摘 要 观沙煤业公司观文煤矿一采区井底煤仓正常断面净直径8m，深度22.463m，全断面茅口灰岩，施工难度较大。采用反井钻孔下仓口排矸，上仓口下料锚网喷、砌碹等施工工艺，实现了超大直径煤仓的快速施工，比预定工期提前了15天。

     关键词 煤仓；反井钻机；快速施工

 

    1.工程概述 

    四川省古叙煤田观沙煤业公司观文煤矿一采区井底煤仓设计工程量22.463m，分别为煤仓上口高3.75m，中段高12.694m，下口高6.019m。1-1断面净直径为3500mm，毛直径为4500mm ，S毛=15.90m2，S净=9.62m2；2-2断面净直径为800mm，毛直径为9000mm ，S毛=63.62m2，S净=50.27m2。支护形式：初期支护为锚网喷100mm，永久支护为砼碹支护。巷道用途：担负全矿煤炭储存和转载。

 

    2.施工工艺 
 

    2.1 掘进

 

    首先使用反井钻机打一个Φ600mm导孔,导孔穿透井下巷道,由井下巷道安装扩孔钻头,反井钻机上拉扩孔钻头,在两个水平之间施工Φ1200mm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1.3~1.4m/循环，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，φ40mm一字形合金钻头打眼深1500mm，选用三级煤矿许用水胶炸药爆破、毫秒延期电雷管起爆（最后一段延期时间不超过130ms）掘进煤仓，随掘随锚网喷支护，锚网喷支护距工作距离必须小于0.8m。

 

    2.2 装药、连线、警戒、爆破

 

    选用三级煤矿许用水胶炸药和毫秒延期电雷管，使用MFB-200型放炮器作为起爆电源，放炮电缆由起爆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，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及有毒有害气体情况，符合安全规程规定后方可放炮。放炮前班长清点人数，严格按照《一采区井底煤仓放炮岗哨及通风系统示意图》亲自布岗、撤岗，亲自将所有人员撤至距煤仓口150m以外的安全位置，将站岗人员亲自送至指定位置站岗设置警戒，警戒时做到“警戒绳、警戒牌、警戒衣”三齐全。布岗、撤人到位后班长请示调度室，经调度室同意后方可向放炮员下令进行放炮作业。放炮后15分钟，瓦斯检查员、班长、放炮员逐段进行瓦斯检查无异常后进入工作面，检查通风、瓦斯、顶板及爆破等情况，确认无安全隐患后，由班长亲自进行撤岗，恢复作业。

 

   2.3 出碴

 

   爆破后的矸石人工攉至溜矸小井内，顺钻孔落到下部给煤机硐室，由耙斗机装运至矿车内。耙斗机安装在主斜井下平巷内，耙斗机必须稳固牢固，耙斗机人员操作侧必须采用木点柱和金属网设置档杆栏，防止矸石滚落伤人。装矸过程中耙斗机附近10m范围内严禁其他人员。

 

   2.4 砌碹

 

    煤仓混凝土由下至上进行浇筑，先浇给煤机硐室再浇煤仓。每段浇注高度为1.5m，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。

 

    3.施工安全管理

   

    3.1 封口盘

 

    封口盘铺设时间为煤仓向下掘砌8m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。 仓口封好后，往下施工时8-12m段要采用少装药、浅循环掘进方式，以防将封口盘崩坏，随着工作面远离封口盘12m以上距离，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=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。

 

   3.2 保险带

 

   在煤仓上口2m外无人通行的地方并排施工两个Φ20mm×2000mm螺纹钢地锚，用以栓稳保险带。所有人员进入煤仓前必须先佩带保险带，防止人员坠落伤人，人员上、下必须事先联系好，做好传话喊话的自主保安和互助保安工作。

 

   3.3 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φ20×2200mm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煤仓上口封口盘上及其周围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。

 

   3.4 警示牌

 

   煤仓施工期间，煤仓下口两端5-10m范围内显眼处必须挂警示牌：“煤仓施工禁止行人”，严禁闲散人穿行；施工人员必须走专用安全通道。

 

    3.5 煤仓施工梯步

 

