井下煤倉快速加固措施的應(yīng)用

    摘要：本文闡述了井下煤倉破壞的主要原因及危害性，詳細(xì)介紹了煤倉快速加固的施工方法、支護(hù)材料以及工藝流程和安全措施。結(jié)果表明，該項(xiàng)技術(shù)取得了良好效果，具有重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：井下煤倉 快速加固；措施；應(yīng)用
 0 引言
    煤倉是井下運(yùn)輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是特殊硐室，受地質(zhì)條件和采動(dòng)影響很大，尤其是布置在高地應(yīng)力軟弱巖層及含、滲水巖層中，煤倉壁更易變形破壞，而煤倉的特殊結(jié)構(gòu)和用途，使其具有易壞難修和影響生產(chǎn)時(shí)間長、頻率高等特點(diǎn)。所以研究探索一種快速適用的煤倉加固措施是各個(gè)礦井的共同難題。
 1 基本概況
    徐礦集團(tuán)龐莊煤礦是年產(chǎn)二百多萬噸的大型礦井，近年來隨著礦井可采資源的枯竭，采區(qū)范圍不斷在收縮，采區(qū)煤倉受采動(dòng)和浸水影響破壞很大。修護(hù)工區(qū)負(fù)責(zé)全礦井的井巷工程的維修工作，在長期的施工中形成了一套成熟的煤倉加固技術(shù)�，F(xiàn)以龐莊井-520水平西翼采區(qū)煤倉為例，簡要介紹煤倉的快速加固施工工藝及注意事項(xiàng)。
該倉為垂直式圓筒煤倉，直徑 5 m，垂深20m，采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。擔(dān)負(fù)著 -520 水平西翼采區(qū)煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸緩沖任務(wù)，其上口為-520水平西翼采區(qū)運(yùn)輸上下山，下口為-520水平機(jī)軌合一運(yùn)輸大巷。倉壁漿體從上口向下5～13米范圍開裂脫落，局部形成槽溝形成加速破壞趨勢，加之采區(qū)涌水從脫落處滲入倉內(nèi)，經(jīng)常造成竄樓堵樓，給安全生產(chǎn)帶來重大隱患。
 2 破壞原因分析
   2.1 地質(zhì)構(gòu)造的影響 煤倉位于向斜軸部，受構(gòu)造應(yīng)力的作用，次生裂隙比較發(fā)育，導(dǎo)水性強(qiáng)。倉體圍巖受裂隙切割和浸水后，倉壁支護(hù)體處于塑性變形區(qū)，巖體強(qiáng)度和自承能力顯著下降。
   2.2 回采動(dòng)壓作用 煤倉附近向斜兩翼工作面已回采，倉體圍巖受工作面開采形成移動(dòng)支承壓力多次疊合作用導(dǎo)致倉體出現(xiàn)嚴(yán)重變形破壞。
   2.3 設(shè)計(jì)支護(hù)強(qiáng)度低、施工工程質(zhì)量差 設(shè)計(jì)上選用錨桿強(qiáng)度、長度和直徑較小，錨桿間排距較大，金屬網(wǎng)鋼筋直徑較��；施工中存在網(wǎng)壓茬聯(lián)結(jié)不牢、錨桿安裝角度不規(guī)范、噴漿厚度不夠等問題。
 3 加固措施
   3.1 施工方法 在倉壁開裂片幫及開槽溝處按從上往下的順序重新全斷面打錨桿、掛金屬網(wǎng)、壓鋼筋梯子梁、托盤支護(hù)，再全斷面套25U型鋼棚聯(lián)合支護(hù)，棚子用鐵橛子外壓卡蘭固定，然后在開槽溝較深處支模板澆注砼，后在棚、網(wǎng)外噴砼形成一個(gè)支護(hù)整體。
   3.2 支護(hù)材料及技術(shù)參數(shù)
