周冬峰
(冀中能源峰峰集團邯鄲寶峰礦業有限公司九龍礦,河北邯鄲 056201)
采區煤倉是井下運輸系統中的調節器,它能有效濾平煤流的波動性;緩沖生產高峰集中來煤[1]。隨著機械化放頂煤技術的廣泛應用,面對產能的不斷增加,煤炭運輸已成為制約生產的關鍵性因素,在運輸設備出現故障時,只有依靠煤倉儲存來緩沖,才能保證不影響正常生產。因此,煤倉在生產中的作用是非常重要的。煤倉的容量、位置的設計會根據工作面的生產能力做出明確的規定,并根據實際情況來選擇施工方法和支護形式。因為煤倉出現問題勢必會影響生產,所以選擇合理的支護方式對煤倉是非常重要的。
河北省峰峰集團九龍礦,設計生產能力120萬t/年,含煤地層屬上石炭統太原組和山西組。其北一煤倉為九龍礦北翼地區重要煤倉,擔負著九龍礦整個北翼地區的煤量存儲轉運,其深度25 m,直徑4.0 m,由于受采動影響,煤倉井壁和煤倉上口巷道變形、片落、坍塌非常嚴重,經常出現棚倉現象,嚴重影響該煤倉的正常使用,給安全生產造成很大損失。煤倉內上下井壁片落16.2 m,片落最深約9.0 m;煤倉上口巷道頂板開裂,原錨網噴加錨索支護失效;煤倉上口斜坡段20 m兩幫基礎已脫落。
泵送混凝土是一種將符合泵送條件的混凝土通過水平或垂直鋪設的管道輸送到澆筑施工現場的支護方式,礦用混凝土泵,可用于噴射混凝土、壁后注漿、鋪設底板、快速封閉等。為井下的大型混凝土結構施工提供了保證,為提高煤礦開采提供了基礎保障。
泵送混凝土可以完成混凝土一次性輸送,可直接澆筑到結構內部,從而提高生產效率,節省勞動成本,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場。不同于普通混凝土,泵送混凝土要同時滿足強度和可泵性,即混凝土在泵送輸送管中可以連續和穩定輸送不產生離析[2]。
泵送混凝土澆筑的優點: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,并被國際認可,與其他混凝土施工工藝相比,有幾大優勢:1)運輸便利,通過管道直接澆筑混凝土,不需要太多別的輔助設備,施工方便;2)由于泵送混凝土可連續工作和多機結合,從而使得澆筑強度較高;3)澆筑輸出速度快,設備操作簡單,可以節省大量的時間和人力成本;4)受環境制約小,即使在惡劣的環境條件下,泵送混凝土仍可保證澆筑質量。綜上所述,由于泵送混凝土施工的上述優點,使得其發展迅速,應用廣泛。
1)目前,煤倉施工現場多采用預制雙層鋼筋混凝土的圓筒形結構,煤倉澆筑由于其壁較薄,高度大,所以澆筑困難。普通混凝土施工時間長,勞動強度大,效率低。當采用泵送混凝土澆筑時,可以避免人工澆筑的繁瑣工序,充分發揮泵送混凝土優勢,大大縮短施工時間,有效提高了工作效率。
2)整修施工方案。首先采用錨索支護將煤倉上口斜坡段頂板加固好;煤倉口正上方頂板采用錨網噴加錨索支護好;之后采用澆筑混凝土維護煤倉。
北一煤倉澆筑混凝土950 t,施工僅用6 d時間共用工270個,如果使用人工澆筑至少需要20 d時間需用工900個。兩者相差630個工,每個工按140元計算,僅此一項北一煤倉澆筑混凝土就節省8.82萬元。合理的施工方案和新的施工方法加上使用先進技術裝備,大大縮短了施工期限,掘進和回采工作面提前恢復了生產,施工效率和經濟效益非常明顯。
通過九龍煤礦北一煤倉的現場實踐表明遠距離泵送混凝土是一種高效而且先進的施工工藝,不但有效的解決了實際問題,高效解決了煤倉的修復問題,解決了原本支護形式無法維護煤倉穩定的問題,同時降低了修復成本,提高了施工效率,節省了人力物力,取得了較好的實際效果和經濟效益。
[1]南琴堂.采區煤倉的作用與容量分析[J].煤礦設計,1996(8):16-20.
[2]楊立偉.煤礦泵送混凝土質量控制及混凝土泵的合理使用[J].煤礦機械,2011,7(32):183-184.