采区煤仓施工方法及支护方式的选择

采区煤仓施工方法及支护方式的选择

杨成宝1　袁全明2　章征峰2

(1.山东岱庄生建煤矿,山东济宁277606

2.枣庄矿业集团公司高庄煤矿,山东枣庄277605)

[摘要]　采区煤仓是采区的关键部位,如选择不当将直接影响施工进度及施工安全,本文主要介绍了采区煤仓的施工方法、支护方式及其选择。

[关键词]　采区煤仓　施工方法　支护方式　选择

[中图分类号]T D823.5+2　[文献标识码]B　[文章编号]1006-0898(2005)04-0008-02

1　概　述

采区煤仓主要起缓冲运输、储存煤炭的作用。随着综采放顶煤技术的广泛应用,工作面生产能力不断提高,煤炭运输相对来说就成为制约生产的一个关键因素了,尤其在运输设备出现故障时,为不影响工作面正常生产,只有靠煤仓储存来缓冲。因此,煤仓在生产中的作用十分重要。煤仓的容量、位置在采区设计中都会根据工作面生产能力做出明确的规定,而施工方法和支护方式要根据现场实际情况进行选择。煤仓施工难度较大,施工方法一定要慎重选择,煤仓一旦出现问题,必须停产处理,因此支护方式的选择也十分重要。

2　施工方法

煤仓的施工一般有两种方法。即:反井导硐施工法和钻孔扩刷施工法。

2.1　反井导硐施工方法

这种方法使用比较广泛,从前所有的矿井几乎都采用这种方法施工井下煤仓。施工步骤为:根据设计的要求,先从仓体下部垂直向上打一小直径导硐和仓体上边相关的巷道相通,然后再根据设计尺寸,从上到下扩刷到要求尺寸。施工中全部采用打眼放炮的方式掘进。

2.2　钻孔扩刷施工法

这种施工方法必须采用专用的大直径钻机打钻,只有具备这个条件才能使用这种方法。施工步骤为:根据设计要求从煤仓上口用专用的大直径钻机打一钻孔和煤仓下部相关巷道相通,然后根据设计要求尺寸从上向下进行打眼放炮扩刷。

2.3　施工方法比较2.

3.1　反井导硐施工

优点:1.适用范围广泛,不受现场条件限制。2.不需要专用设备及相关的专业人员。

缺点:1.施工中存在的不安全因素较多。2.打眼、装药、支护等均存在高空作业,不安全。3.通风比较困难,高空作业时容易出现缺氧及有害气体的威胁。4.放炮后危矸、活石难以找掉,施工中受顶部掉矸掉渣的威胁。5.施工进度慢。以高度为20m的煤仓为例,比钻孔扩刷施工至少慢15天以上的工期。

2.3.2　钻孔扩刷施工

优点:1.施工比较安全。2.不存在高空作业。3.不受通风问题的影响,施工中不存在缺氧及有伤害气体的威胁。4.不存在掉矸、掉渣的威胁。5.施工速度快。以高度为20m的煤仓为例,比反井导硐施工至少快15天以上的工期。

缺点:1.必须有专用的大直径钻机打钻。2.必须有与专用钻机相关的专业人员。3.拆机、装机、运机比较麻烦。

3　支护方式

3.1　煤仓上、下锁口

上、下锁口是煤仓的关键,尤其下锁口受煤炭的冲击,容易损坏,因此要考虑高强度的支护。一般上、下锁口都采用钢筋混凝土浇筑支护。水泥标号不低于425#,钢筋的直径与密度要根据煤仓的直径通过计算选择。此外,下锁口考虑受煤炭冲击容易损坏,一般都在其表面加一层耐磨钢砂。

3.2　仓体

仓体一般情况下都采用锚喷支护(普通金属锚杆、水泥砂浆),喷厚一般在200mm左右。煤仓一般都是穿层施工,难免遇到松软岩层(下转第17页)

