“3+3”新型密閉施工平臺應用實例解析

高奎英

(神東煤炭集團大柳塔煤礦，陜西 神木 719315)

0 引言

煤礦密閉是保證礦井正常通風的一項重要設施，但是在密閉施工過程中面臨著很多問題，其中最主要的是如何能夠在保證安全的前提下進行快速施工，特別是在超過人員站立高度的情況下登高施工平臺的搭建[1-4]。因為它既擔負著安全問題，又擔負著怎樣省時省力、簡單輕便、經濟合理的問題。目前常用的施工平臺主要是由鋼管骨架、角鐵支撐架、焊接鋼筋網等部件拼搭而成[5-8]。平臺整體比較笨重，搬運起來費時費力，而且不容易拆卸、組裝，在施工、搬運過程中很容易造成平臺損壞或人員受傷，且平臺的穩定性不強，給施工帶來安全隱患，這就需要一種既輕便又安全的平臺來代替它。因此，在經過施工現場反復試驗的基礎上，提出了“3+3”新型密閉施工平臺的開發應用。

1 原有密閉施工平臺

1.1 原有平臺的設計特點

原有的密閉施工平臺是由多部件組合而成，大體可分為以下兩個部分：一是鋼管骨架，一般是由4根直徑1.2吋的鋼管作為4個支腿，并用固定拉桿交叉固定，固定拉桿一般采用角鋼或圓鋼，并在交叉處用螺栓連接；另一部分是供人員站立的承重鋼筋網平臺，一般是由鋼筋網和角鋼骨架焊接而成，角鋼間距根據承受的重量進行調整，保證人員站立時的安全，并在兩端頭焊接與鋼管骨架固定的凹槽。圖1為原密閉施工平臺示意圖。

圖1 原密閉施工平臺示意圖

1.2 原有平臺的缺點

搬運笨重費時費力：由于整體比較笨重，搬運過程中需要4個人才能搬動，且從上一個聯巷搬運至下一個聯巷50 m的距離至少需要10 min，存在費時費力的現象。

平臺穩定性較差：因為平臺長2 m，寬1 m，所以人員站在上面用力干活時平臺晃動較大，特別是在巷道底板不平整時存在傾斜的危險。

平臺空間有限：搬運平臺面積較小，一般在2 m2左右，所以承重鋼筋網上面人員作業期間至多站立2人，影響密閉施工進度。

平臺維護量較大：由于此種平臺是多個部件拼組而成，所以一個部件損壞可能影響整個平臺的使用，例如固定拉桿壞，承重鋼筋網變形等均影響整體平臺的使用效果，維護起來比較麻煩，且在日常搬運過程中經常變形，維護量較大。

高度調節受限：由于框架限制，日常所用的登高平臺只能調節成2～3種高度，每層高度間距在約300 mm，特別是在有時候巷道超過設計高度時，人員即使站在第一層上也不能進行封頂作業，給工作帶來很多不便。

2 新型密閉施工平臺

2.1 新型密閉施工平臺的設計

為了達到安全可靠、省時省力、經濟合理的目標，根據煤礦現場施工條件，在反復試驗的基礎上提出了“3+3”新型密閉施工平臺搭建方法，“3+3”的意思是利用3根長鋼管和3根短鋼管組合而成，具體介紹如下：

主要配件為3根3.0 m長鋼管和3根1.5 m短鋼管，直徑均為1.2吋；輔助配件為3個腳手架扣件和6根木板(長3.5 m，寬0.2 m，厚度0.04 m)。以活雞兔煤礦為例，聯巷密閉施工高度一般在3.0～3.6 m，一般平臺分為2層搭建，上層高度必須滿足人員站立情況下能夠夠到密閉頂板，這樣就能一次性把密閉接頂，但也要考慮人員施工的舒適度，不能過低導致人員無法正常站立，一般取中間高度為宜。以密閉高度3.6 m計算，在密閉墻施工至1.8 m高度時開始預留鋼管穿墻孔，一個預留在密閉正中位置，另外2個分別預留在距離兩幫各0.5 m位置，穿墻孔預留好后，再以2層紅磚施工，以便對鋼管起到固定作用，3根短鋼管分別插入預留好的穿墻孔內，插入深度0.5 m，外露1.0 m。隨后，3根長鋼管分別和3根短鋼管用腳手架扣件固定牢靠，中間的長鋼管垂直向上放置，兩側的傾斜靠幫放置。為了留足施工空間，3根長鋼管與密閉墻留設距離為0.6 m，最后把6根木板3根一組分別水平放置在水平短鋼管上，一排3根，兩側頂幫，中間架板搭接長度不低于0.5 m，根據現場巷道尺寸可對留設距離等參數進行調整。新型密閉施工平臺示意圖如圖2所示。