    煤仓从上往下扩刷时，必须在煤仓壁施工深度为0.6m，间距为0.4m，排距为0.5m的梯步安装眼，同一侧梯步安装眼必须在一条直线上。施工梯步采用Φ20mm螺纹钢制作成U型架，U型架两腿长度为0.8m，宽度为0.4m，采用水泥锚固剂全长锚固。随煤仓扩刷深度增加，每隔0.5m在煤仓壁施工一组梯步，梯步距工作面距离必须小于0.5m。

 

   3.6 脚手架

 

    砼碹前从主斜井井底给煤机硐室底板竖立安装四根钢管，再用扣件连接钢管延伸至煤仓上口，从煤仓下口开始两边各增加两根竖向钢管至煤仓上口，并用扣件将钢管与钢管搭接处箍牢固，然后每隔1.5m直至煤仓上口安装一层横向钢管将竖向钢管连接牢固。竖向钢管采用φ48.3mm×3.6m钢管，横向φ48.3mm×3m钢管，扣件采用专用扣件。脚手板采用δ5mm木板，木板规格为宽×长=200mm×2500mm。

 

   3.7 篦子

 

    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。

 

    3.8 专人检查及警戒

 

    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，煤仓上口指派专人负责警戒和与煤仓内施工人员联系，防止行人、物料坠入仓内。

 

    4.施工质量管理

 

    （1）严格按照中线施工，画线打眼，严禁超欠挖，严格控制周边眼眼距，周边眼眼距不得大于0.5m，控制打眼角度，保证煤仓成形。

 

    （2）锚杆眼孔与岩帮角度不得小于75°，安装锚杆前必须吹净孔内残渣，每根锚杆装2条树脂锚固剂，并用风煤钻搅拌，以保证两条锚固药卷混合均匀，确保锚固力不小于50KN，锚杆必须牢固、无松动，锚盘紧贴网片，外路长度不过50mm。

 

   （3）金属网必须采用锚杆压接，严禁采用铅丝绑扎。

 

    （4）模板低层立柱基础必须下挖至实底，防止支撑强度不够而下沉，关模前必须将钢筋及预埋件稳固好，防止浇筑过程中发生移位变形；钢筋规格、间排距、数量及搭接长度必须符合规定。

 

   （5）砼碹模板采用δ4mm钢模板，模板表面必须光滑、平整，接缝严密不漏桨；模板安装前必须清理模板内杂物，采用废机油侵润，内壁平整清洁；模板稳固扣件必须齐全，按要求安设且模板支撑必须牢固可靠，模板安装好后必须校核其尺寸，不合格立即整改。

 

    （6）混凝土浇筑前必须检查模板、钢筋、预埋件和保护层厚度，确保符合质量要求；浇筑过程中必须随时观察模板、钢筋、预埋件和预留孔情况，发现移位变形立即停止浇筑，整改完善后方可浇筑，浇筑工程中采用风硐动振动泵捣实，保证混凝土均匀密实，充满模板整个空间，拆模时无蜂窝麻面，浇筑时采取连续浇筑，如因其他原因确实无法连续浇筑的应尽量缩短时间间歇，保证在前层混凝土凝结前次层混凝土浇筑完毕；侧模板拆除必须在混凝土至少20个小时后进行，底模板拆除必须在混凝土施工完成后进行。

  

    （7）喷砼和混凝土浇筑前，必须通知建设单位和监理单位进行验收，合格后并填写隐蔽工程验收记录，否则不得进行喷砼或砼碹工作。

 

    （8）喷砼等级强度不低于C20，厚度不小于100mm；煤仓上、下口砼碹等级不低于C30，厚度不小于400mm；煤仓中段砼碹等级不低于C25，厚度不小于400mm。混凝土必须搅拌均匀，配合比达到设计值。喷砼及砼碹洒水养护不得少于7天，强度达到1.2MP前不得在上面踩踏或安装模板。

 

    5. 施工效果

 

    （1）由于提前施工了Φ1200mm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给煤机硐室，临时存储矸石，然后使用耙斗机装岩，创造了出矸与打眼平行作业条件。

 

   （4）在含水层岩石中采用反井钻机施工溜矸小井有利于探放水管理，做到“有疑必探、先探后掘”的原则，同时有利于排水。

 

    6. 结语

 

   该煤仓施工比预计工期提前15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。

 

    参考文献
[1]梁祖军.复杂条件下的暗立井施工（2008 中州煤炭）。
[2]国家安监局.煤矿安全规程（2011）。 

作者：四川省古叙煤田观沙煤业有限责任公司 彭 刚 犹元强

编 辑：肖平