淺談復(fù)雜條件下的煤倉施工

[摘要]:煤倉施工不同于一般的巷道施工，煤倉一般為垂直掘進(jìn)，更有縮口處施工，增加了施工難度。煤倉施工采用反井轉(zhuǎn)機(jī)將上、下口打通，然后自上而下刷大倉身，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)噴支護(hù)。煤倉下口漏斗采用支模澆注，邊支模邊澆筑，澆注時(shí)對(duì)稱分層入模，分層厚度300㎜。

[關(guān)鍵詞]：煤倉、澆筑、支模

概述：運(yùn)河煤礦為市屬地方中型煤礦，位于濟(jì)寧市任城區(qū)南張鎮(zhèn)境內(nèi)，地處濟(jì)北煤田北部邊緣，井田東西平均長3.5km，南北寬2.8 km，面積9km²，地質(zhì)儲(chǔ)量1.12億噸，可采儲(chǔ)量4700萬噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬噸/年，礦井核定生產(chǎn)能力為140萬噸/年；有-490、-725兩個(gè)生產(chǎn)水平，井田內(nèi)斷層多，地質(zhì)條件復(fù)雜。

位置：九采區(qū)煤倉上口位于九采區(qū)皮帶巷與九采區(qū)皮帶回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷交岔點(diǎn)處，下口位于-490東翼皮帶巷上方。目的是為形成九采區(qū)儲(chǔ)運(yùn)煤系統(tǒng)，滿足九采區(qū)儲(chǔ)運(yùn)煤的需要。

地質(zhì)構(gòu)造：煤倉主要在3煤層頂板粉砂巖中掘進(jìn)，巖層走向?yàn)槲鞅薄獤|南。巖性較硬，有利于控制尺寸和造型，但不利于鉆爆推進(jìn)速度。3煤頂板為中砂巖，裂隙發(fā)育，為含水層。

九采區(qū)煤倉上縮口直徑為2.5m，倉身直徑為4m，高18.69m。煤倉采用反井鉆機(jī)配合光面爆破法進(jìn)行施工。先用反井鉆機(jī)在煤倉中心鉆出Φ1.2m中心導(dǎo)孔，將煤倉的上口、下口硐室貫通，然后自上而下施工刷大，砌筑倉壁，煤倉刷大的矸石均從中心導(dǎo)孔下溜至煤倉下口硐室，使用耙裝機(jī)裝、礦車外運(yùn)。

煤倉倉壁自煤倉上口向下0.8m至煤倉上口向下15.815m（即煤倉下口向上2.875m）采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，煤倉上口向下0.8m采用錨網(wǎng)噴加混凝土澆灌，然后自上而下刷大煤倉，當(dāng)施工完上縮口后，倉身直徑由2.5m逐漸變?yōu)?m，倉身變化過渡段為3m，煤倉下口向上2.875m采用錨網(wǎng)噴加混凝土澆灌，自上而下隨掘隨噴，然后自墻體向上開始澆注混凝土，最后刷砌煤倉漏斗，并進(jìn)行收尾工作。

1、施工方法

1.1、準(zhǔn)備工作：煤倉施工前應(yīng)先將煤倉上口倉頂硐室形成風(fēng)、水、電、通風(fēng)系統(tǒng)，煤倉下口給煤硐室適當(dāng)位置安裝耙裝機(jī)，形成排矸運(yùn)輸系統(tǒng)。

1.2、煤倉中心導(dǎo)孔施工

在煤倉上口進(jìn)行測量放線，確定煤倉中心導(dǎo)孔位置，在反井鉆機(jī)基礎(chǔ)外水溝一側(cè)7m位置開鑿循環(huán)水池（1*1*1m）安裝反井鉆機(jī)，自上而下鉆一個(gè)Φ200mm的孔，到下部-490東翼皮帶巷，在下部-490東翼皮帶巷卸掉Φ200mm鉆頭，安裝擴(kuò)孔鉆頭Φ1200mm，自下而上擴(kuò)孔。

