台慢绞等。

搅拌系统设置在煤仓上口附近，位于东翼暗主斜井巷道内，机头硐室作为临时料场，存放土产材料。

通风采用反井钻孔自然通风，预留两路风筒备用。

3、本煤仓施工工艺
1、反井钻采用反井钻机施工，钻孔在仓体中心，直径1.4m。

2、先掘出煤仓上口、仓帽及仓体前3.5m，共7.5m。

采用锚网喷进行一次支护，然后进行帮扎钢筋，立模统一浇筑。

钢筋帮扎好后，应将整体金属模板在迎头组装好，对仓体3.5m的下部2.5m进行浇筑。

3、安装上口的绞车及天轮，挂吊桶，封口盘安装等。

4、仓体部分按短段掘砌方式直接从上而下施工煤仓仓体，段高2.5m，随掘随浇筑，掘砌交替施工。

混凝土搅拌在上口硐室进行，通过下灰管，分灰器至迎头。

5、煤仓仓体剩3m时，仓体赞不浇筑，拆除大模板刃脚，先按锚网喷支护将仓筒和下口硐室刷掘完，剩下的仓体与下口分煤器进行统一浇筑。

四、本工程的工艺特点
1、掘进
1）、掘进工具及器材：
采用YT-28型风锤，Ф22㎜中空六角钎杆，一字型32mm合金钢钻头打眼，3#煤矿水胶炸药，毫秒延期电雷管，MFB-200型放炮器爆破。

2）、掘进施工
仓筒采用全断面分4次爆破施工。

一次打眼，一次放炮的掘进方式，掘进段高1.2m。

采用两掘一砌的施工方法。

出矸
煤仓掘进矸石除部分爆破时直接抛入钻孔落入煤仓下口外，其余由人工用铲子和手镐等翻入钻孔落入煤仓下口。

煤仓下口矸石由安装在装载胶带运输机巷内的P90耙矸机耙矸至800mm皮带机再由装载胶带运输巷内安装的主运皮带运至煤仓经主井提升至地面出矸。

1）、煤仓仓筒
煤仓上口、仓帽及仓体前4.0m和仓体下口5m进行一次支护外，其余采用短段掘砌，段高2.0m。

模板用1.35×2.5m块状铁模板，500mm 高铁接茬。

底刃脚用350mm高铁斜面刃脚。

当掘进工作面出矸够2.0m 时，平整好工作面。

把煤仓中心线放到迎头，根据中心线摆好底刃脚和模板。

然后，根据中心线校模板尺寸，在模板半径大的位置采用短
节钢筋撑紧，然后浇筑砼。

浇筑砼的搅拌及输送
砼采用搅拌机搅拌，配159mm铠装管直接输送到模板内。

搅拌机放在煤仓上口附近的东翼暗主斜井巷内。

煤仓内输料管用Ø18.5mm 钢丝绳悬吊到迎头。

工艺流程
掘进工艺流程：交接班、安全检查→打眼→装药联线→放炮通风→出矸→打锚杆→挂网喷浆（锚喷部分）
掘进工艺流程：交接班、安全检查→打眼→装药联线→放炮通风→出矸→稳模→浇筑（两掘一砌）
劳动组织表
掘进班劳动组织表
支护班劳动组织表
五、所取得的效益
1、按照实际成巷速度算，可以达到1m/d以上，且不需要进行搭设脚手架立模浇筑混凝土，节约大量二次浇筑时间。

本煤仓仓体段30m，28天完工。

2、由于是短段掘砌施工，段高一般为2.2~2.5m，取决于金属整体模
板的高度，帮部暴漏时间短，故不需要锚网喷支护，节省一次支护材料和人工费用。

3、采用短段掘砌施工，迎头以上仓筒是已浇筑好的混凝土，不再有整段仓体帮部暴漏在外，且不需要二次高空浇筑混凝土，防坠防片威胁大大降低。

4、整体式金属大模板施工工艺简易，不需要人工立模拼装模板，且不易跑模变形，仓筒混凝土成型质量高。

六、该工艺还可以进一步改进的地方
由于整体金属大模板在采区煤仓施工还是第一次使用，在施工技术和工艺方面还不是很成熟，根据张集新煤仓施工情况来看，还有以下可以改进的地方，以供参考：
1、整体金属模板的高度选择应结合地质和放炮进尺能力来定。

如：地质条件较好，围岩稳定时，段高可以加大些；一次放炮的进尺深度，可作为模板段高的基数，若进尺2m，则模板高度就为2m或4m，若进尺为1.5m，则模板高度可为1.5m或3m。

尽可能使放炮进尺数与模板高度相协调，达到掘、砌协调作业，加快施工速度。

2、若仓体直径较大，在混凝土浇筑的同时，可以进行打眼作业，提高平行作业效率。

3、在封口盘上口空间容许大型机械进出的情况下，出矸可以考虑采用小挖机械出矸。

七、推广的可行性
本工艺的主要特点是使用了整体金属大模板，改变了传统的煤仓施工方法，降低了施工难度和安全风险，在工期和造价方面具有巨大的优势，尤其是在煤仓深度大、岩性不好时，优势更加明显。

只要煤仓上口有足够的空间，布置绞车、稳车、天轮、封口盘、搅拌机和土产材料场地，就可使用本工艺施工。