1 煤倉(cāng)的兩種施工方法
1.1 反井施工法
煤礦長(zhǎng)期以來(lái),施工直立式煤倉(cāng)多采用普通反井法單一混凝土支護(hù)。朱仙莊礦多年來(lái)也是應(yīng)用這一方法施工煤倉(cāng),存在不少缺點(diǎn):
(1) 反井法單一混凝土支護(hù),首先掘進(jìn)小反井采用木垛支護(hù),刷大斷面后采用碹骨背板臨時(shí)支護(hù),煤倉(cāng)施工毛斷面較大,架設(shè)臨時(shí)支護(hù)工藝比較復(fù)雜,環(huán)節(jié)較多,在進(jìn)行永久支護(hù)前需要逐架拆除這些臨時(shí)支護(hù),勞動(dòng)量較大,施工速度較慢。
(2) 由于單一混凝土支護(hù)不能改變圍巖的受力狀態(tài)是一種被動(dòng)承載支護(hù)方式。根據(jù)朱仙莊礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及礦壓大的特點(diǎn),為保證煤倉(cāng)在其服務(wù)年限內(nèi)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度,必須要增加混凝土的澆筑厚度。朱仙莊礦煤倉(cāng)壁澆筑混凝土一般在500mm左右,既加大了工作量,又增加了成本。
(3) 由下向上掘進(jìn)小反井后,不利于安全施工和質(zhì)量。
(4) 永久支護(hù)施工前,需拆除臨時(shí)支護(hù)用料 ,增加生產(chǎn)環(huán)節(jié),不利于安全,且臨時(shí)支護(hù)需大量的木料和鋼材,不利于節(jié)支降耗。
1.2 “ 錨網(wǎng)噴 +混凝土 ”聯(lián)合支護(hù)方法
朱仙莊煤礦一水平七采區(qū) 107煤倉(cāng)為直立式煤倉(cāng),凈直徑為 3.5m,毛直徑為 4.3m,高度為27m, 煤倉(cāng)上口位于七采區(qū) 107運(yùn)輸上山,下口位于七采區(qū)膠帶機(jī)巷。
煤倉(cāng)穿過(guò)巖層為灰白色粉砂巖、細(xì)砂巖、十煤層、中砂巖、砂質(zhì)泥巖,有 1條落差為 2m的正斷層,巖性較為破碎,容易冒落。
首先使用鉆機(jī)預(yù)掘一直徑為 1.2m的小眼,再由上而下進(jìn)行刷大,刷大到設(shè)計(jì)毛斷面直徑 4.3m為止,采用光面爆破控制成型,盡量減少爆破對(duì)圍巖的破壞和提高倉(cāng)壁的平整度,有利于錨網(wǎng)。每刷大一循環(huán) 1m 后及時(shí)進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù),然后進(jìn)行噴漿,噴厚 50mm。錨網(wǎng)噴支護(hù)完畢,即可從下而上進(jìn)行整體澆筑混凝土,人員上下, 立模板碹骨,澆筑等都在建筑用標(biāo)準(zhǔn)腳手架上進(jìn)行。腳手架采用標(biāo)準(zhǔn)扣件連接。混凝土標(biāo)號(hào)不低于 300#, 單向抗壓強(qiáng)度不得低于 25MPa, 澆筑厚度 400mm,澆筑時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各工序。
2 錨網(wǎng)噴支護(hù)參數(shù)及聯(lián)合支護(hù)的作用原理
211 錨桿參數(shù)的確定
錨桿長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定:
L = N (N +B /10)
L = 1.1 × (1.1 × 4.3 /10) = 1.68 (m),取錨桿長(zhǎng)度 L = 1.8m。
式中,L為錨桿長(zhǎng)度,m; N 為圍巖穩(wěn)定性影響系數(shù),Ⅳ 類(lèi)圍巖 N = 1.1; B為煤倉(cāng)毛斷面直徑,m。
錨桿間距: D≤0.5L = 0.5 ×1.8 = 0.9 (m) ,取 D = 0.8m。
錨桿排距 M也取 0.8m。
錨桿以菱形布置。