特定条件下的煤仓施工方法

图1　煤仓位置示意图
a —-550m水平煤仓；b —-450m水平煤仓；
1—仓体；2—给煤机硐室

2　施工方案
　　根据煤仓特定条件，有两种施工方案：①普通反井法。普通反井法施工，需要人工打反井，顶板难于控制，安全程度差；工人托着风锤打眼，劳动强度大；放炮极易崩坏大垛；有害气体排放困难；施工速度慢、周期长、成本高。②反井钻机施工法。利用反井钻机施工煤仓，机械化程度高，速度快，安全。经方案对比，确定采用反井钻机施工导井，再用钻爆法由上向下边掘进、边支护，直至完成整个煤仓工程。

3　煤仓施工
3.1　导井施工
　　导井采用煤炭科学研究总院北京建井研究所设计的LM-120型反井钻机施工。该机的性能参数：

　　导井施工，先用反井钻机打导孔，钻透仓底，然后自下而上扩孔，形成导井。由于导井的下方正对胶带，因此，开钻前，在胶带上方约1 m处的巷道两帮各安装6组托盘器，托盘器沿煤仓中心对称布置，间距1.5 m。每组托盘器为两根Ø40 mm、长1.2 m、一头带弯的圆钢，用凿岩机打眼安装，两圆钢间距250～300 mm，其上安设长500 mm的12号矿用工字钢。在两帮对应的托盘器上架设20号工字钢，上铺70 mm厚的木板作为临时操作盘。整个操作盘的所有构件之间都用卡具或铁丝连接牢固。该盘既是换扩孔钻头的操作盘，又是扩孔时岩碴的集承盘。
3.2　给煤机硐室的施工
　　在施工煤仓之前，先将未施工完的给煤机硐室下部施工完。给煤机硐室矩形断面，宽4.2m，高3.5 m，墙部为双层支护，内层为400 mm厚料石墙；外层为100 mm厚锚、网、喷射混凝土，顶部为500 mm厚钢架混凝土支护。-550 m水平给煤机硐室围岩为煤和泥岩，用风镐掘进；-450 m水平给煤机硐室围岩为砂岩，采用松动爆破助风镐掘进。炮眼布置呈梅花形，间排距为300mm×300mm，眼深600 mm，单孔装药量不大于150 g，每次起爆孔数不大于3个。为安全起见，在巷帮与胶带之间竖排50 mm厚的木板，保护胶带。
　　巷帮掘至2.5 m高时，砌筑料石墙。当墙砌至胶带以上1.2 m时，在两墙上架设20号工字钢，间距1.5 m，共6根。工字钢上固定150 mm×150 mm方木，方木上铺70 mm厚的木板。该盘作为掘进时矸石的集承盘和胶带机的保护盘，还可作为给煤机硐室顶部和煤仓下部浇灌混凝土时模板的支承盘和脚手架。
3.3　仓体施工
　　仓体采用普通钻爆法施工。用7655型凿岩机打眼，眼深1.5 m，仓体中已有直径1.2 m的导井，不需要掏槽，较一般立井掘进爆破参数适当减小炮眼间距，并增加装药量，以减小爆破后矸石的块度，防止堵眼。掘进煤仓下口及给煤机硐室顶部时，采用松动爆破，严格控制每次爆破的装药量，避免对支承保护盘及胶带机产生破坏。另外，在支承保护盘下面正对胶带的位置上安装一个带闸门的卸矸漏斗，放炮后的矸石通过胶带机出矸。
　　随着仓体向下掘进，每进尺1.5 m，进行一次锚、网、喷射混凝土支护，每3 m复喷成型。掘完仓体和给煤机硐室后，在煤仓下口的支承保护盘上支模，对给煤机硐室顶部及煤仓下口浇灌混凝土。
　　煤仓上口巷道较矮，不能架设提升梁，施工时用3根树脂锚杆在巷顶固定一个提升滑轮，用一台11.4 kW调度绞车和自制小吊桶下放材料和工具。固定提升滑轮的锚杆要在同等条件下做拉拔试验，每根锚杆的抗拔力不小于50 kN。向下掘进时，每隔1.5 m在帮上安设一对锚杆，用以固定爬梯，爬梯用Ø18 mm和Ø20 mm钢筋焊接而成，每节长度3 m，人员经爬梯上下。煤仓施工布置见图2。

图2　-550 m水平煤仓施工布置图
1—调度提升绞车；2—封口盘；3—爬梯；4—导井；
5—给煤机硐室；6—支承保护盘；
7—漏斗；8—胶带机

4　结语
　　在矿井建设后期施工煤仓，是煤矿硐室中施工难度较大的一项工程。新集二矿施工的-550 m水平和-450 m水平两个煤仓，采用反井钻机打导井，再用钻爆法由上向下边掘进、边支护的施工方法，是经济、合理的。采取架设支承保护盘及松动爆破的办法保护胶带机；胶带机出矸，克服用矿车到煤仓下口出矸的运输困难；煤仓下口及给煤机硐室顶部采用现浇混凝土支护，其它部位改用锚、网喷射混凝土支护，解决由于两个煤仓上口的施工场地狭窄，支护材料堆放和混凝土搅拌困难等问题的一系列措施，在技术上是稳妥可行、有效的。两个煤仓分别用40 d和30 d，快速、安全、优质完成施工任务，对于生产矿井施工采区煤仓，提供了经验。

作者简介：韩宏斌，工程师，1988年毕业于中国矿业大学建筑系矿建专业，现为新集二矿工程项目部技术主管。地址：江苏省徐州市，邮码：221131。
作者单位：徐州矿务集团有限公司建井工程处