1.3 、煤倉下口在煤倉中心線前后煤倉進(jìn)行剝幫，長*高=6000*3000mm，剝深兩幫分別為：左幫950mm，右?guī)?50mm（自下向上看），并為后期墻體施工作準(zhǔn)備。

1.4、 倉身刷大

煤倉中心導(dǎo)孔施工完成后，立即進(jìn)行倉身刷大施工的準(zhǔn)備工作。安裝選用的11.4KW絞車作為提升絞車及不小于5T提升導(dǎo)向輪，安裝攪拌站，加工施工模板。

倉身刷大采用鉆爆法，刷大初期要打淺孔、放小炮，防止崩壞倉口，以中心導(dǎo)孔為中心從里向外布置炮眼，光面爆破，爆破后的矸石從中心孔向下溜放，在下部出矸倉裝運(yùn)，放炮后煤倉邊緣不能直接溜放的矸石，由人工扒裝到導(dǎo)孔中，每次放炮后出矸前、清底人員佩帶保險(xiǎn)帶，另一頭系在牢固可靠的起吊錨桿上（根據(jù)現(xiàn)場情況，施工煤倉深度較小時(shí)，可以利用煤倉上口硐室頂板的起吊錨桿，隨著施工的進(jìn)行，可以在煤倉倉壁上施工起吊錨桿給保險(xiǎn)帶生根），處理導(dǎo)孔周邊浮矸，浮矸處理到實(shí)底后，用鋼筋焊制的網(wǎng)盤（網(wǎng)盤型號(hào)為Φ20mm錨桿焊制的直徑為1.6m的網(wǎng)盤，網(wǎng)盤的網(wǎng)格為100*100mm）把導(dǎo)孔封嚴(yán)，防止人員墜入導(dǎo)孔內(nèi)。煤倉工作面矸石扒完后，立即用鋼筋焊制的網(wǎng)盤把導(dǎo)孔封嚴(yán)，倉孔封牢后檢查煤倉工作面煤倉斷面輪廓，不符合要求立即處理。

1.5、煤倉上縮口至下縮口進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)

自上而下進(jìn)行倉身刷大，直至煤倉下口，其中倉身正常段進(jìn)行一次性錨網(wǎng)噴永久支護(hù)，煤倉倉身在每次刷掘一個(gè)循環(huán)后進(jìn)行打錨桿、掛網(wǎng)噴漿施工。待噴漿完畢后方可進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)為0.8m。倉身上口向下0.8m及倉身下部2.875m段（從上往下施工15.815m段后）暫時(shí)只進(jìn)行錨梁網(wǎng)支護(hù)，并進(jìn)行初噴30-50mm；

1.6、煤倉漏口部分混凝土澆筑

自下而上對(duì)煤倉下墻身及倉身下部2.875m進(jìn)行支模澆注，澆注段在正常段基礎(chǔ)上施工Φ20*2400mm錨桿，間排距600mm*600mm,外露300mm，施工時(shí)插花進(jìn)行,砌筑支護(hù)配筋必須與錨桿聯(lián)為一體。其中包括扎鋼筋、預(yù)埋各種工字鋼及工字鋼架；另外在預(yù)埋鋼管上口提前預(yù)埋一與32C槽鋼架相同眼距的利用12#槽鋼制成的矩形槽鋼架，其口向下，表面與水泥面平齊。

煤倉漏口部分與給煤機(jī)硐室連接部分要連續(xù)整體澆注混凝土。待出矸倉墻體及回填混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后開始支設(shè)硐室頂部及煤倉漏口部分梁板模板，并綁扎鋼筋，同時(shí)安設(shè)預(yù)留件。經(jīng)驗(yàn)收合格后整體連續(xù)澆筑混凝土。

漏口部分梁板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，支設(shè)漏斗模板澆筑混凝土?；炷翝沧r(shí)應(yīng)對(duì)稱分層澆注，每層澆注厚度為300mm，并用振導(dǎo)器導(dǎo)固密實(shí)?；炷寥肽?yīng)用锨下灰，不得用攪拌機(jī)直接向模板內(nèi)下料，以防沖撞模板。

