主溜井储矿仓轻轨加固工艺改进及应用

张 虎

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024039）

矿仓是在矿山开采过程中用于短期贮存并便于装载矿石的构筑物。仓底一般高于装载容器或运输设备的受矿口，打开矿仓闸门后矿石下卸而达到装载目的。可减轻装载时的体力劳动，装载效率较高，结实、可靠、耐用的矿仓是矿山开采的关键。而轻轨则是承载溜井井壁防止摩擦受损的轨道。常规的矿仓中溜井轨道会因为矿石、废石在下落过程中的击打和摩擦作用极易被破坏，在目前生产过程中，常会对轻轨采取一些方式进行加固，以使其更好的固定，避免变形、脱落、损坏问题的产生，但目前的加固连接方法也不够牢靠，如何进行加固工艺改进，找寻合理、可靠的矿仓加固工艺是矿山技术工作的研究重点方向。

1 目前矿仓轻轨加固的常规工艺及其现有的问题

目前为了提高矿仓的承受力，也有用轻轨进行加固，常见的有焊接式加固，通过选用抗冲击、耐磨损、整体性好的材料，如轻轨和槽钢的焊接来敷设在井壁上，以起到加固的作用。因为在矿山开采过程中，主溜矿井储矿仓对矿石、废石的装卸力度相对更大，矿石和废石在下落过程中产生的冲击力也非常大，特别是遇到硬度大的矿石或废石时，这种冲击力会加剧，在这种情况下会出现焊缝开裂或者锚固锚杆螺母磨损断裂造成轻轨脱落的情况，而且锚杆压板式的加固方法，由于没有焊接工艺，其也只适用于矿仓底部，用于仓壁时，可靠性极差，十分不实用[1,2]。

2 储矿仓加固工艺的改进

通过长期的实践研究，我们找到了一种加固后挂轨的矿仓加固方法，通过这种方法有效地解决了螺栓连接在矿仓加固使用环境条件下的耐磨性差的问题以及预埋式加固法不实用、可靠性弱等问题。下文，我们将以赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司柴胡栏子金矿19中段主溜井储矿仓为例，从设计工艺和施工应用方面对加固后挂轨的矿仓加固方法进行探讨。

（1）设计工艺。柴胡栏子金矿19中段的主溜井矿仓设计规格比较大，其高21.7m，直径为3.5m；加固方式上我们采用了混凝土、钢筋、槽钢、轨道。首先设计上采用了双层钢筋混凝土的支护，用竖筋@250，横筋@250搭建钢筋网，并且在钢筋网上用22kg/m轻轨加固。其次，按1.5 m的层距，200mm的间距，预埋2层14a型槽钢圈，并在槽钢圈梁上焊接轻轨，轻轨通过16螺纹钢生根勾挂在槽钢后的钢筋上。最后，用标号为C30的混凝土进行浇筑，浇筑的混凝土厚度为500mm。需注意的是，因为在施工过程中槽钢和钢板的平整度及垂直度无法保障，这样容易在矿石和废石的冲击下，焊缝容易脱落，这就需要在施工过程中加垫板进行焊接，在槽钢（或钢板）与轨道之间的间隙下加入钢板作为垫板，在垫好后进行焊接，这样会更为牢靠。

（2）矿仓加固工艺施工。改进后的矿仓耐用性更高，与其施工工艺也有很大关系，在柴胡栏子金矿19中段主溜井储矿仓施工工艺上，我们按以下流程进行施工：

安装锚杆：首先在距矿仓底部结构混凝土平面100mm，垂直岩面施工深度600mm的位置进行锚孔施工，沿矿仓底部，在周围均匀布置12个直径为38（φ=38）的锚杆孔；其次，进行锚杆安装，把直径（φ=36）的圆钢锚杆安装固定在12个锚杆孔中，锚杆端部采用楔缝式锚固的方式，需注意锚杆的长度要保证能固定在钢板圈中心位置（钢板圈厚10mm，宽100mm）。

连接第一层钢板和轻轨：首先，在锚杆上用槽钢圈梁找平后将10mm厚、100mm宽的钢板穿过轻轨，将轻轨固定在一起，最后将其与φ=36锚杆焊接固定，需注意焊接质量，确保焊接的牢固、无气孔。其次在第一层槽钢圈梁用连接板和螺栓、螺母安装28根规格为22kg/m的加固轻轨，轻轨需注意安装均匀，轻轨的上端与第二层槽钢圈梁相连；在轻轨安装好后，要将轻轨与槽钢、钢板、连接板焊接起来，亦需注意焊接质量，确保焊接的牢固、无气孔。进行第二层钢圈与轨道和锚杆固定：第二层槽钢圈梁布置方式与第一层槽钢圈梁一致，将第二层槽钢圈梁用轻轨固定，在固定后，用混凝土钢筋进行绑扎固定。其次再在在第二层槽钢圈梁底缘下方，安装锚杆，锚杆需紧贴圈梁施工锚杆孔进行安装。在锚杆安装结束后，重复上一部找平、找正工作，再将锚杆焊接固定，最后将剩余的轻轨安装焊接。需注意的是，一方面的焊缝质量问题，另一方面要确保轻轨不同部位的生根钩全部安装到位。

图1 加固后挂轨图

进行混凝土加固：在进行钢结构工程加固后，再在轻轨上缘面立模至第二层槽钢圈梁下部10mm左右，用强度30的混凝土进行浇筑加固工作，需注意的是浇筑过程中，一定要做到分层加固，并且要加强捣固，以确保混凝土密实，以此提高混凝土的施工质量，确保加固效果。

在完成本层矿仓段加固后，可按照类同的施工顺序和方法进行下一段高的加固施工，直至矿仓加固施工全部结束。加固后如图（图1）。

3 创新点、先进性

相比以往的加固方法，本文所说的先进行加固轻轨，后进行立模和混凝土浇筑的安装方法，将加固轻轨及其各种紧固件全部浇筑于混凝土中，一方面能有效地解决了螺栓连接在矿仓加固使用环境条件下的耐磨性差的问题。另一方面，在施工过程中增加了轻轨与轻轨、轻轨与钢梁间的连接板加工及螺栓连接工艺，轻轨加固工艺有效地解决了加固轻轨在矿、废石流冲击作用下产生脱落破坏的问题，改进后的轻轨加固工艺在轻轨连接方法上又比原设计的轻轨预埋方法更为可靠。

4 结语

改进后的轻轨加固方式能更好的解决加固轻轨在矿石、废石冲击作用下的轻轨脱落、破坏问题，其大大增强了加固工艺的可行性，使轻轨加固方式有了更广的适应性，如此我们可以发现，这种加固后挂轨的加固方法有很强的实用价值。