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PE线引出端子F处螺栓松动,平时不影响使用,也不易察觉,一旦用电设备或线路发生接地故障,虚连处的接触电阻增大,抑制了故障电流,使保护电器不动作,虚连打火现象持续存在,就会引燃附近易燃物品而着火。

在T N系统中,如PEN线(T N-C系统)或PE线(T N-S系统)截面过小,线路保护电器往往不能保护它。当通过大接地故障电流时,此线可能燃至炽红以至熔断,很容易引起火灾。所以,盲目选择不合格的PEN(PE)线或所选择截面偏小都是相当危险的。按国际电工标准I EC364的规定,为保护PE(PEN)线路的热稳定,其最小截面应符合下表值的要求。

导线截面积S (mm2)PE(PE N)线最小截面积S

(mm2)

S≤16S

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S>35S/2

4.3　保护电器动作不灵敏的后果

如果接地系统安装完善,但保护电器动作不灵敏,不能及时切除接地故障,火灾危险依然存在。现以图4的T T系统为例,如果R A和R B分别为10 及4 ,忽略相线和变压器阻抗,故障电流为:

I d=

V O

R A+R B

=

220

10+4

=15.7(A)

如果此设备以熔体电流为16A的熔断器保护,就不能切除接地故障电源。再以图3的T N-S系统为例,如果相线电阻R C为0.5 ,PE线电阻R PE为1 ,忽略变压器阻抗原接地故障电流为:

I d=

V O

R C+R PE

=

220

0.5+1

=147(A)

如果此设备功率较大,以150A熔体作保护,同样不能消除接地故障。可见,用熔断器消除接地故障效果是较差的。在上述情况下,应采用动作灵敏度高的漏电保护装置,来消除接地故障,电路就会有好的效果。

5　结　论

通过对以上情况分析可知,接地故障起火的特点有很大的隐蔽性。平时隐患不易察觉,一旦成灾,故障处和起火点又不尽相同,故常被误认为是一般的电气短路或虚连打火,从而掩盖了真正的起火原因,使人们难以从中汲取教训。

为降低矿山地面电气火灾发生率,从事矿山地面供电的电气工作者有必要对接地故障这一隐蔽而危险的起火源,给予足够的重视和更多的防范,以减少因此带来的经济损失。

[作者简介]

王树旺(1957-),男,河北能源职业技术学院中职部助理讲师,1991年毕业于河北大学。

[收稿日期]2005-06-27

(上接第8页)及破碎带,有时还要穿越煤层。在这种情况下要考虑挂金属网锚喷。如锚网喷仍满足不了支护要求,整个煤仓全部采用钢筋混凝土浇筑支护。4　施工方法及支护方式的选择

由于煤仓的位置不同,岩性变化较大,即使同一煤仓,由于穿层施工,上下段岩性也有变化;煤仓的容量不同,直径、高度都要发生变化;不同采区,采区煤炭储量不可能完全相同,煤仓的服务年限也不尽一样。因此,煤仓的施工方法及支护方式不会一成不变的,要根据现场实际情况合理选择,尽量做到经济、合理,满足施工、支护的要求。从安全角度考虑,如有条件,煤仓施工尽量采用钻孔扩刷施工法,效果比较明显。总之,煤仓的施工、支护要根据现场实际情况确定,要灵活掌握,合理应用。

[作者简介]

杨成宝(1972-),男,1996年毕业于黑龙江矿业学院采煤系,现在山东省岱庄生建煤矿安全科工作。

[收稿日期]2005-05-23

(上接第10页)

较好解决了高压力、高应力、过大变形巷道的支护难题,而且服务年限较长,减少了巷道的修复工作,技术经济效益显著,确保了巷道的安全使用,为同一类型巷道的支护提供了参考,具有一定的推广应用价值。[作者简介]

顾文广(1968-),男,工程师,1992年毕业于淮南矿业学院矿井建设专业,现在盘江煤电有限责任公司土城煤矿从事煤矿生产管理工作。发表论文2篇。

[收稿日期]2005-07-29

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