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1、采区煤仓施工方法的安全比较 1 煤仓的两种施工方法1.1 反井施工法煤矿长期以来，施工直立式煤仓多采用普通反井法单一混凝土支护。朱仙庄矿多年来也是应用这一方法施工煤仓，存在不少缺点:(1) 反井法单一混凝土支护，首先掘进小反井采用木垛支护，刷大断面后采用碹骨背板临时支护，煤仓施工毛断面较大，架设临时支护工艺比较复杂，环节较多，在进行永久支护前需要逐架拆除这些临时支护，劳动量较大，施工速度较慢。(2) 由于单一混凝土支护不能改变围岩的受力状态是一种被动承载支护方式。根据朱仙庄矿多年的实践经验及矿压大的特点，为保证煤仓在其服务年限内有足够的支护强度，必须要增加混凝土的浇筑厚度。朱仙庄矿煤仓壁浇筑混
2、凝土一般在500mm左右，既加大了工作量，又增加了成本。(3) 由下向上掘进小反井后，不利于安全施工和质量。(4) 永久支护施工前，需拆除临时支护用料 ，增加生产环节，不利于安全，且临时支护需大量的木料和钢材，不利于节支降耗。1.2“ 锚网喷 +混凝土 ”联合支护方法朱仙庄煤矿一水平七采区 107煤仓为直立式煤仓，净直径为 3.5m，毛直径为 4.3m，高度为27m， 煤仓上口位于七采区 107运输上山，下口位于七采区胶带机巷。煤仓穿过岩层为灰白色粉砂岩、细砂岩、十煤层、中砂岩、砂质泥岩，有 1条落差为 2m的正断层，岩性较为破碎，容易冒落。首先使用钻机预掘一直径为 1.2m的小眼，再由上而下
3、进行刷大，刷大到设计毛断面直径 4.3m为止，采用光面爆破控制成型，尽量减少爆破对围岩的破坏和提高仓壁的平整度，有利于锚网。每刷大一循环 1m 后及时进行锚网支护，然后进行喷浆，喷厚 50mm。锚网喷支护完毕，即可从下而上进行整体浇筑混凝土，人员上下， 立模板碹骨，浇筑等都在建筑用标准脚手架上进行。脚手架采用标准扣件连接。混凝土标号不低于 300#， 单向抗压强度不得低于 25MPa， 浇筑厚度 400mm，浇筑时必须按设计要求进行各工序。2 锚网喷支护参数及联合支护的作用原理211 锚杆参数的确定锚杆长度根据经验公式确定:L = N (N +B /10)L = 1.1 (1.1 4.3 /1
4、0) = 1.68 (m)，取锚杆长度 L = 1.8m。式中，L为锚杆长度，m； N 为围岩稳定性影响系数， 类围岩 N = 1.1； B为煤仓毛断面直径，m。锚杆间距: D0.5L = 0.5 1.8 = 0.9 (m) ，取 D = 0.8m。锚杆排距 M也取 0.8m。锚杆以菱形布置。2.2 锚网喷支护形式选择锚杆: 18mm 1800mm小麻花端头锚固式，锚固长度 250mm。钢筋网采用6mm圆钢焊制而成规格为 1.5m 1.0m (网眼 100mm 100mm)。锚固剂: Z2840型聚脂树脂锚固剂，每根锚杆使用 1卷。水泥: 425#普通硅酸盐水泥，在井下存放期不超过 7d。黄砂
5、: 中粗粒河砂，含水率 5% 7%，密度1550kg/m3以上。瓜子片: 粒径 515mm， 密度 1500kg/m3。颗粒级配为 57mm占 25% 35%，715mm 占45%55%，15mm以上占 20%以下。速凝剂: 红星 或红星 型，井下有效期不超过 72h。2.3 锚网安装质量要求锚杆安装前要将眼内的水及岩粉用压风清扫干净，首先将锚固剂装至孔底，然后插入锚杆杆体 ，用风动搅拌器搅拌 30 s， 待 6min后上好锚杆盖板 ，拧紧螺丝。安装后的锚杆托盘要紧贴岩面，拧紧螺母增加预应力，杆体外露长度不超过 30mm。所有锚杆的锚固力不低于 50kN， 经锚杆拉力仪检测不合要求的，重新补打
6、锚杆。锚杆安装后即可挂网，网与网之间压茬100mm， 用 12#铁丝联接。2.4 联合支护的作用原理联合支护主要依据锚杆支护作用原理。锚杆支护主要是通过锚杆与围岩的相互作用改变围岩的受力状态，提高围岩的强度，充分利用围岩自身承载力来抵抗围岩压力。锚网、喷浆的作用主要是对仓体进行全封闭支护，有效防止了片帮危及仓下人员安全，同时扩大了锚杆的承载作用面，有利于保护围岩的完整。浇筑混凝土提高了围岩的稳定性，使煤仓不易变形，增加了煤仓的安全储备系数，提高了煤仓抵抗煤矸冲击的强度，防止围岩风化，而且能提高煤仓表面的光滑度，使煤仓不易堵塞，有利于安全正常使用。3 联合支护与反井施工法安全性比较(1) 单一混
7、凝土支护是一种被动的承载支护方式，而联合支护是主动支护方式，前者比后者稳定性差，易变形，处理煤仓变形不安全。(2) 单一支护浇筑时，从上而下分段浇筑工序繁琐，不利于安全施工，联合支护浇筑在脚手架上从下而上进行，工序简单，有利于安全施工。(3) 单一支护在永久支护前需拆除临时支护，工序环节多，而联合支护是在临时支护基础上进行永久支护，是双重支护，消除了临时支护的拆除带来的隐患，有利于安全。4 结论“ 锚网喷 +混凝土 ”联合支护施工工艺简单，操作方便，劳动强度小，提高了单进，节约了材料，增强了煤仓的支护强度。通过计算联合支护的材料费、人工费均比单一支护低。朱仙庄矿近 6年施工的 107煤仓、875煤仓、877煤仓等近 10座煤仓，经过多年的使用证明比以前单一支护施工的煤仓支护效果更好，取得了更好的经济效益。总之，在稳定性较差的围岩中施工煤仓， 采用“ 锚网喷 +混凝土 ”联合支护是一种行之有效的方法，是一种技术先进、安全可靠的支护方式。