煤仓是煤矿安全生产过程中极其重要的一个环节，但常常由于技术条件、施工条件、地质因素等影响，损坏、变形等地质成因一直成为制约矿井安全生产和发展的重要阻碍。在陕煤集团铜川矿业公司下石节煤矿有这样一个科技攻关小组，在面对该矿地质条件复杂，常规煤仓施工不能有效满足安全生产情况下，用他们的智慧和才华开启了一场不负此行的创新之旅。

         老难题变新难题 原有工艺水土不服

 

    下石节煤矿原有214煤仓给煤硐室长期受到周围采动影响，原有承重结构变形破损严重等情况一直阻碍矿井的安全生产。针对原有214煤仓给煤硐室对这一实际情况，攻关小组技术人员多次深入井下现场实地勘察，对214煤仓给煤硐室稳定性影响因素进行了多方论证和分析发现：在高应力作用下，硐室承载结构及围岩将处于较大范围的剪切屈服状态，混凝土承载结构因围岩的强烈挤压而发生拉伸破坏，从而导致给煤硐室混凝土承载结构极易发生破坏；硐室底板炭质泥岩及根土岩遇水后膨胀及弱化，导致底板围岩强烈鼓出，在给煤硐室混凝土底梁随着底板围岩强烈鼓出、破坏的同时，立柱也因此受到挤压而发生强烈剪胀并完全处于拉伸破坏状态，进而导致混凝土承载结构的整体失稳破坏；面对这一情况，攻关小组几度陷入沉思，现有技术是通过人为提高给煤硐室支护强度、围岩强度及采取有效排水措施等方法，但均不能从根本上解决煤仓因给煤硐室围岩易受水、压力等因素影响，特别是给煤硐室强烈底鼓导致煤仓不能安全、高效使用的难题。老难题不解，新问题层出不穷，面对传统工艺的水土不服，攻关小组在多方论证和商讨后，得出的结论只有另辟蹊径。

 

         科学巧解困局 新技术应运而生

 

    针对下石节煤矿214煤仓围岩地质条件、现有214煤仓给煤硐室承载结构变形破坏特征，攻关小组进行了缜密的科学论证和技术分析，并积极与上级技术部门和专业科研机构院校联系，对存在问题一一进行了梳理，大家一致认为，既然214煤仓给煤硐室混凝土承载结构受围岩、水及压力的长期影响而变形破损严重，不能满足矿井正常生产需要，那就从新掘的3#煤仓入手，从保证3#煤仓的长期安全使用要求出发，根据3#煤仓的围岩条件及其与周围工作面的相对位置关系等地质采矿条件，综合运用理论分析、计算机数值模拟等研究方法，详细分析了214煤仓给煤硐室失稳破坏原因及其稳定性影响因素，并在此基础上开展了新型壁挂式直立煤仓的设计研究。

 

    为有效解决该矿井下4-2#煤层底板围岩松软、遇水急剧膨胀、煤仓下口给煤硐室支护等难点问题，攻关小组制定了切合实际的施工方案和作业标准，对施工过程中的布筋、混凝土配比、浇筑等工艺进行了科学设计。并深入现场全程跟踪指导基层区队严格按照施工质量标准、技术保证措施及安全技术措施进行精细化施工。充分利用沿井筒周向均匀布置的特制工字钢梁的特殊结构，有效改善了煤仓面板的受力结构，通过将工字钢梁悬挂固定到煤仓仓壁上，取消了下部支撑，然后整体浇筑形成高15米，直径5米的壁挂式煤仓，大大节约了给煤硐室空间。同时，对3#煤仓下口上下10m范围内暗皮带井进行提前加固，在原有支护基础上采用高强预应力锚网索配合单体工字钢梁复式支护，有效提高支护承载结构强度，进一步提高3#煤仓的安全性和稳定性。壁挂式煤仓施工工艺不仅可以达到技术上可靠、经济上合理的施工要求，并且填补了国内此项技术空白。

 

         创新之旅不负此行 载誉而归赢得赞誉

 

   通过该技术在井下缜密的施工和一年以上的使用情况，以及3#煤仓现场工业性试验表明，该新型煤仓较好的解决了煤仓因给煤硐室围岩易受水、压力等因素影响，特别是给煤硐室强烈底鼓导致煤仓不能安全、高效使用的技术难题；减少了给煤硐室的建设与维护费用，而且极大地缩短了煤仓的建设时间。使用效果表明，该煤仓结构紧凑、强度高、稳定性好、安全可靠、便于维护，在类似条件下，具有广泛的推广应用价值，累计每年为该矿节约资金197万余元。

 

    该项目申请了国家专利，并在公司年度科技大会上一举多得科技进步一等奖殊荣。荣誉的取得使参与这次技术革新的所有人员内心感到无比自豪和骄傲，参与该项目的小田说：这真是一场酣畅淋漓的科技之旅，其中有太多的艰辛、劳累和汗水，但内心感受最多的是每个人为了打赢这场战役的坚定信心和责任心。作为下石节煤矿科技中坚力量的他们从未停歇，已经全身心投入到另一个为了矿井持续发展的科技创新旅程中，每一次的出发都是一场为了助力公司、矿改革大潮不负时光、不枉此行的使命担当，为实现企业的跨越发展燃烧激情、奉献力量！

本网通讯员：巨宏伟

编 辑：肖平