立井井底煤仓的设计与施工

立井井底煤仓的设计与施工

资讯类型：资料库加入时间：2010年1月21日9:16

立井井底煤仓的设计与施工

吴里杨

(煤炭工业郑州设计研究院,河南郑州,450007)

摘要:立井井底立式煤仓是大中型矿井为增大转换环节的缓冲能力,确保矿井均衡提煤的一项重要工程。结合实例,介绍了河南一些大中型矿井井底立式煤仓的设计及施工经验。

关键词:井底立式煤仓;设计;施工;反井钻机;改进

中图分类号:TD264+.4文献标识码:B文章编号:1002-6029(2007)04-0008-02

1煤仓设计

立井井底煤仓主要有立式和倾斜两种形式。目前,大、中型矿井普遍采用胶带运输机运煤,井底大多布置立式煤仓。一般年生产能力在2.4Mt以上的大型矿井并列布置2个煤仓,1.8Mt以下的大、中型矿井布置1个煤仓。附表为河南近几年新建矿井煤仓设计参数。

煤仓容量大小与矿井生产能力、井下运输方式、提升设备布置形式和井筒提升能力等有关,合理的容量能使煤仓在运输系统中真正起到调节作用。

煤仓距主井井筒一般为25~30m,煤仓与煤仓之间的岩柱净宽不小于煤仓掘进直径的2.5倍。煤仓有效容量和给煤机硐室底板至运输机巷底板的高度一般在矿井初设文件中已给定。根据煤仓有效容量,可初步确定出煤仓有效高度,然后再计算出煤仓断面积,便可得出煤仓直径(一般按0.5m进级)。

2立式煤仓施工

河南煤矿井底立式煤仓2000年以前大多采用传统的普通反井法和吊罐反井法施工。这两种施工方法都是用人工自下而上打反井,劳动强度大、作业条件差、施工速度慢,且易发生掉物伤人事故。近年来新建的大中型矿井井底煤仓普遍采用反井钻机施工。据统计,2000年以来,河南已有10处矿井井底立式煤仓采用反井钻机施工,均实现了安全、优质、快速施工。

永煤集团城郊煤矿设计生产能力2.4Mt/a,井底煤仓容量2 000t。煤仓高度30m,净直径8.0m,采用TYZ-1000型反井钻机施

工,施工工艺如下:

(1)钻机安装

在煤仓顶部机头硐室内安装反井钻机。

(2)导孔与扩孔钻进

采用Φ216mm导孔钻头沿煤仓中心线自上而下钻凿1个导孔;待与煤仓底部给煤机硐室贯通后,卸下导孔钻头,换上Φ1 200mm 扩孔钻头,自下而上扩孔。

钻进过程中,应根据不同岩性,掌握好钻进参数,以获得最佳的钻进效果。一般情况下,扩孔时钻压以不超过4.8MPa为宜。

(3)煤仓刷大

采用钻爆法自上而下全断面掘进,光面爆破,1次刷大成形。已钻成的反井为全断面爆破提供了理想的第2个自由面,因此无需打掏槽炮眼。整个断面每循环共布置6圈炮眼,计170个,眼深1.2m;每循环爆破装药量81.4kg。当煤仓刷大到距反井下口2m位置时,加深炮眼,1次打透;随后工人站在矸石堆上打眼,把给煤机硐室平巷段掘出。

钻眼爆破后,工作面大部分矸石靠自重从反井溜到煤仓下部平巷,剩余的矸石用人工攉入反井。在煤仓下部平巷中设1台0.6m3的耙斗装岩机,将落入巷道的矸石装入矿车外运。

煤仓向下刷大掘进过程中,采用锚网喷作临时支护。对于一般岩层,采用锚喷支护;遇煤层或松软破碎带时,加挂金属网。

临时支护选用Φ14mm金属倒楔式锚杆,长1.8m,间排距均为700mm。喷射混凝土厚度100mm,强度等级C25。金属网由Φ6mm钢筋编织而成,网孔尺寸150mm×150mm。

(4)混凝土永久仓壁浇筑

煤仓仓壁为厚700mm的钢筋混凝土结构。煤仓下部倒锥形给煤漏斗上口直径8.0m,下口直径4.22m,内表面以100mm厚的铁屑混凝土耐磨层铺底。

永久仓壁浇筑施工顺序:先浇筑给煤漏斗,再自下而上浇筑仓体。在仓壁浇筑施工中,应用了井筒滑模筑壁技术,并对滑模进行改进,即将其改为手动可伸缩金属模板。改进的具体做法是:用24个GS-3型手动倒链作滑升装置,使模板沿Φ13.5mm钢丝绳爬升。这样既简化了模板装置,又使模板能向上、下2个方向移动,简便灵活,实现了煤仓筑壁的机械化施工。

整个煤仓施工,从用反井钻机钻凿导孔至筑壁结束,只用了20d时间,比计划工期提前了10d,创造了河南省煤矿立井井底煤仓快速施工的新纪录。

煤仓竣工后,顺利通过了验收,工程质量优良。

3结语

立井井底立式煤仓是大中型矿井为增大转换环节的缓冲能力,确保矿井均衡提煤的一项重要工程。采用反井钻机施工立式煤仓,具有施工速度快、工程质量好、施工安全等优点,具有推广价值。