橫河煤礦采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)

橫河煤礦采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)

橫河煤礦由原兗州煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。露天采礦倉庫為垂直混凝土防護(hù)臺(tái)，煤倉底部門為半圓形拱，鋼筋混凝土防護(hù)臺(tái)。2006年以來,據(jù)井下采區(qū)巷道布置形式的變化,結(jié)合施工隊(duì)伍水平及機(jī)械化程度,在采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)中,從布置型式到支護(hù)方式等方面,作了一些有益的嘗試。1倉體設(shè)計(jì)煤倉1.1倉上、下口之間的高差據(jù)橫河煤礦采區(qū)巷道的布置特點(diǎn),從回采巷道至運(yùn)輸大巷,即煤倉上、下口之間,高差一般在15m左右。為增加煤倉容量,采用傾斜式布置,傾角60°,容量可增加13%,同時(shí)解決了回采巷道與運(yùn)輸大巷,即煤倉上、下口巷道不在一個(gè)垂直線上的問題。1.2圓形斷片斷面選擇對(duì)于傾斜式煤倉,設(shè)計(jì)中通常采用半圓拱形斷面。為了提高斷面利用率,同時(shí)考慮到煤倉受力性能好、便于施工、不易堵倉等因素,選擇了Φ4m的圓形斷面。與凈寬4m的半圓拱形斷面相比,斷面利用率提高19%。1.3采區(qū)煤倉錨網(wǎng)噴支護(hù)煤倉支護(hù)方式,一般都采用混凝土砌碹支護(hù),特別是煤倉下部漏斗形收口處,還配以鋼筋以加強(qiáng)支護(hù)。此種支護(hù)方式費(fèi)工、費(fèi)料。從橫河煤礦所使用的煤倉實(shí)際情況看,采用錨噴支護(hù)即可完全滿足支護(hù)要求。為此,在采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)中,采用煤倉斷面上半部分錨噴,下半部分錨網(wǎng)噴的支護(hù)方式。其中錨桿規(guī)格為Φ16×1400mm,間排距800×800mm,金屬網(wǎng)為Φ6mm鋼筋,網(wǎng)孔為100×100mm,混凝土噴厚取100mm。為防止斷面底部長(zhǎng)期與煤摩擦造成損壞,鋪設(shè)了相間30cm、型號(hào)為11kg/m的鐵軌。1.4煤倉導(dǎo)向孔、斜井、噴支護(hù)施工前,首先用鉆機(jī)由煤倉底部按設(shè)計(jì)要求斜向上方鉆一直徑10cm的鉆孔,作為煤倉施工時(shí)的導(dǎo)向孔,沿此孔由下向上采用反井施工法放炮落矸,施工一直徑1.5m的斜井,與上部回采巷道貫通,然后再由上向下,沿此斜井進(jìn)行刷幫擴(kuò)至煤倉設(shè)計(jì)尺寸,同時(shí)進(jìn)行錨(網(wǎng))噴支護(hù),矸石由斜井落至煤倉底部,由扒裝機(jī)裝車運(yùn)走。2為煤機(jī)械車間設(shè)計(jì)2.1用最大斷面降低階段長(zhǎng)度煤倉下部的給煤機(jī)硐室,一般設(shè)計(jì)為半圓拱形斷面。該礦第一個(gè)煤倉給煤機(jī)硐室,采用半圓拱形斷面,設(shè)計(jì)凈高度達(dá)4m,其中拱基線以上半圓拱中絕大部分?jǐn)嗝姹幻簜}下部的漏斗形收口所占據(jù),給煤機(jī)只占用其中很小部分?jǐn)嗝妗闇p少硐室工程量,結(jié)合給煤機(jī)尺寸及吊掛方式,應(yīng)在滿足使用的前提下,降低硐室高度。為此,在新的采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)中,在給煤機(jī)硐室中采用了矩形斷面,具體設(shè)計(jì)參數(shù)為:凈寬3.6m,凈高3m。與半圓拱形斷面相比,凈高降低了1m,施工中節(jié)省了人力,增大了安全系數(shù)。2.2工字鋼鋪設(shè)范圍半圓拱形斷面給煤機(jī)硐室均采用鋼筋混凝土支護(hù),施工時(shí)需支設(shè)模板、綁扎鋼筋、澆灌混凝土等復(fù)雜工序,費(fèi)工、費(fèi)力、費(fèi)料。采用矩形斷面設(shè)計(jì)給煤機(jī)硐室,選擇了料石砌墻配以工字鋼支護(hù)方式,如圖1所示。具體支護(hù)參數(shù)為:硐室兩墻采用料石砌筑,厚度0.35m,高度2.89m,長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求7m,砌墻砂漿標(biāo)號(hào)100。在兩墻的上端,沿長(zhǎng)度方向各鋪設(shè)四根11#礦用工字鋼,使兩墻受力均勻,同時(shí),墻高達(dá)到設(shè)計(jì)要求3m。在11#礦用工字鋼上端,沿硐室橫向架設(shè)型號(hào)25b的工字鋼,支護(hù)硐室頂部,如圖1(a)所示。工字鋼間距為:煤倉下口吊掛給煤機(jī)位置處358mm,向兩側(cè)分別為306mm、362mm、500mm等,如圖1(b)所示。從煤倉中心向兩側(cè)各2m范圍內(nèi),在25b工字鋼上面鋪設(shè)厚度為3mm的鋼板。其余部分鋪設(shè)金屬網(wǎng),并用木板結(jié)實(shí)、密背,最后噴射一層厚度30mm的砂漿,以防止頂部支護(hù)材料腐蝕、風(fēng)化。2.3井型鋼工字鋼框架支護(hù)系統(tǒng)半圓拱形斷面的給煤機(jī)硐室及煤倉下口采用鋼筋混凝土支護(hù)時(shí),為安裝吊掛給煤機(jī),需在煤倉下口預(yù)埋地腳螺栓,受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響,安裝時(shí)所埋地腳螺栓與給煤機(jī)吊架上的螺栓孔往往不吻合,給安裝工作帶來不便。給煤機(jī)硐室采用矩形斷面,料石砌墻配以工字鋼支護(hù)時(shí),可避免此類問題的發(fā)生。在給煤機(jī)硐室頂部與煤倉下口接觸處,利用硐室支護(hù)材料25b工字鋼,結(jié)合給煤機(jī)吊掛框尺寸,設(shè)計(jì)一井字型工字鋼框架,如圖2所示。在井字型框架上,據(jù)設(shè)計(jì)尺寸,鉆八個(gè)直徑為22mm的螺栓孔,由井字型工字鋼框架托住給煤機(jī)框架,用八根螺栓固定,井字型工字鋼框架可在地面焊接成一個(gè)整體,亦可在井下給煤機(jī)硐室頂部支護(hù)時(shí)進(jìn)行組裝焊接,既起到支護(hù)給煤機(jī)硐室的作用,又起到托吊給煤機(jī)的作用。螺栓孔的留設(shè),與混凝土預(yù)埋螺栓相比,精確度高,便與安裝。3煤倉容量護(hù)的優(yōu)點(diǎn)這種傾斜式煤倉(圓形斷面)、矩形斷面給煤機(jī)硐室、料石砌墻配以工字鋼支護(hù)的形式,與垂直式煤倉、半圓拱形斷面給煤機(jī)硐室、鋼筋混凝土支護(hù)的形式相比,具有以下一些優(yōu)點(diǎn):(1)在高度相同的情況下,煤倉容量可增加32%。(2)支護(hù)材料可節(jié)省50%左右。(3)硐室高度小,斷面小,工程量可省30%。(4)施工速度快,