梅花井煤矿井底煤仓浇筑喇叭筒互联自流式砼输送技术

胡平

(神华宁夏煤业集团有限责任公司梅花井煤矿,宁夏灵武 751400)

梅花井煤矿井底煤仓浇筑喇叭筒互联自流式砼输送技术

胡平

(神华宁夏煤业集团有限责任公司梅花井煤矿,宁夏灵武 751400)

鉴于梅花井煤矿井底煤仓的浇筑在砼输送时容易出现堵管、维修繁琐、爆管等问题,极大的提高了危险系数,影响了施工进度,所以梅花井煤矿井底煤仓浇筑时自主研制出了一套喇叭筒互联自流式砼输送技术,该技术是根据重力学原理来调节砼输送的流速以达到最佳的输送效果,并在现场实践过程中应用实验对比法,论证了喇叭筒互联自流式砼输送技术在砼输送的效果明显,该技术有效解决了梅花井煤矿井底煤仓浇筑时砼输送难题,减少了安全隐患,增加了施工工效。

梅花井煤矿 自流式砼输送技术

1 梅花井煤矿井底煤仓

梅花井煤矿井底煤仓位于上仓斜巷机头硐室内，主要负责生产中煤炭储存及中转，其井底煤仓设计长度37.427m(煤仓中心上口至主斜井顶板段)，服务年限77年。

2 井底煤仓浇筑仓身工艺

2.1 施工方法及要求

(1)煤仓混凝土浇注施工顺序：放线→用砂袋辅底→绑扎钢筋→支设模板→浇筑混凝土→拆模→进行下一个循环。

(2)施工方法：浇注前，用小绞车将互联式喇叭筒缓慢下放至施工段，每节喇叭筒长1m，在输料管上口制作一喇叭口用人工或铲车送料。喇叭口固定碹架台车上。根据测量人员现场所给中线施工，每3000mm为一个作业循环。绑扎钢筋前沿煤仓底部用砂袋垒一圈，然后绑扎墙部钢筋骨架，支设模板，浇注混凝土、拆模。

2.2 钢筋绑扎

依据煤仓中线绑扎钢筋。纵向受力钢筋Φ25@300mm，横向受力钢筋Φ25@300mm，纵向连接筋Φ8@600mm，钢筋的连接方式采用16#铅丝绑扎，搭接长度为钢筋直径的35倍。钢筋保护层厚度为50mm，扎丝必须绑扎牢固，不得缺扣、松扣，并确保做到横筋水平、竖筋垂直，钢筋绑扎好后，经建设单位和监理单位验收合格后方可进行模板组装。

2.3 支设模板

浇筑前用吊桶将金属模板下放到煤仓施工位置，支设模板，模板使用前必须进行检查，表面有锈蚀点、混凝土点块、扭曲变形的，必须及时处理，处理合格后方可投入使用。为了保证浇筑工作顺畅、保质保量，每次立模高度不超过1.5m，模板支设工作每次结束必须经过建设单位和监理单位验收且合格后方可开始浇筑。

表1 砼强度C35配合比

图1 喇叭筒示意图

2.4 浇筑混凝土

正常段采用铲车端料，人工分层浇筑、振捣施工，每次浇筑高度不大于300mm，且两侧均匀浇筑。浇筑时作业人员必须佩戴安全带。振捣操作做到“快插与慢拔、直上与直下”，一般每点振捣时间为20～40S，应视混凝土表面不再下降，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，但要注意混凝土的分层离析，同时不能有漏振现象。

2.5 拆模

严禁过早拆模，防止混凝土强度不足而造成混凝土结构沉降变形、缺棱掉角、开裂、甚至塌陷的情况发生，拆模工作应从上向下逐层人工拆除。拆模后的碹架、模板以及模板卡子全部清理干净后分类堆放，并对拆除后的混凝土壁表面影响观感质量部分及时处理。

2.6 混凝土及物料运输

无轨胶轮车通过二号缓坡副斜井、二号缓坡副斜井与井底煤仓上口联络巷、上仓斜巷机头硐室至工作地点，砼强度为C35，如表1所示。

3 喇叭筒互联自流式砼输送技术

井底煤仓浇筑传统的泵送混凝土通常使用5m的一节的输送软管，维修拆卸极为不方便，浇筑混凝土为3m一个循环，常常需要截取输送软管，施工时费时费力，并且在高压泵送混凝土时，上下垂直泵送很容易爆管，并且时常发生堵管现象，存在安全隐患，所以梅花井煤矿井底煤仓浇筑时使用了喇叭筒互联自流式砼输送技术(如图1所示喇叭筒示意图)，该技术有效解决了井底煤仓浇筑时砼输送难题，并极大的减少了安全隐患。

表2 泵送混凝土方量

表3 喇叭筒砼输送方量

喇叭筒互联自流式砼输送技术是利用喇叭筒体来代替输送软管，喇叭筒体是由多个喇叭筒链接而成，长度可由施工具体情况而定，喇叭筒是由2mm厚钢板制作而成，每节喇叭筒长1m，并采用总长1m钢丝绳搭扣链接，喇叭筒体上端用一根直径18.5mm钢丝绳固定，绳扣固定在顶部起吊锚索上，下端用绳扣固定在筒体接头处。喇叭筒体上口制作一规格为1500*800mm喇叭口，采用钢丝绳配合绳扣将喇叭口固定在临时封堵仓口用的轨道上，把搅拌好的混凝土自重力的作用自喇叭口流经喇叭筒体至施工位置。根据体积公式：

V：喇叭筒体积

h：喇叭筒高度

S上：上空心圆面积

S下：下空心圆面积

得出V=0.018m3

喇叭筒互联自流式砼输送技术，主要输送动力来自于重力，忽略阻力影响，以井底煤仓下20m为例，根据公式：

h：井底煤仓的高度

g：重力加速度

t：下落时间

得出t=2S

根据公式1与公式2得出V流=0.009m3/s

即当从喇叭口向下输料时，输料的流速小等于0.009m3/s。

喇叭筒互联自流式砼输送技术的优点。

(1)针对井底煤仓循环作业模式，喇叭筒的应用更加便捷。(2)利用自流的方式输送混凝土更经济实效。(3)维护清理喇叭筒方便快捷。(4)喇叭筒互联时的链接方式安全可靠，有极强的灵活性。(5)在控制流速方面更加科学合理，能保证稳定砼输送量。

现场施工方面以10天20个浇筑班为例，一个班工作8个小时，实验泵送混凝土和喇叭筒砼输送方量统计如下。

从上表实验表明，用泵送混凝土施工极其不稳定，相比，在保证方量的同时喇叭筒互联自流式砼输送技术则更加稳定可靠。

4 结语

本文阐述了喇叭筒互联自流式砼输送技术在梅花井煤矿井底煤仓浇筑时的应用，施工中该技术具备优化工艺，提高工效，经济可行、安全可靠等优点，并利用理论计算和现场实践论证了喇叭筒互联自流式砼输送技术在井底煤仓浇筑时的可行性，极大提高了梅花井煤矿井底煤仓浇筑的工效，并可对以后相关矿井在井底煤仓浇筑时具有一定的参考和指导意义。

胡平(1976-),男,采矿工程师,大学学历,自参加工作以来主要从事掘进工程管理工作,现任梅花井煤矿副矿长。