Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.
(安全管理)
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采区煤仓施工方法的安全比较
(新编版)
采区煤仓施工方法的安全比较(新编版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
1煤仓的两种施工方法
1.1反井施工法
煤矿长期以来,施工直立式煤仓多采用普通反井法单一混凝土支护。
朱仙庄矿多年来也是应用这一方法施工煤仓,存在不少缺点:
(1)反井法单一混凝土支护,首先掘进小反井采用木垛支护,刷大断面后采用碹骨背板临时支护,煤仓施工毛断面较大,架设临时支护工艺比较复杂,环节较多,在进行永久支护前需要逐架拆除这些临时支护,劳动量较大,施工速度较慢。
(2)由于单一混凝土支护不能改变围岩的受力状态是一种被动承
载支护方式。
根据朱仙庄矿多年的实践经验及矿压大的特点,为保证煤仓在其服务年限内有足够的支护强度,必须要增加混凝土的浇筑厚度。
朱仙庄矿煤仓壁浇筑混凝土一般在500mm左右,既加大了工作量,又增加了成本。
(3)由下向上掘进小反井后,不利于安全施工和质量。
(4)永久支护施工前,需拆除临时支护用料,增加生产环节,不利于安全,且临时支护需大量的木料和钢材,不利于节支降耗。
1.2“锚网喷+混凝土”联合支护方法
朱仙庄煤矿一水平七采区107煤仓为直立式煤仓,净直径为3.5m,毛直径为4.3m,高度为27m,煤仓上口位于七采区107运输上山,下口位于七采区胶带机巷。
煤仓穿过岩层为灰白色粉砂岩、细砂岩、十煤层、中砂岩、砂质泥岩,有1条落差为2m的正断层,岩性较为破碎,容易冒落。
首先使用钻机预掘一直径为1.2m的小眼,再由上而下进行刷大,刷大到设计毛断面直径4.3m为止,采用光面爆破控制成型,尽量减少爆破对围岩的破坏和提高仓壁的平整度,有利于锚网。
每刷大一循环1m后及时进行锚网支护,然后进行喷浆,喷厚50mm。
锚网喷支护完毕,即可从下而上进行整体浇筑混凝土,人员上下,立模板碹骨,浇筑等都在建筑用标准脚手架上进行。
脚手架采用标准扣件连接。
混凝土标号不低于300#,单向抗压强度不得低于25MPa,浇筑厚度400mm,浇筑时必须按设计要求进行各工序。
2锚网喷支护参数及联合支护的作用原理
211锚杆参数的确定
锚杆长度根据经验公式确定:
L=N(N+B/10)
L=1.1×(1.1×4.3/10)=1.68(m),取锚杆长度L=1.8m。
式中,L为锚杆长度,m;N为围岩稳定性影响系数,Ⅳ类围岩N=1.1;B为煤仓毛断面直径,m。
锚杆间距:D≤0.5L=0.5×1.8=0.9(m),取D=0.8m。
锚杆排距M也取0.8m。
锚杆以菱形布置。
2.2锚网喷支护形式选择
锚杆:Φ18mm×1800mm小麻花端头锚固式,锚固长度250mm。
钢筋网采用Φ6mm圆钢焊制而成规格为1.5m×1.0m(网眼100mm×100mm)。
锚固剂:Z2840型聚脂树脂锚固剂,每根锚杆使用1卷。
水泥:425#普通硅酸盐水泥,在井下存放期不超过7d。
黄砂:中粗粒河砂,含水率5%~7%,密度1550kg/m3以上。
瓜子片:粒径5~15mm,密度1500kg/m3。
颗粒级配为5~7mm占25%~35%,7~15mm占45%~55%,15mm以上占20%以下。
速凝剂:红星Ⅰ或红星Ⅱ型,井下有效期不超过72h。
2.3锚网安装质量要求
锚杆安装前要将眼内的水及岩粉用压风清扫干净,首先将锚固剂装至孔底,然后插入锚杆杆体,用风动搅拌器搅拌30s,待6min后上好锚杆盖板,拧紧螺丝。
安装后的锚杆托盘要紧贴岩面,拧紧螺母增加预应力,杆体外露长度不超过30mm。
所有锚杆的锚固力不低于50kN,经锚杆拉力仪检测不合要求的,重新补打锚杆。
锚杆安装后即可挂网,网与网之间压茬100mm,用12#铁丝联接。
2.4联合支护的作用原理
联合支护主要依据锚杆支护作用原理。
锚杆支护主要是通过锚杆与围岩的相互作用改变围岩的受力状态,提高围岩的强度,充分利用围岩自身承载力来抵抗围岩压力。
锚网、喷浆的作用主要是对仓体进行全封闭支护,有效防止了片帮危及仓下人员安全,同时扩大了锚杆的承载作用面,有利于保护围岩的完整。
浇筑混凝土提高了围岩的稳定性,使煤仓不易变形,增加了煤仓的安全储备系数,提高了煤仓抵抗煤矸冲击的强度,防止围岩风化,
而且能提高煤仓表面的光滑度,使煤仓不易堵塞,有利于安全正常使用。
3联合支护与反井施工法安全性比较
(1)单一混凝土支护是一种被动的承载支护方式,而联合支护是主动支护方式,前者比后者稳定性差,易变形,处理煤仓变形不安全。
(2)单一支护浇筑时,从上而下分段浇筑工序繁琐,不利于安全施工,联合支护浇筑在脚手架上从下而上进行,工序简单,有利于安全施工。
(3)单一支护在永久支护前需拆除临时支护,工序环节多,而联合支护是在临时支护基础上进行永久支护,是双重支护,消除了临时支护的拆除带来的隐患,有利于安全。
4结论
“锚网喷+混凝土”联合支护施工工艺简单,操作方便,劳动强度小,提高了单进,节约了材料,增强了煤仓的支护强度。
通过计算联合支护的材料费、人工费均比单一支护低。
朱仙庄矿近6年施工的107煤仓、875煤仓、877煤仓等近10座煤仓,经过多年的使用证明比以前单一支护施工的煤仓支护效果更好,取得了更好的经济效益。
总之,在稳定性较差的围岩中施工煤仓,采用“锚网喷+混凝土”
联合支护是一种行之有效的方法,是一种技术先进、安全可靠的支护方式。
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