A件-3 m鋼管；B件-木板；C件-扣件；D件-1.5 m鋼管；E、F、G點-鋼管與底板固定點圖2 新型密閉施工平臺示意圖

2.2 新型“3+3”施工平臺的優缺點

搬運省時省力：所用的材料比較少，便于臨時拆卸、安裝和搬運。

穩定性好：由于新型密閉施工平臺前后、左右空間全部固定死，不會出現平臺前后、左右晃動的可能，平臺穩定性好。

高度調節方便：平臺可根據聯巷高度和密閉施工大小的需要調整平臺參數，避免了以前平臺固定高度帶來的弊端。

作業空間大：新型平臺搭建后人員站立長度可以貫穿整個聯巷，且寬度可以根據需要進行調節，一般取0.6～0.9 m均可，調節范圍較大。此外還有材料少，成本低，維修、維護方便的優點。

新型“3+3”施工平臺缺點在于平臺搭建過程中存在預留孔，后期封堵過程中存在不嚴、不實的情況，容易造成密閉漏風。

3 新舊2種施工平臺經濟效益對比

“3+3”新型施工密閉平臺的應用相對于原有的平臺在使用和維護上均有很明顯的經濟效益，大體可分為材料費、搬運費和維護費3大類。

3.1 材料費

“3+3”新型平臺材料費：所用1.2吋鋼管13.5 m，重量約27 kg，按照6 000元/t計算，共計費用大約162元；3個腳手架扣件費用約為60元；6塊木板0.168 m3，按照2 000元/m3計算，費用約336元。整個施工平臺共計費用約558元。

原有施工平臺材料費：1.2吋鋼管7.2 m，費用約86.4元；固定拉桿和承重平臺骨架使用4#角鋼制作，按照2層平臺計算需要4#角鋼約60 m，重量14.4 kg，按照5 000元/t計算，共計費用約720元；鋼筋網使用4 m2，費用約80元；各類固定件費用約100元；共計費用約986.4元。

3.2 搬運及維護費用

搬運費用：新平臺無需搬運，現場使用和安裝，密閉施工完成后回收即可，2人安裝、回收10 min即可完成；原用的平臺由于拆卸、安裝比較困難，一次需要4人30 min才能完成。按照單人計算可節約時間100 min，按照人工費用50元/h計算，單班可節約人工搬運費用83元，每個月可節約費用約83×3×30=7 470元，每年可節約9.0萬元。

維護費用：新平臺由于隨用隨取、用完即收，所以損壞量較小，按照每個月更換1塊木板和1個腳手架扣件計算，每年的維護費用約912元；原有的平臺因為經常需要搬運、拆卸或車輛運輸等，經常出現骨架變形等情況，再加上井下環境潮濕，固定拉桿經常出現松動或固定螺栓生銹、損壞現象，再加上人工費用，每個月平均需要維護費用約1 000元。根據以上所述，使用“3+3”新型密閉施工平臺后，每年可產生經濟效益約10.15萬元。表1為2種密閉施工平臺的經濟效益對比。

表1 2種密閉施工平臺的經濟效益對比

4 結語

煤礦密閉施工是煤礦“一通三防”工作中的一項重要工作，特別是采空區密閉施工過程中對封閉速度的要求。“3+3”新型密閉施工平臺的使用減少了密閉施工過程中很多輔助工作，優化了施工流程，不僅產生了相應的經濟效益，減少了密閉施工過程中由于原有平臺施工空間不足導致的來回搬運的問題，更提供了安全可靠的工作空間，為類似工作條件下的密閉施工提供了很好的現場實例與技術支持。