周冬峰
(冀中能源峰峰集團(tuán)邯鄲寶峰礦業(yè)有限公司九龍礦,河北邯鄲 056201)
采區(qū)煤倉(cāng)是井下運(yùn)輸系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器,它能有效濾平煤流的波動(dòng)性;緩沖生產(chǎn)高峰集中來(lái)煤[1]。隨著機(jī)械化放頂煤技術(shù)的廣泛應(yīng)用,面對(duì)產(chǎn)能的不斷增加,煤炭運(yùn)輸已成為制約生產(chǎn)的關(guān)鍵性因素,在運(yùn)輸設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),只有依靠煤倉(cāng)儲(chǔ)存來(lái)緩沖,才能保證不影響正常生產(chǎn)。因此,煤倉(cāng)在生產(chǎn)中的作用是非常重要的。煤倉(cāng)的容量、位置的設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)工作面的生產(chǎn)能力做出明確的規(guī)定,并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇施工方法和支護(hù)形式。因?yàn)槊簜}(cāng)出現(xiàn)問(wèn)題勢(shì)必會(huì)影響生產(chǎn),所以選擇合理的支護(hù)方式對(duì)煤倉(cāng)是非常重要的。
河北省峰峰集團(tuán)九龍礦,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬(wàn)t/年,含煤地層屬上石炭統(tǒng)太原組和山西組。其北一煤倉(cāng)為九龍礦北翼地區(qū)重要煤倉(cāng),擔(dān)負(fù)著九龍礦整個(gè)北翼地區(qū)的煤量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn),其深度25 m,直徑4.0 m,由于受采動(dòng)影響,煤倉(cāng)井壁和煤倉(cāng)上口巷道變形、片落、坍塌非常嚴(yán)重,經(jīng)常出現(xiàn)棚倉(cāng)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響該煤倉(cāng)的正常使用,給安全生產(chǎn)造成很大損失。煤倉(cāng)內(nèi)上下井壁片落16.2 m,片落最深約9.0 m;煤倉(cāng)上口巷道頂板開(kāi)裂,原錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)失效;煤倉(cāng)上口斜坡段20 m兩幫基礎(chǔ)已脫落。
泵送混凝土是一種將符合泵送條件的混凝土通過(guò)水平或垂直鋪設(shè)的管道輸送到澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)的支護(hù)方式,礦用混凝土泵,可用于噴射混凝土、壁后注漿、鋪設(shè)底板、快速封閉等。為井下的大型混凝土結(jié)構(gòu)施工提供了保證,為提高煤礦開(kāi)采提供了基礎(chǔ)保障。
泵送混凝土可以完成混凝土一次性輸送,可直接澆筑到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,從而提高生產(chǎn)效率,節(jié)省勞動(dòng)成本,大大減少振搗工作量,從而特別適合于人工澆筑有困難的施工現(xiàn)場(chǎng)。不同于普通混凝土,泵送混凝土要同時(shí)滿足強(qiáng)度和可泵性,即混凝土在泵送輸送管中可以連續(xù)和穩(wěn)定輸送不產(chǎn)生離析[2]。
泵送混凝土澆筑的優(yōu)點(diǎn):泵送混凝土澆筑是一種高效的施工方法,已廣泛用于各種工程,并被國(guó)際認(rèn)可,與其他混凝土施工工藝相比,有幾大優(yōu)勢(shì):1)運(yùn)輸便利,通過(guò)管道直接澆筑混凝土,不需要太多別的輔助設(shè)備,施工方便;2)由于泵送混凝土可連續(xù)工作和多機(jī)結(jié)合,從而使得澆筑強(qiáng)度較高;3)澆筑輸出速度快,設(shè)備操作簡(jiǎn)單,可以節(jié)省大量的時(shí)間和人力成本;4)受環(huán)境制約小,即使在惡劣的環(huán)境條件下,泵送混凝土仍可保證澆筑質(zhì)量。綜上所述,由于泵送混凝土施工的上述優(yōu)點(diǎn),使得其發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。
1)目前,煤倉(cāng)施工現(xiàn)場(chǎng)多采用預(yù)制雙層鋼筋混凝土的圓筒形結(jié)構(gòu),煤倉(cāng)澆筑由于其壁較薄,高度大,所以澆筑困難。普通混凝土施工時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低。當(dāng)采用泵送混凝土澆筑時(shí),可以避免人工澆筑的繁瑣工序,充分發(fā)揮泵送混凝土優(yōu)勢(shì),大大縮短施工時(shí)間,有效提高了工作效率。
2)整修施工方案。首先采用錨索支護(hù)將煤倉(cāng)上口斜坡段頂板加固好;煤倉(cāng)口正上方頂板采用錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)好;之后采用澆筑混凝土維護(hù)煤倉(cāng)。
北一煤倉(cāng)澆筑混凝土950 t,施工僅用6 d時(shí)間共用工270個(gè),如果使用人工澆筑至少需要20 d時(shí)間需用工900個(gè)。兩者相差630個(gè)工,每個(gè)工按140元計(jì)算,僅此一項(xiàng)北一煤倉(cāng)澆筑混凝土就節(jié)省8.82萬(wàn)元。合理的施工方案和新的施工方法加上使用先進(jìn)技術(shù)裝備,大大縮短了施工期限,掘進(jìn)和回采工作面提前恢復(fù)了生產(chǎn),施工效率和經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
通過(guò)九龍煤礦北一煤倉(cāng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明遠(yuǎn)距離泵送混凝土是一種高效而且先進(jìn)的施工工藝,不但有效的解決了實(shí)際問(wèn)題,高效解決了煤倉(cāng)的修復(fù)問(wèn)題,解決了原本支護(hù)形式無(wú)法維護(hù)煤倉(cāng)穩(wěn)定的問(wèn)題,同時(shí)降低了修復(fù)成本,提高了施工效率,節(jié)省了人力物力,取得了較好的實(shí)際效果和經(jīng)濟(jì)效益。
[1]南琴堂.采區(qū)煤倉(cāng)的作用與容量分析[J].煤礦設(shè)計(jì),1996(8):16-20.
[2]楊立偉.煤礦泵送混凝土質(zhì)量控制及混凝土泵的合理使用[J].煤礦機(jī)械,2011,7(32):183-184.