1、井底煤仓设计与施工技术研究摘要：在对井底媒仓设计简要分析的同时，着重从井底煤仓设计对施工的影响进行论述，并结合实例，对井底煤仓设计进行改进，力求施工工艺更趋简单，更符合实际使用要求。 关键词：井底煤仓；仓帽；螺旋溜槽；破拱设备 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 井底煤仓是指井底车场内用于贮存煤炭的垂直或倾斜硐室。用于贮存矿石或矸石的分别称为“井底矿仓”或“井底矸石仓” 。井底煤仓作为矿井设计中的主要硐室，由于其服务年限相对较长，周围巷道关系较为复杂，在矿井中所处的地位特殊，相对来说，结构设计与质量要求较高，施工工序也较复杂。 二、仓帽设计与施工 井底煤仓设计中，为了
2、减小煤仓上口硐室断面跨度，往往采用在煤仓上口设置一定高度的仓帽，从设计角度看，煤仓掘进工程量有所减少，但实际施工很不方便。某矿井底煤仓设计净直径 7.0m，采用混凝土支护。按原设仓上口直径设计 3.0，设置一段仓帽与仓身连接。设计中为不影响煤仓的有效容积，仓帽高度一般尽量缩短。但在实际施工中，采用仓帽施工开挖及立模浇筑混凝土均不方便，施工进度受影响；由于仓帽部分设计距离过小，仓帽支护比较困难，支护工艺复杂。结合煤仓上口硐室岩性情况，考虑在施工中改变原煤仓上口仓帽设计为直筒设计，煤仓上口硐室相应增大。针对煤仓上口硐室断面跨度大问题，专门在支护上采取措施，主要采取以高强预应力注浆锚索、小孔径普通锚
3、索及高强树脂锚杆支护为主，喷浆为辅的方法来控制硐室围岩，使其达到稳定。硐室在支护设计上分为四层一注。 测量人员标定煤仓十字中心线及上口标高，采用反井钻在煤仓中心两侧钻两个 1400mm 钻孔，钻孔直接与下层装载机巷贯通，反井钻孔主要用于出矸、通风。依据煤仓中心线在仓帽均匀打设 16 吊点，吊点采用17.84000mm 锚索配锚杆托盘，用锚索锁具锁好，为以后组装、起吊整体液压金属模板做好准备；准备一台 25KW 小绞车及四台 JSDB-10 回柱绞车，25KW 小绞车用于物料、工具提升，四台回柱绞车用于整体液压金属模板的下放。绞车及回柱绞车基础必须采用人工风镐卧至硬地后，浇灌 C30 混凝土。等
4、回柱绞车及小绞车按照提前设计好的位置坐好后，采用 222500mm 锚杆固定在基础上。绞车及回柱绞车后尾必须打设生根锚杆，用钢丝绳锁住。开工前在仓帽上方打设一个起吊点，并挂上 5t 滑子，用于小绞车提升。 三、仓身设计与施工 直立煤仓的仓身一般设计为圆形，在岩性较好的条件下，通常采用锚喷或素混凝土进行支护，在岩性较软时考虑钢筋混凝土支护。根据矿井设计生产能力的大小，设计煤仓的有效容量也随着变化，仓身高度也不尽相同。某煤矿设计生产能力 120 万 ta，煤仓有效容量约 l000t，仓身高度 28 m。从设计上讲，仓身高度过高，不利于对煤仓仓底井壁的保护及块煤率的提高。通常，为适应这种需要，煤仓仓
5、身可以一次设计成螺旋状，内螺旋溜槽对仓壁质量要求较高。考虑施工的方便及将来的维护，某矿仓身设计分 2 步：仓身设计成圆形断面，采用素混凝土进行支护，混凝土支护前采用打锚杆挂网进行 l 临时支护，混凝土支护厚度 0.4 m。采用外壁挂式螺旋溜槽，依附在煤仓仓身井壁上 仓体段施工，封口盘施工结束开始对 4 台回柱绞车上绳，利用回柱绞车下方整体液压金属模板。仓体段施工每个循环工序为：出矸清底打眼放炮出矸锚网支护抄平落模找线接漏灰管浇筑混凝土（浇筑混凝土时仓体工作面可组织人员豁矸） 。利用整体液压金属模板大大地缩短了每个循环的立模时间，比以往拼装组合小模板相比，安全、降低劳动强度及模板损坏系数、减少立