   3.2.1 錨桿：Φ22mm，L=2400mm左旋無縱筋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿。間排距800×800mm，每圈18根，錨桿與倉壁垂直，錨桿外露10-40mm。錨固劑為CK2350型樹脂藥卷，每孔一卷。托盤規(guī)格為：長×寬×厚＝140×140×10(mm)碟形托板。
   3.2.2 金屬網(wǎng)采用Φ12mm鋼筋電焊而成，規(guī)格：長×寬=2500×900mm，網(wǎng)孔@100×100mm，網(wǎng)沿井壁橫向壓茬鋪設(shè)，網(wǎng)與網(wǎng)之間壓茬100mm，并每隔200mm用10#鐵絲聯(lián)結(jié)牢固。
   3.2.3 鋼筋梯子梁：采用Φ12mm圓鋼，寬為60mm，長3500mm(5個(gè)眼孔)，眼距中-中800mm。
   3.2.4 鋼棚選用25U型槽鋼，每棚5節(jié)，每節(jié)長L=3230 mm，曲率半徑R=2250 mm，相互搭茬0. 4m，每個(gè)搭茬處用2副卡蘭卡牢，棚距0.8m。固定鐵橛子為直徑Ф=25mm，末端帶絲扣的A3圓鋼，樹脂錨固劑全長錨固，兩根一組外套卡蘭卡緊25U型鋼梁，每根梁兩組。
   3.2.5 鐵橛子用Φ25mm，L=1400mm的A3圓鋼加工，末端帶有絲扣、螺母。用CK2350型樹脂藥卷全長錨固。
   3.2.6 噴砼：料配比為水泥：沙子：石子=1：2：2，水灰比0.4-0.45，速凝劑摻量為水泥重量的5%，水泥采用硅酸鹽水泥，標(biāo)號不低于425#，砂子、石子必須清洗。噴厚不超過100mm，砼強(qiáng)度不低于C20。
   3.3 施工工藝 施工工藝為：找掉開幫變形脫落的漿體→打錨桿眼→注樹脂錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、壓鋼筋梯子梁、上托盤螺母→打鐵橛子眼→用樹脂錨固劑錨固鐵橛子→安裝 U型圈梁→用卡蘭螺母將其固定→在開槽溝處澆灌砼→整體噴漿。
   3.4 特殊施工安全措施
   3.4.1 施工前把煤倉周圍 5m范圍內(nèi)的浮矸、浮煤等雜物清理干凈，找凈巷道頂幫的活矸危巖，加固巷道支護(hù)。
   3.4.2 煤倉上口用厚 80 mm的木板封嚴(yán) ，板與板用鈀釘聯(lián)成整體，板與鎖口梁用8＃鐵絲雙股捆扎牢固，上口僅留出供人員上下的通道，通道內(nèi)安設(shè)鋼絲繩軟梯，并設(shè)專人警戒。
   3.4.3 施工前，將倉內(nèi)煤炭放至需要修護(hù)的高度，在煤炭上鋪50mm厚的木板，人員站在木板上施工，木板隨施工進(jìn)展煤倉放煤下移。
   3.4.4 人員在倉內(nèi)施工或通過軟梯上下時(shí)，必須系好個(gè)人專用保險(xiǎn)繩、戴好保險(xiǎn)帶，保險(xiǎn)繩用直徑不小于Φ15.5mm棕繩，保險(xiǎn)帶牢固系在保險(xiǎn)繩上，保險(xiǎn)繩牢固地系在煤倉上口鋼梁上，煤倉上口設(shè)專人用保險(xiǎn)繩牽引工作人員上下。
   3.4.5 施工時(shí)，用11KW局扇向倉內(nèi)供風(fēng)，并有專職瓦斯檢查員檢查倉內(nèi)有害氣體和氧氣濃度。
   3.4.6 施工時(shí)，煤倉上口皮帶運(yùn)輸機(jī)開關(guān)斷電、閉鎖；下口放煤用電話聯(lián)系控制，放煤時(shí)倉內(nèi)不得有人。
 4 結(jié)語
   本次煤倉修護(hù)利用礦井集中檢修時(shí)間，不影響礦井的正常生產(chǎn)；礦井檢修停產(chǎn)前，將所有材料運(yùn)至現(xiàn)場附近備用，共修護(hù)長度10米，僅用了兩天時(shí)間，比計(jì)劃提前3天；修護(hù)后至采區(qū)結(jié)束近兩年時(shí)間里此煤倉一直保持正常使用，未發(fā)生影響生產(chǎn)和安全的事故；此施工方案在其它采區(qū)煤倉也進(jìn)行了成功應(yīng)用。此煤倉快速加固措施是成功的，并可以推廣應(yīng)用。