下石节煤矿煤仓快速维修技术的应用与实践.doc

下石节煤矿煤仓快速维修技术的应用与实践 白永筱 方亚杰 霍小泉 摘要：煤仓仓壁变形破坏是制约矿井生产的重要环节，通过锚网喷、注在煤仓维修过程中的应用与实践，为今后的煤仓维修处理提供参考依据。 关键词：煤仓仓壁；锚网喷注维修；应用与实践 煤仓是煤矿安全生产过程中极其重要的一个环节，它通过一定的方式和矿井运输相联系，其基本功能是储存原煤，并使各个运输环节能力相匹配，真正起到缓冲的作用，从而保证矿井持续稳定生产。但由于受技术条件、施工条件、地质因素等影响，煤仓在正常使用过程中难免出现损坏、变形影响矿井正常生产。就煤仓损坏后如何处理，是我们急需解决的一个重要问题。 随着科学技术的快速发展以及科学技术在煤矿安全生产中广泛应用，原有的支护工艺已不能满足现阶段煤矿安全生产的要求。此文谨结合下石节煤矿煤仓维修处理的实际，谈一谈锚注支护在煤仓维修处理应用的一些体会和想法。 一、问题的提出： 下石节煤矿二号煤仓全长55.4m,以副风井通道分为上下两段，围岩以泥岩、根土岩、炭质泥岩、花斑泥岩及粉砂岩为主，团块状结构，极为破碎，遇水易膨胀，易垮落。1997年10月，矿曾采用钢筋混凝土浇灌的方法对2＃煤仓进行了加固维修，但由于围岩极不稳定，且受煤体冲刷影响，仓壁多次、多段出现（钢筋混凝土浇灌）受压变形破坏，最大垮落深度达1.5m，垮落长度达到8m以上，岩石裸露。通过对煤仓仓壁垮塌原因分析，主要原因是由于煤仓围岩不稳定，煤体冲刷及仓壁渗水及原支护仓壁混凝土强度不够所致，这就给矿井的正常安全生产造成一定影响，严重制约矿井的均衡、持续生产。 二、问题的解决： （一）方案的提出： 2005年经多方考察研究，并借鉴锚注支护的成功经验，确定2＃煤仓采用锚注支护进行维修处理，即采用由上向下随仓内放煤在垮落仓壁上打螺纹钢锚杆（锚杆规格为φ20×2250mm、间排距600×600mm）、注浆锚杆（注浆锚杆规格为φ4′×1500mm、间排距1500×1500mm）挂金属网，用鼓形托板螺母固定在仓壁上；同时，在第一排锚杆间另打一排锚杆（锚杆间排距600×600mm），锚杆外露长度600mm，并在锚杆末端经纬缠绕废旧钢丝绳，且须用铁丝绑扎，循环进度1.5m，然后喷射混凝土600mm,混凝土标号为200＃，配合比为1：2：2。在喷体上打锚杆（间排距600×600mm），在锚杆末端经纬缠绕废旧钢丝绳，并喷射混凝土600mm，以此方法施工直至与原仓壁平。待混凝土凝固后采用单浆水泥液进行注浆补强，依次循环随仓内放煤进行，直至垮落段施工完毕。 （二）支护方案及技术参数的确定： 1、支护方案及技术参数的确定： （1）支护方案的确定： 对我矿以前维修处理煤仓的经验进行了总结分析，并借鉴锚注支护的成功经验，并充分考虑2＃煤仓围岩类别，结合煤仓断面形状及利用率，确定采用在垮落段裸露围岩上现初喷30～50mm，以控制围岩的垮落，然后安装Φ20×2250mm螺纹钢树脂锚杆（锚杆间排拒700*），铺设金属网，安装钢带，鼓型铁托板（δ8×120×120mm），紧固螺母。再安装螺纹钢树脂外露锚杆（外露长度600mm），后进行喷射C20混凝土，依次方法施工直至与原仓壁平。 （2）支护机理分析： 其支护机理是以锚杆为主体构件的锚网喷支护、形成一个坚固的组合梁结构，具有较强的承载能力。喷射混凝土的作用主要是封闭围岩，通过锚网喷钢筋混凝土结构与充分粘结，提高围岩的自身承载能力。根据锚杆支护的理论依据，即悬吊作用，使松动的围岩相互连结再松动区外的完整坚固岩体上。 组合梁作用是通过锚杆将层状岩体各层间进行了连结，使多层岩体结合成类似铆钉加固的组合梁，提高岩体的整体抗弯能力，而且在相同作用下，组合梁比未组合的板梁的挠度和内应力都大为减少。 （3）、施工方法及步骤： 1、施工方法： Ⅰ段：随仓内放煤，采用由上向下喷射混泥土的方法进行覆盖，直至与原仓壁平。每次放煤高度不得超过2m。 Ⅱ段：对二号仓通道口上下8m范围内 。 Ⅲ段：随仓内放煤进行铺网打锚杆，安装鼓形托板、螺帽、喷射混凝土直至与原仓壁平，每次放煤高度不得超高2m。 2、施工步骤: 由上向下依次分段施工，即Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段依次施工，施工时，必须先处理仓壁四周浮煤、活矸→打锚杆、挂网、打外露锚杆、挂钢丝绳→喷浆600mm(喷浆采用分次喷射的方法进行，每次喷射厚度150mm，间隔时间不小于4小时，防止喷体因自重而脱皮掉落)→在喷体上打外露锚杆，挂钢丝绳→喷浆600mm→再在喷体上打外露锚杆挂钢丝绳、喷浆，以此方法施工直至与原仓壁平。 （4）、保证施工质量的措施： 1、锚绳（网）喷支护要求： ①锚杆布置方式均为矩形布置,间排距600×600mm,其规格为Φ20×2250mm螺纹钢锚杆，托板为δ