6、模时间、提高了工作效率。仓体段施工至第九模时，余下 3.2m（至下锁口段上口-663.9m 处）一次掘出，锚网支护结束，抄平、落模、拆除整体液压金属模板刃脚、落模、找线、浇筑混凝土。混凝土浇筑结束 8 小时后，收缩整体液压金属模板，进行拉模施工余下混凝土井壁。 四、斗仓设计与施工 为保证煤的自溜，防止煤仓堵塞，斗仓倾角不宜太小，一般不小于60。斗仓常采用钢筋混凝土支护，仓壁表面通常需要进行铺底，铺底材料大都采用光滑、耐磨材料。矿井底煤仓采用双曲线漏斗，煤仓设 2个放煤口，煤仓底部溜口设计为圆锥漏斗。双曲线漏斗特点：下口仓壁是不断变化的，从上往下，角度变化越来越大。虽然截面积减小、煤体压紧，但仓
7、壁倾角变大，使煤粒与仓壁间的摩擦力变小、垂直分力变大，流速加快，煤体呈现均匀流速状态。斗仓壁面的变化呈指数曲线轨迹，令其截面收缩率近似等值，从而可实现煤的均匀连续流，实现煤体的整体流动。但这种双曲线漏斗施工工艺复杂，完全实现曲线非常困难，在施工中只能采用分段折线施工。采用二次铺底抹成近似曲面，因而实际上发挥不出双曲线斗的理想效果；同时，由于煤仓底部溜口设计为圆锥漏斗，煤仓下口的闸门装置连接口为四方形(固定设备要求)。这样圆锥与四方形之间存在溜煤死角，不利于煤的均匀连续流动，容易造成煤仓堵塞事故。这些问题在设计中有必要进一步探讨。 上锁口段施工，按照测量标定的煤仓十字中心线画出轮廓线，人工风镐卧
8、至硬底后，采用人工抱钻进行打眼，眼深 2500mm（整体液压金属模板高 2.4m） ，采用正向装药，第一段高掘深为 2700mm，包括 1500mm 上锁口。掘进结束后及时打锚杆挂网进行临时支护，为确保上锁口段钢筋绑扎牢固，在上锁口荒半径上打设两排生根点，生根点间排距2000mm1000mm。钢筋绑扎结束经过甲方、监理验收合格后，利用提前打设的吊点开始下方整体液压金属模板刃脚及整体液压金属模板。利用吊点先组装大模刃脚，再组装模板。刃脚组装前依据矿方标定的标高抄平，确保整体液压金属模板组装顺利。模板组装结束由技术人员找正，符合设计尺寸后，打设脚手架平台，利用井下防爆搅拌机拌制混凝土，人工小推车入
9、模。混凝土浇筑结束后及时挖好封口盘钢梁梁窝。 第二段高及封口盘施工，第一段高混凝土浇筑完成开始拆除脚手架平台、清底、打眼、装药连线放炮、出矸、打设锚网支护、2.35m 段高抄平，用 4 个 5t 手拉葫芦挂在事先打设的吊点上，吊住整体液压金属模板，模板收缩后清理模板周边碎小矸石，开始下方整体液压金属模板，下放整体金属模板时做到只松不起，由专人指挥、平衡下方。整体液压金属模板下放至底由技术人员找线，找线结束后开始封口盘施工，用 25kw 小绞车把封口盘钢梁吊起，放至挖好的梁窝内，找正、组装后开始铺设8mm 花纹钢板。根据永久封口盘设计、25kw 绞车位置、下料方便等因素在封口盘上留出下料口。根据
10、施工人员上下安全、施工方便留出行人爬梯口、溜灰管位置孔、风水管路孔、信号孔、风筒孔等。封口盘安装结束后安装漏灰管，溜灰管下放至整体液压金属模板上方，上端法兰用抱卡卡住。 五、结束语 综上所述，使用整体金属模板砌筑（MJY 型） 、槽钢碹骨、耙矸机配皮带出矸等新方案，使该工程安全、优质、高效的完成。对井底煤仓设计进行改造，经济合理，支护技术先进适用、安全可靠，施工工序简单、快速方便，符合矿井建设又好又快发展的原则。 参考文献 1徐成晴,崔建井,龚叶胜,李建. 井底煤仓快速施工技术J. 煤炭技术,2006,03:82-84. 2兰树员,牛建春. 井底煤仓设计与施工技术研究J. 中州煤炭,2008,06:9-11. 3卫志刚. 井底煤仓设计与施工技术改进J. 中州煤炭,2010,07:82+95.