1.7、裝矸及運(yùn)輸

在鉆中心導(dǎo)孔之前，應(yīng)在煤倉下口給煤機(jī)硐室適當(dāng)位置安裝耙裝機(jī)，作為煤倉中心導(dǎo)孔擴(kuò)孔及刷大時(shí)裝矸用，擴(kuò)孔、刷大溜下后的矸石經(jīng)耙裝機(jī)裝入礦車后運(yùn)走。每次放炮后的矸石，除由中心導(dǎo)孔溜到給煤機(jī)硐室外，剩余部分矸石要由人工扒到中心導(dǎo)孔內(nèi)，直到工作面矸石處理干凈，循環(huán)進(jìn)行，直至刷大完成。每次放炮和倉身工作面扒矸期間，給煤機(jī)硐室不得扒矸，待工作面矸石清理干凈后方允許扒矸，給煤機(jī)硐室內(nèi)的矸石不得出凈，矸石距中心導(dǎo)孔下口一定距離，留出每次放炮時(shí)矸石溜下堆放的空間，但不得堵住中心導(dǎo)孔。

1.8、給煤機(jī)硐室及梁板漏斗

基礎(chǔ)：利用硐室中腰線標(biāo)定出兩墻基礎(chǔ)尺寸，用風(fēng)鎬開挖至設(shè)計(jì)要求，清除浮矸、排凈積水，澆注混凝土。

鋼筋綁扎：按照內(nèi)外層鋼筋設(shè)計(jì)間排距用22號(hào)鐵絲綁牢。豎筋搭接長度為35d，鋼筋一次性捆扎完畢。

墻模支設(shè)：綁扎鋼筋結(jié)束經(jīng)驗(yàn)收合格后，開始支設(shè)模板。加工20塊長6m，寬3cm，高0.8m的長方形木質(zhì)模板，模板對(duì)稱敷設(shè)，用長4m的方木橫撐將兩塊模板固定，橫撐方木間距1.2m，將模板固定牢固。混凝土澆注時(shí)應(yīng)對(duì)稱分層澆注，每層澆注厚度為800mm，并用振導(dǎo)器導(dǎo)固密實(shí)?；炷寥肽?yīng)用翻锨下灰，不得用溜灰管直接向模板內(nèi)下料，以防沖撞模板。

梁板模支設(shè)：給煤機(jī)硐室墻部混凝土凝固后，由硐室底板利用鋼管腳手架向上支設(shè)模板架，鋼管橫豎間距1m，交叉部位用扣件扣緊，并用斜管支撐增強(qiáng)穩(wěn)定性。凝固后按照設(shè)計(jì)要求放置6根I28b型工字鋼，預(yù)埋件驗(yàn)證位置正確即可一次性整體澆注混凝土。

混凝土澆注：模板支好以后清理現(xiàn)場，鋪設(shè)灰盤?；炷敛捎脵C(jī)械攪拌，溜灰管下料，人工對(duì)稱分層入模，分層厚度300㎜，邊澆注邊用振搗棒振導(dǎo)，以表面出現(xiàn)灰漿沒有氣泡為標(biāo)準(zhǔn)。

漏斗模支設(shè)及澆注：待梁板混凝土凝固后，在梁板上利用鋼管腳手架按照漏斗形狀支設(shè)漏斗模支架，鋼管橫豎間距1m，采用50mm厚，寬度300mm的大板為模板，敷設(shè)模板前先在煤倉壁上間隔0.8m打Φ20*2400mm二級(jí)等強(qiáng)度螺紋錨桿，錨桿外露700mm,在加工的木質(zhì)圓弧形模板上與錨桿等距離的地方掏孔，將錨桿穿過模板，并用圓形12#槽鋼（直徑4m,按照800mm間距等距離留孔，孔的大小以能剛好穿過錨桿為宜）敷在模板外，擰緊螺將12#圓形槽鋼與木質(zhì)圓弧型模板固定牢固，硅混凝土澆灌采用邊支模邊澆注，澆注時(shí)要對(duì)稱分層入模，分層厚度300㎜。

