金辛达矿高落差煤仓施工技术_王海晖.pdf
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1、662023 年第 5 期收稿日期 2022-11-07作者简介 王海晖(1988),男,山西临汾人,2008 年毕业于山西煤炭职业技术学院,本科,工程师,主要从事煤矿采矿工作。王海晖:金辛达矿高落差煤仓施工技术王海晖:金辛达矿高落差煤仓施工技术金辛达矿高落差煤仓施工技术王海晖(山西焦煤汾西矿业集团金辛达煤业,山西 临汾 041000)摘 要 针对金辛达矿 2 号煤采区煤仓落差大、施工难度高等问题,提出用 BMC400 反井钻机+钻爆法施工并制定合理施工技术措施。针对仓壁沉降问题,提出增加锚杆外露长度、增加壁座方式解决。现场应用后,2 号煤采区煤仓耗时 60 d 即完成施工,取得较为显著应用成
2、果。关键词 高落差;煤仓;反井;钻爆法中图分类号 TD264+.4;TD354 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.05.022Construction Technology of High Drop Coal Bunker in Jinxinda MineWang Haihui(Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Industry Group Jinxinda Coal Industry,Shanxi Linfen 041000)Abstract:In view of the problems of large dr
3、op and high construction difficulty in the No.2 coal mining area of Jinxinda Mine,it is proposed to use BMC400 reverse drilling rig+drilling and blasting method for construction and formulate reasonable construction technical measures.In response to the settlement problem of the warehouse wall,it is
4、 proposed to increase the exposed length of the anchor rod and increase the wall seat method to solve the problem.After on-site application,the construction of the coal bunker in the No.2 coal mining area took 60 days to complete,achieving relatively significant application results.Key words:high dr
5、op;coal bunker;reverse well;drilling and blasting method现阶段煤仓普遍采用反井钻机+爆破组合方式,但是受煤仓施工空间狭小、施工现场条件差等制约,高落差煤仓施工仍有较大难度1-4。金辛达煤业 2 号煤采区煤仓设计高度为 82 m,煤仓落差大、施工影响因素多,对 2 号煤采区煤仓施工技术进行了研究探讨,以期为其他矿井高落差煤仓施工提供经验参考。1 工程概况2 号煤层下距 9 号煤层 67.8890.13 m,平均层间距 73.39 m。2 号煤采区胶带巷通过 2 号煤采区煤仓与下组煤北胶带大巷相通,形成 2 号煤层煤炭运输系统。2号煤采区煤仓
6、开孔于2号煤层直接底板,终孔位于 9 号煤层直接顶板。2 号煤层底板多为粉砂岩、局部伪底为泥岩,粉砂岩抗压强度 13.258.1 MPa,泥岩抗压强度 11.346.6 MPa;9 号煤层顶板为 K2 石灰岩,中厚层状、质坚硬,抗压强度48.271.0 MPa。煤仓所在地层属弱富水性裂隙含水层,对煤仓施工影响较小。煤仓设计开口 2 号胶带大巷口,为高落差煤仓,具体煤仓开口位置如图 1(b)。(a)原煤仓位置 (b)调整后煤仓位置 图 1 煤仓位置示意图煤仓设计总高度 82 m,其中下部储煤段高度18 m,上部高度 64 m 仅作为溜煤通道。储煤段掘进断面直径为 7147 mm,仓壁浇筑 C30
7、 混凝土厚度500 mm,上部掘进断面直径 3600 mm,仓壁 C30672023 年第 5 期王海晖:金辛达矿高落差煤仓施工技术王海晖:金辛达矿高落差煤仓施工技术混凝土厚度 200 mm,漏斗采用铁钢砂混凝土浇筑,漏斗平台采用 40c 工字钢和 40c 槽钢搭设。具体高落差煤仓断面如图 2。图 2 煤仓断面(mm)2 煤仓施工技术煤仓施工整体分两步,第一步采用反井施工,反井施工的直径 3.6 m;第二步为刷扩和支护,待反井施工完成后安设井架进行临时支护、下口刷扩和煤仓浇筑。2.1 反井施工2.1.1 施工工艺流程及设备反井施工是通过反井钻机由上向下钻进小直径导向孔,导孔和下部巷道贯通后,拆
8、掉导孔钻头,后由下向上扩孔。导孔钻进时破碎下来的岩屑由循环液带出,扩孔时破碎下来的岩屑靠自重落到下水平,由耙矸机配合溜子上皮带运出或采用其他方式运渣。具体施工工艺为:开挖清水池、反井钻机基坑去除所有浮碴浇筑 C20 的混凝土基础,并预留出地脚螺孔的位置导孔钻机运输就位导孔钻进、同时运输扩孔钻头至下水平导孔透孔反井钻机运输就位立钻机并调正安装地脚螺栓二次混凝土系统调试试运转带导孔钻进下反井钻具接扩孔钻头扩孔钻进和下口出渣扩孔结束拆除钻机、临时封闭井口扩孔直径验收撤场顺序施工。2 号煤采区煤仓采用 BMC400 反井钻机,结构如图 3。图 3 反井钻机施工工艺图2.1.2 反井施工方法1)导孔施工
9、导孔用 BMC400 钻机+295 mm 导向钻头低钻压、低扭矩开孔,直至与下水平巷道贯通后结束。2)反井钻施工导孔与下水平 9 号煤层巷道贯通后,以导孔中心点为圆心,直径 3600 mm 范围内的锚杆、架棚及悬挂金属网均须拆除,若该区域破碎可采用玻璃钢锚杆和塑料网片做临时支护。此项工作完成后,在下水平拆掉导孔钻头,利用公吊帽与露出的钻杆连接,公、母吊帽通过 20 mm 短钢丝绳连接在一起,母吊帽安装在 3600 mm 扩孔钻头。连接好扩孔钻头后,慢速上提钻具,直到滚刀开始接触岩石,然后停止上提,用低转速旋转,同时用刚好提动钻具的力量慢慢给进,保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏。扩孔时主泵系统压
10、力限制在 18 MPa 之内。当钻头扩孔至距基础 2.5 m 时,降低钻压慢速钻进,直至钻头露出底板。2.2 煤仓刷扩及浇筑施工煤仓反井施工完成后,进行刷扩及浇筑施工,施工顺序及施工方法:自上口至下逐段施工,上口浇筑与2号煤层胶带大巷皮带头基础进行一体浇筑;上部 3600 mm 段自上而下先进行锚网支护,然后进行滑膜浇筑混凝土支护;下部 7147 mm 段在反井钻施工断面基础上自上而下进行爆破刷扩和锚网支护,然后进行滑膜浇筑混凝土支护;最后架设煤仓下口平台,浇筑漏斗。2.2.1 施工辅助设施及布置1)井架。选用 159 mm、壁厚 5 mm 钢管加工亭式井架施工,高 4950 mm。2)封口盘
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