悬吊法施工煤仓下部硐室工艺创新实践

祁　琳

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿，山西　阳泉　045008）

引言

一矿始建于1956年，位于阳泉市西北部和盂县东南部，现剩余地质储量6.76亿t，可采储量3.08亿t，服务年限30年。主采15号煤，核定生产能力为750万t，主要产品有洗中块、洗小块、末煤等产品。近年来，先后荣获全国先进基层党组织、全国文明单位、全国五一劳动奖状等荣誉称号，今年又被评为中国煤炭工业特级安全高效矿井和双十佳煤矿。一矿作为特大型生产矿井，在井下设计了多个缓冲煤仓，在多年的煤仓施工中，通过对煤仓下部硐室进行了创新改造，通过锚索悬吊法替代传统的砌墙法工艺，取得了很好的效果。

1　采区煤仓施工方式存在的问题

目前，采区煤仓作为采区生产中转、缓冲的生产设施，在煤炭生产、运输环节中仍然发挥着重要的作用。然而采区煤仓的施工建设，因为其结构复杂、工艺繁琐、施工难度大、投资大，又属于矿井建设重点工程中的难点。尤以煤仓下部硐室及平台在煤仓施工中最为复杂，需要扩帮、开挖墙基、砌墙、排布工字钢和法兰、浇筑平台等多道工序，不仅施工时间长、成本高，而且工序复杂，造成采区煤仓施工准备时间长，制约采区工作面正常提前投产。

2　煤仓下部硐室原施工工艺

煤仓下部硐室由料石砌成，硐室规格长×宽×高为12.5m×7m×5m，原巷道由宽3.8m、高2.9m，需扩帮3.2m，挑顶2.1m。硐室两边砌墙宽度0.8m，墙下开挖深1.5m、宽1.1m、长12.5m的基础坑，坑内浇铸水泥作为硐室墙体基础。墙体基础施工完毕后，开始砌墙，待砌墙高度到2.2m时，铺设第一排操作平台工字钢，工字钢上表面距底板2.2m；砌墙高度到4.3m时，铺设第二排起吊工字钢，工字钢上表面至底板4.3m。

煤仓浇注共分为三部分。第一部分为平台浇注，首先在平台内排布2个32号槽钢大架，24根32a工字钢配筋，工字钢下表面距底板4.44m。第二部分为煤仓下部收口浇注，按照图纸要求留出溜煤口位置，以61°起坡向四周斗形收口，同时中间设坡墙将斗一分为二，最终形成两个小型斗状出煤口，最后在中间坡墙收口前往里预埋一正一反旧轨道。第三部分为后期修补。对于灌浆无法达到的地方，进行砖砌充填并做喷浆处理。

3　施工工艺的创新实践

为了解决上述生产问题，缩短采区生产基础设施建设周期，为采区提前衔接生产创造条件，通过分析、研究，试验、论证，提出采区煤仓施工方法创新，即煤仓下部硐室、平台施工方法、工艺优化。在施工采区煤仓下部硐室时，不再施工硐室扩帮、开挖墙基、砌墙工程，将原需要通过建设施工承重料石墙来支撑上部硐室平台的原理改进为通过将锚索一端锚固在平台上部基岩中，另一端预制入硐室上部水泥平台内，并将下端外露部分通过锁具锁紧的原理，通过锚索锚固悬吊作用承载采区煤仓硐室及煤仓储煤的重量，如下页图1、图2所示。

4　煤仓下部硐室新施工工艺

在煤仓扩巷工程完工后，根据工字钢的布置设计，在工字钢的末端和下部硐室的位置施工锚索，锚索规格21.6 mm×7 200mm，药卷均使用MS双速23-120型树脂锚固剂，托板使用14号槽钢托板。锚索角度为45°，锁具采用球形可调整角度的锁具，确保锚索成一条线。锚索预紧力为锚索承载力的40%。锚索施工完后布设工字钢及煤仓法兰，然后支设模板进行混凝土浇筑。

5　新工艺应用情况及效果

图2　锚索悬吊法煤仓下部硐室、平台施工示意图（新工艺）

已推广应用地点：丈八三采区辅助煤仓、十三采区大绕道煤仓工程改造。新、旧煤仓下部硐室、平台施工方法、工艺对比，见表1。

旧的煤仓下部硐室、平台施工方法。旧的施工采区煤仓下部硐室工序：搭建施工平台，下部硐室扩帮、开挖墙基、砌墙、排布工字钢及煤仓法兰、浇筑平台、设备安装。优化后的施工采区煤仓下部硐室工序：施工悬吊锚索、排布工字钢及煤仓法兰、浇筑平台、设备安装。

煤仓下部硐室、平台施工方法、工艺优化后，新的的施工设计有以下几个优点：简化了原有硐室施工扩帮、开挖墙基、砌墙的工序；简化了硐室及平台的施工工艺；减少了材料准备；简化了煤仓施工建设工程量，工程量较原来减少15%，减轻了工人劳动强度；缩短了煤仓建设施工工程工期，工期较原来缩短9 d；人员组织减少2人，减少了煤仓建设投资，节约资金17万元，较原来节省80%。

表1　两种工艺施工情况对比表

6　结语

采区煤仓作为采区生产中转、缓冲的生产设施，在煤炭生产、运输环节中仍然发挥着重要的作用。采用悬吊法施工工艺，即通过将锚索一端锚固在平台上部基岩中，另一端预制入硐室上部水泥平台内，并将下端外露部分通过锁具锁紧，进而通过锚索锚固悬吊作用承载采区煤仓硐室及煤仓储煤的重量。此法施工工序少，方法简单，施工安全性高，缩短了采区煤仓施工工期，为采区提前投产出煤创造了的条件，具有良好的经济效益和推广前景。