拆模及養(yǎng)護(hù)：倉壁及墻部混凝土24小時(shí)后拆模?；炷两K凝后灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天。

1.9、裂隙水的處理

煤倉在施工過程中遇到到了裂隙水的影響，在倉身施工到上口向下2米時(shí)有裂隙水涌水。通過預(yù)埋導(dǎo)管和注漿的方法有效的抑制了裂隙水，為以后施工創(chuàng)造了有利的條件。

2、施工工藝：

九采區(qū)煤倉，采用先進(jìn)的反井鉆機(jī)法和鉆爆法施工。自倉頂硐室鉆中心導(dǎo)孔→煤倉下口煤倉進(jìn)行剝幫→刷砌煤倉2.8m→澆筑煤倉上口下0.8m→刷砌煤倉4.3m→澆筑給煤機(jī)硐室墻部→澆筑煤倉下縮口部分及下縮口上2.875m→收尾及驗(yàn)收。

創(chuàng)新自主，煤倉施工總有新點(diǎn)子、新創(chuàng)意的誕生，從剝幫形成運(yùn)輸路線、上縮口的蓋板加工、護(hù)欄的制作、工區(qū)自主設(shè)計(jì)將軟梯改造成三角鋼梯，既安全又方便了工人上下和物料的提升，再到出矸與運(yùn)輸同時(shí)進(jìn)行、下縮口澆灌的新工藝等等無一不體現(xiàn)處掘進(jìn)一區(qū)所有管理人員、施工人員的智慧，這些智慧的積聚既縮短了煤倉施工的工期又使煤倉施工的牢固漂亮。

九采區(qū)煤倉的施工用時(shí)42天，比礦預(yù)期施工時(shí)間60天縮短了18天，煤倉施工共計(jì)人員60人，按照人均工資3500元/月計(jì)算：預(yù)期工資總額=2*3500*60=420000元，實(shí)際工資總額=116.67*42*60=294000元。縮短工期后節(jié)省工資總額為126000元。

煤倉施工由礦內(nèi)部工區(qū)組織施工，若外包單位施工需要人員（按照四六制循環(huán)計(jì)算）60+60*40%=84人，比礦內(nèi)部人員施工多花費(fèi)雇傭金=24*3500*2=168000元。

煤倉下縮口施工共計(jì)使用鋼材（包括工字鋼就、螺紋鋼）共計(jì)16噸，由于采用新技術(shù)，螺紋鋼比原計(jì)劃節(jié)省了2噸，工字鋼比原計(jì)劃節(jié)省了1噸，合計(jì)節(jié)省鋼材3噸，按照6000元每噸計(jì)算合計(jì)造價(jià)：18000元。節(jié)省成本：126000+168000+18000=312000元。

九采區(qū)煤倉的的提前完工，使9302兩順槽安裝皮帶時(shí)間比計(jì)劃提前近20天，按照原計(jì)劃，兩順槽掘進(jìn)采用礦車運(yùn)輸，同時(shí)兩順槽運(yùn)輸使用一個(gè)絞車運(yùn)輸，矸石排出量少，減慢掘進(jìn)速度，皮帶的提前安裝將會(huì)提前解決運(yùn)輸問題，提高掘進(jìn)速度。

按照車皮出矸計(jì)算：一個(gè)迎頭一天平均掘進(jìn)2.0m,20天掘進(jìn)40m.

按照皮帶出矸計(jì)算：一個(gè)迎頭一天平均掘進(jìn)5.4m,20天掘進(jìn)108m.

安裝皮帶后兩個(gè)迎頭共計(jì)多掘進(jìn)：216m-80m=136m,按照每米掘進(jìn)巷道造價(jià)1000元計(jì)算：共計(jì)節(jié)省：136000元。

直接帶來節(jié)省的經(jīng)濟(jì)效益為：312000+136000=448000元。