懸吊法施工煤倉下部硐室工藝創新實踐

祁　琳

（陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦，山西　陽泉　045008）

引言

一礦始建于1956年，位于陽泉市西北部和盂縣東南部，現剩余地質儲量6.76億t，可采儲量3.08億t，服務年限30年。主采15號煤，核定生產能力為750萬t，主要產品有洗中塊、洗小塊、末煤等產品。近年來，先后榮獲全國先進基層黨組織、全國文明單位、全國五一勞動獎狀等榮譽稱號，今年又被評為中國煤炭工業特級安全高效礦井和雙十佳煤礦。一礦作為特大型生產礦井，在井下設計了多個緩沖煤倉，在多年的煤倉施工中，通過對煤倉下部硐室進行了創新改造，通過錨索懸吊法替代傳統的砌墻法工藝，取得了很好的效果。

1　采區煤倉施工方式存在的問題

目前，采區煤倉作為采區生產中轉、緩沖的生產設施，在煤炭生產、運輸環節中仍然發揮著重要的作用。然而采區煤倉的施工建設，因為其結構復雜、工藝繁瑣、施工難度大、投資大，又屬于礦井建設重點工程中的難點。尤以煤倉下部硐室及平臺在煤倉施工中最為復雜，需要擴幫、開挖墻基、砌墻、排布工字鋼和法蘭、澆筑平臺等多道工序，不僅施工時間長、成本高，而且工序復雜，造成采區煤倉施工準備時間長，制約采區工作面正常提前投產。

2　煤倉下部硐室原施工工藝

煤倉下部硐室由料石砌成，硐室規格長×寬×高為12.5m×7m×5m，原巷道由寬3.8m、高2.9m，需擴幫3.2m，挑頂2.1m。硐室兩邊砌墻寬度0.8m，墻下開挖深1.5m、寬1.1m、長12.5m的基礎坑，坑內澆鑄水泥作為硐室墻體基礎。墻體基礎施工完畢后，開始砌墻，待砌墻高度到2.2m時，鋪設第一排操作平臺工字鋼，工字鋼上表面距底板2.2m；砌墻高度到4.3m時，鋪設第二排起吊工字鋼，工字鋼上表面至底板4.3m。

煤倉澆注共分為三部分。第一部分為平臺澆注，首先在平臺內排布2個32號槽鋼大架，24根32a工字鋼配筋，工字鋼下表面距底板4.44m。第二部分為煤倉下部收口澆注，按照圖紙要求留出溜煤口位置，以61°起坡向四周斗形收口，同時中間設坡墻將斗一分為二，最終形成兩個小型斗狀出煤口，最后在中間坡墻收口前往里預埋一正一反舊軌道。第三部分為后期修補。對于灌漿無法達到的地方，進行磚砌充填并做噴漿處理。

3　施工工藝的創新實踐

為了解決上述生產問題，縮短采區生產基礎設施建設周期，為采區提前銜接生產創造條件，通過分析、研究，試驗、論證，提出采區煤倉施工方法創新，即煤倉下部硐室、平臺施工方法、工藝優化。在施工采區煤倉下部硐室時，不再施工硐室擴幫、開挖墻基、砌墻工程，將原需要通過建設施工承重料石墻來支撐上部硐室平臺的原理改進為通過將錨索一端錨固在平臺上部基巖中，另一端預制入硐室上部水泥平臺內，并將下端外露部分通過鎖具鎖緊的原理，通過錨索錨固懸吊作用承載采區煤倉硐室及煤倉儲煤的重量，如下頁圖1、圖2所示。

4　煤倉下部硐室新施工工藝

在煤倉擴巷工程完工后，根據工字鋼的布置設計，在工字鋼的末端和下部硐室的位置施工錨索，錨索規格21.6 mm×7 200mm，藥卷均使用MS雙速23-120型樹脂錨固劑，托板使用14號槽鋼托板。錨索角度為45°，鎖具采用球形可調整角度的鎖具，確保錨索成一條線。錨索預緊力為錨索承載力的40%。錨索施工完后布設工字鋼及煤倉法蘭，然后支設模板進行混凝土澆筑。

5　新工藝應用情況及效果

圖2　錨索懸吊法煤倉下部硐室、平臺施工示意圖（新工藝）

已推廣應用地點：丈八三采區輔助煤倉、十三采區大繞道煤倉工程改造。新、舊煤倉下部硐室、平臺施工方法、工藝對比，見表1。

舊的煤倉下部硐室、平臺施工方法。舊的施工采區煤倉下部硐室工序：搭建施工平臺，下部硐室擴幫、開挖墻基、砌墻、排布工字鋼及煤倉法蘭、澆筑平臺、設備安裝。優化后的施工采區煤倉下部硐室工序：施工懸吊錨索、排布工字鋼及煤倉法蘭、澆筑平臺、設備安裝。

煤倉下部硐室、平臺施工方法、工藝優化后，新的的施工設計有以下幾個優點：簡化了原有硐室施工擴幫、開挖墻基、砌墻的工序；簡化了硐室及平臺的施工工藝；減少了材料準備；簡化了煤倉施工建設工程量，工程量較原來減少15%，減輕了工人勞動強度；縮短了煤倉建設施工工程工期，工期較原來縮短9 d；人員組織減少2人，減少了煤倉建設投資，節約資金17萬元，較原來節省80%。

表1　兩種工藝施工情況對比表

6　結語

采區煤倉作為采區生產中轉、緩沖的生產設施，在煤炭生產、運輸環節中仍然發揮著重要的作用。采用懸吊法施工工藝，即通過將錨索一端錨固在平臺上部基巖中，另一端預制入硐室上部水泥平臺內，并將下端外露部分通過鎖具鎖緊，進而通過錨索錨固懸吊作用承載采區煤倉硐室及煤倉儲煤的重量。此法施工工序少，方法簡單，施工安全性高，縮短了采區煤倉施工工期，為采區提前投產出煤創造了的條件，具有良好的經濟效益和推廣前景。